CN105865668A - 压力传感成像阵列、设备及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种采用全光方式、基于光致发光原理的压力传感成像阵列、设备及它们的制作方法，所述压力传感成像阵列包括基底(L1)和在基底(L1)上的形成的柱形发光阵列，所述柱形发光阵列由多个有序排列的柱形发光单元组成，每个所述柱形发光单元包括自下而上依次叠置的下导电层(L2)、光吸收层(L3)和上导电层(L4)，光吸收层(L3)的带隙能量小于基底(L1)和下导电层(L2)的带隙能量，以使该光吸收层(L3)能够从所述基底(L1)一侧吸收外部入射的激发光的光子。所述设备还包括激发光源(D1)和成像感光元件(D3)。本发明避免了器件自热问题和像素数目限制，可实现大面积、高分辨、实时动态的压力传感成像，同时其制作方法简单易行、成本低。

Description

压力传感成像阵列、设备及其制作方法

技术领域

本发明涉及半导体光电子领域，特别涉及一种压力传感成像阵列、设备及其制作方法，旨在利用发光阵列成像对压力或形变的大小和空间分布进行实时传感和精准定位。

背景技术

随着人工智能和传感技术的不断发展，对人与外界环境感知的需求越来越强烈，建立两者之间的良好交互和智能化传感至关重要。在人类感知当中，触觉的仿生研究目前仍不够成熟，且对其需求日益迫切。现有压力/触觉传感器的主要形式有压阻式、电容式和压电式等，大多是将压力/触觉信号转化成电学信号(如电阻、电容、电流等物理量的变化)来实现压力/触觉测量和传感。为了媲美人的皮肤触觉感知分辨率(50微米以下)，设计并制备出大规模高分辨的压力/触觉传感器阵列是解决高分辨触觉/压力成像的主要途径。

目前，高分辨触觉/压力成像需要满足单元像素尺寸小、像素点多的特点，这极大地增加了电学压力/触觉传感单元设计的复杂性，通常要采用复杂的交叉电极，且加工成本高；并且，针对多像素阵列的数据采集也需要通过硬件/软件开关逐个对每个像素点进行扫描，耗时长，难以实现高分辨且实时的压力/触觉传感成像。另一方面，每个传感单元需要额外的电源供应，器件内部存在自热效应，对器件散热提出了更为苛刻的要求，难以保障良好的可靠性，且能耗高、寿命短；尤其在大规模多像素阵列中，电压或电流等电学参量的分布不均(如电流扩展难题)会直接影响传感单元性能的一致性，其传感性能的稳定性存在风险。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明旨在实现大面积、高分辨、实时动态的压力传感阵列，克服复杂电极布局和像素数目多、器件自发热大等难题。

(二)技术方案

为解决上述技术问题，本发明的一个方面提出一种压力传感成像阵列，包括基底和在基底上形成的柱形发光阵列，所述柱形发光阵列由多个柱形发光单元组成；每个所述柱形发光单元包括自下而上依次叠置的下导电层、光吸收层和上导电层；所述光吸收层的带隙能量小于基底和下导电层的带隙能量，以使所述光吸收层能够从所述基底一侧吸收外部入射的激发光的光子。

根据本发明的优选实施方式，所述光吸收层吸收激发光的光子后，发生辐射复合产生光致荧光，所述光致荧光透射所述基底而出射；或者，所述光吸收层的带隙能量小于上导电层的带隙能量，所述光致荧光透射所述上导电层而出射。

根据本发明的优选实施方式，所述基底是蓝宝石、碳化硅、氮化镓、氧化锌、金刚石、石英玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或聚二甲基硅氧烷。

根据本发明的优选实施方式，所述下导电层或上导电层为n型/p型或者p型/n型半导体材料。

根据本发明的优选实施方式，所述光吸收层为GaN基、GaP基、GaAs基二元、三元、四元或多元材料，或者ZnO基、ZnS基、ZnSe基二元、三元、四元或多元材料，或者异质结、量子阱或超晶格材料。

根据本发明的优选实施方式，所述的光吸收层的厚度为1nm～1μm。

根据本发明的优选实施方式，所述柱形发光单元的密度在1mm^-2～10⁶mm^-2之间。

根据本发明的优选实施方式，所述柱形发光单元为圆形或者多边形，其直径或者多边形的边长为10nm～1mm。

根据本发明的优选实施方式，多个所述柱形发光单元形状和尺寸相同。

本发明的另一方面是提出一种制作压力传感成像阵列的方法，包括如下步骤：步骤S1、在基底上自下而上依次外延生长下导电层、光吸收层和上导电层，得到光致发光材料基片，其中所述光吸收层的带隙能量小于基底和下导电层的带隙能量；步骤S2、在所述光致发光材料基片的上表面制作有序排列的点阵图形；步骤S3、在所述光致发光材料基片的上表面具有所述点阵图形的位置形成掩膜材料；步骤S4、以所述掩膜材料为掩膜层自上而下刻蚀所述上导电层、光吸收层和下导电层；步骤S5、去除所述上导电层顶端的所述掩膜材料。

根据本发明的优选实施方式，在步骤S1中，所述光吸收层的带隙能量小于上导电层的带隙能量。

根据本发明的优选实施方式，所述掩膜材料为金属。

根据本发明的优选实施方式，在步骤S3中，在具有所述点阵图形的光致发光材料基片上形成金属薄膜，然后剥离该金属，只在点阵图形位置保留金属材料，从而得到金属点阵阵列。

根据本发明的优选实施方式，在所述步骤S4中，刻蚀深度截止于所述下导电层内。

根据本发明的优选实施方式，在所述步骤S4中，采用Cl基气体作为刻蚀反应气体。

本发明的第三方面提出一种压力传感成像设备，包括上述压力传感成像阵列。

根据本发明的优选实施方式，压力传感成像设备还包括激发光源和成像感光元件，其中，所述激发光源用于产生所述激发光；所述成像感光元件用于感测所述光致荧光，包括多个成像感光单元。

根据本发明的优选实施方式，各成像感光单元与所述柱形发光阵列的各个柱形发光单元一一对应。

本发明的第四方面是一种制作压力传感成像设备的方法，所述压力传感成像设备包括压力传感成像阵列，制作压力传感成像设备的方法包括：通过上述的制作压力传感成像阵列的方法来制作所述压力传感成像阵列。

制作压力传感成像设备的方法，制作压力传感成像设备的方法还包括装配激发光源和成像感光元件，以使：所述成像感光元件包括多个成像感光单元，各成像感光单元与所述柱形发光阵列的各个柱形发光单元一一对应；所述激发光源发出的激光从所述压力传感成像阵列的基底的一侧入射，由所述柱形发光阵列的各柱形发光单元发出的光致荧光入射到与其对应的成像感光元件的成像感光单元。

(三)有益效果

本发明提供的一种压力传感成像阵列及其制作方法具有下列优点：

(1)本发明所述的压力传感成像阵列以柱形发光结构为传感单元，具有大面积且高分辨的特点。

(2)本发明采用全光方式，无需制作复杂的电极，简化了器件加工步骤，降低了制作成本。此外，由于无需电学激励，避免了阵列器件自发热难题，提高了其稳定性和可靠性。

(3)本发明采用的全光方式，基于光致发光原理，其光激发、跃迁和复合过程时间非常短，可用于实时动态压力传感。

(4)本发明所述的柱形传感单元结构简单且可调性强，传感单元的发光波长从紫外到红外连续覆盖，具有良好的系统兼容性，特别适用于光机电一体化系统集成。

附图说明

通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1为本发明的压力传感成像阵列的结构示意图；

图2为本发明的压力传感成像设备的压力传感成像原理示意图；

图3为本发明的压力传感成像阵列的制作方法流程图。

具体实施方式

本发明提出的是一种压力传感成像阵列和包括该阵列的压力传感成像设备，以及制作该阵列和设备的方法。本发明中的“压力传感”有时也可以称作为“触觉传感”。

本发明的成像阵列由透明基底上的高密度柱形发光阵列组成，柱形发光阵列包括多个有序排列的柱形发光单元。其中每个柱形发光单元作为独立的发光像素，且包括下导电层、光吸收层和上导电层。本发明中所称的“柱形”是指长条的形状，其截面尺寸一般在微米级或以下，因此有时也可将其称为“线形”。

本发明的压力传感成像设备还包括用于产生激发光的激发光源和用于感测光致荧光的成像感光元件。

基于半导体光致发光的原理，在一定的光激发下，每个柱形发光单元中的光吸收层会吸收入射的光子，并快速地发生辐射复合，同时产生新光子(即荧光信号)。由此，每个独立的发光像素的荧光信号可以实时感知其受到的压力或压力所产生的形变的大小，从而通过成像感光元件可以迅速地记录完整的发光阵列的荧光成像。基于该荧光成像，可得到压力传感成像阵列或设备所受的压力或该压力产生的形变的空间分布和实时动态变化。

图1为本发明的压力传感成像阵列的结构示意图。如图1所示，该成像阵列包括基底L1和在基底L1上形成的柱形发光阵列，柱形发光阵列由多个有序排列的柱形发光单元组成，每个柱形发光单元作为独立的发光像素，且包括自下而上依次叠置的下导电层L2、光吸收层L3和上导电层L4。所述光吸收层L3的带隙能量小于基底L1和下导电层L2的带隙能量，以从所述基底L1一侧吸收外部入射的激发光的光子。

在其它实施例中，当光吸收层L3的带隙能量小于上导电层L4的带隙能量时，光致荧光D2也可以透射上导电层(L4)而出射。

所述发光阵列中，多个发光单元可以在基底L1上有序排列，例如所有发电单元等距排列；也可以根据实际器件需要进行排列，衬底上可以部分区域发光单元密度较大，部分区域发光单元密度较小。

压力传感成像阵列中，优选多个所述柱形发光单元的形状和尺寸相同。

图2为本发明的压力传感成像阵列的压力传感设备的成像原理示意图。如图2所示，所述设备除了具有图1所示的压力传感成像阵列，还包括激发光源D1和成像感光元件D3。激发光源D1产生激发光并从基底L1侧入射到柱形发光阵列的每个柱形发光单元。

激发光源D1发射的激发光透过基底L1从基底侧照射柱形发光阵列，激发光的光子经过光吸收层L3吸收后，电子跃迁到高能态，并快速地发生辐射复合，发出新光子，即光致荧光D2，光致荧光D2从基底侧透射后照射到成像感光元件D3，经成像感光元件D3得到荧光成像。

所述的成像感光元件D3包括多个成像感光单元，各成像感光单元可以与所述柱形发光阵列的各个柱形发光单元一一对应。成像感光元件D3可以为CCD传感器(电荷耦合元件)或CMOS传感器(互补金属氧化物半导体元件)。

当在柱形发光单元的上方施加一个压力P时，所产生的应力和应变会在柱形发光单元中产生压电极化电荷，并分布在光吸收层L3与上、下导电层L4、L2之间的界面上，它会影响光吸收层L3中光生电子-空穴对的分离和复合过程，从而调控每个柱形发光单元的发光强度。也就是说，在压电极化效应的作用下，每个柱形发光阵列发出的荧光信号会根据其受到的应力或应变大小迅速发生变化，从而，所述荧光成像能够实时感知对柱形发光阵列作用的压力大小或压力导致的形变的大小和空间分布。

图3为对应图1和图2的压力传感成像阵列的制作方法流程图。如图3所示，制作所述压力传感成像阵列的方法包括依次进行的下列步骤：

步骤S1、在基底L1上自下而上依次外延生长下导电层L2、光吸收层L3和上导电层L4，得到光致发光材料基片。

所述基底L1可以是蓝宝石、碳化硅、氮化镓、氧化锌、金刚石、石英玻璃等透光无机材料或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(Polyimide)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)等透光有机高分子材料。

所述光吸收层L3的带隙能量小于基底L1和下导电层L2的带隙能量；更优选的，所述光吸收层L3的带隙能量小于上导电层L4的带隙能量。

所述下导电层L2或上导电层L4可以为n型/p型或者p型/n型半导体材料，如III-V族半导体材料(如GaN基、GaP基、GaAs基二元、三元、四元或多元材料)或者II-VI族材料(如ZnO基、ZnS基、ZnSe基、ZnTe基二元、三元、四元或多元材料)。

所述光吸收层L3为单层结构或者多层结构材料，例如，单层III-V族材料(如GaN基、GaP基、GaAs基二元、三元、四元或多元材料)或II-VI族材料(如ZnO基、ZnS基、ZnSe基二元、三元、四元或多元材料)，或者由两种及以上的单层材料组成的多层结构材料(包括异质结、量子阱或超晶格等)。一种实施方式是，光吸收层为In_xGa_1-xN单层或者In_xGa_1-xN/GaN多量子阱层，0＜x≤1。

所述的光吸收层L3的厚度为1nm～1μm。

步骤S2、在所述光致发光材料基片的上表面制作有序排列的点阵图形。

所述点阵图形是光刻胶或者有机聚合物上形成的有序点阵，点阵中的每个点所对应的地方为凹坑，凹坑底部即为所述光致发光材料基片的上表面。为了提高本发明的压力传感成像阵列的分辨率，该点阵图像的密度要求较高，可以介于1mm^-2～10⁶mm^-2之间，即所述柱形发光单元的密度为1mm^-2～10⁶mm^-2之间。可利用紫外光刻、纳米压印或电子束光刻等手段形成点阵图形。点阵图形的每个单元可以为圆形或者多边形，其直径或者多边形的边长为10nm～1mm，即最后得到的所述柱形发光单元也具有该尺寸。

步骤S3、在所述光致发光材料基片的上表面具有点阵图形的位置形成掩膜材料。

所述掩膜材料可以是金属。金属可以为镍、铂、金、铝和钛中的一种或多种。一种实施方式是在具有点阵图形的光致发光材料基片上先形成金属薄膜，然后剥离该金属，只在点阵图形位置保留金属材料，从而得到金属点阵阵列。

步骤S4、以所述掩膜材料为掩膜层对所述光致发光材料基片自上而下刻蚀所述上导电层、光吸收层和下导电层。

所述的自上而下的刻蚀深度截止于所述下导电层L2内，保证每个柱形发光单元中的光吸收层L2完全分离开。可以采用Cl基气体作为刻蚀反应气体，所述Cl基气体选自BCl₃、Cl₂和CCl₄中的一种或多种。

步骤S5、去除上导电层顶端的所述掩膜材料。

当掩膜材料为金属时，可以通过腐蚀来去除位于上导电层顶端的掩膜材料，从而形成柱形发光阵列，该柱形发光阵列由多个有序排列的柱形发光单元组成，每个柱形发光单元均包括下导电层L2、光吸收层L3和上导电层L4。

在完成该步骤S5后，还可以对所述柱形发光阵列进行损伤修复，改善柱形发光单元的侧壁质量。

当利用上述压力传感成像阵列制作本发明的压力传感器成像设备时，还包括装配激发光源D1和成像感光元件D3的步骤，成像感光元件D3包括多个成像感光单元，优选各成像感光单元与所述柱形发光阵列的各个柱形发光单元一一对应，以使激发光源D1发出的激光从所述压力传感成像阵列的基底L1的一侧入射，且由柱形发光阵列的各柱形发光单元发出的光致荧光D2入射到与其对应的成像感光元件的成像感光单元。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进一步详细说明。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。

实施例1

该实施例是多量子阱型压力传感成像阵列及其制作方法。在制作时依次进行下列步骤：

S1、在双抛(0001)面蓝宝石衬底上依次外延生长n型GaN导电层、5个In_0.18Ga_0.82N/GaN量子阱光吸收层和p型GaN导电层，制备得到GaN基光致蓝光材料基片。

S2、利用紫外光刻手段，在所述GaN基光致蓝光材料基片上制作点阵图形，其密度为1×10⁵mm^-2。

S3、在具有点阵图形的GaN基光致蓝光材料基片上沉积Ni金属薄膜后进行金属剥离处理，得到大面积有序的Ni金属点阵阵列。

S4、以所述Ni金属点阵阵列为掩膜层，对所述GaN基光致蓝光材料基片进行自上而下的干法刻蚀，刻蚀深度截止于n-GaN层中，形成图形化的柱形发光阵列。

S5、利用硫酸(浓度为98质量％)、双氧水(浓度为30质量％)和去离子水(三者体积比为3∶1∶4)的混合溶液来腐蚀去除柱形发光单元顶端的Ni金属掩膜层，形成GaN基柱形发光阵列。

该步骤之后可以对所述GaN基柱形发光阵列进行热退火修复刻蚀损伤，改善柱形发光单元的侧壁质量。

对于上述方法制备的多量子阱型压力传感成像阵列，基于光致发光原理，选用405nm半导体激光透过基底并照射GaN基柱形发光阵列，经过5个In_0.18Ga_0.82N/GaN量子阱光吸收层吸收后，电子跃迁到高能态，并快速地发生辐射复合，发出新光子，即光致荧光，荧光峰值波长为460nm。所发射的光致蓝光再透过基底后，经CCD采集得到GaN基柱形发光阵列的荧光成像。在压电极化效应的作用下，给GaN基柱形发光阵列施加外界的应力或应变后，其发出的荧光强度会迅速发生变化，所得的荧光成像能够实时感知压力或形变的大小和空间分布。

实施例2

该实施例是异质结型压力传感成像阵列及其制作方法。在制作时依次进行下列步骤：

S1、在双抛(0001)面蓝宝石衬底上依次外延生长n型Al_0.6Ga_0.4N导电层、GaN光吸收层和p型Al_0.1Ga_0.9N导电层，制备得到GaN基光致紫外光材料基片。

S2、利用紫外光刻手段，在所述GaN基光致紫外光材料基片上制作点阵图形，其密度为1×10³mm^-2。

S3、在具有点阵图形的GaN基光致紫外光材料基片上沉积Ni金属薄膜后进行金属剥离处理，得到大面积有序的Ni金属点阵阵列。

S4、以所述Ni金属点阵阵列为掩膜层，对所述GaN基光致紫外光材料基片进行自上而下的干法刻蚀，刻蚀深度截止于n-Al_0.6Ga_0.4N层中，形成图形化的柱形发光阵列。

S5、利用硫酸(浓度为98质量％)、双氧水(浓度为30质量％)和去离子水(三者体积比为3∶1∶4)的混合溶液来腐蚀去除柱形发光单元顶端的Ni金属掩膜层，形成GaN基线柱形发光阵列。

该步骤之后可以对所述GaN基柱形发光阵列进行热退火修复刻蚀损伤，改善柱形发光单元的侧壁质量。

对于上述方法制备的异质结型压力传感成像阵列，基于光致发光原理，选用325nm半导体激光透过基底并照射GaN基线柱形发光阵列，经过GaN光吸收层吸收后，电子跃迁到高能态，并快速地发生辐射复合，发出新光子，即光致荧光，荧光峰值波长为362nm。

所发射的光致紫外光再透过基底后，经CCD采集得到GaN基柱形发光阵列的荧光成像。在压电极化效应的作用下，给GaN基柱形发光阵列施加外界的应力或应变后，其发出的荧光强度会迅速发生变化，所得的荧光成像能够实时感知压力或形变的大小和空间分布。

由上可见，本发明采用全光方式来实现压力传感。其中，所提出的传感阵列单元为柱形结构，其具备高密度且三维有序的特点；同时，由于本发明采用全光方式，无需电学激励，避免了器件自热问题和像素数目限制，可实现大面积、高分辨、实时动态的压力传感成像，其制作方法简单易行、成本低，将在人机交互、个性化签名与身份防伪、智能传感器网络、实时安全监控、医疗健康监测、微纳光机电一体化系统等领域具有广泛的应用前景。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (20)

1.一种压力传感成像阵列，包括基底(L1)和在基底(L1)上形成的柱形发光阵列，所述柱形发光阵列由多个柱形发光单元组成；

每个所述柱形发光单元包括自下而上依次叠置的下导电层(L2)、光吸收层(L3)和上导电层(L4)；

所述光吸收层(L3)的带隙能量小于基底(L1)和下导电层(L2)的带隙能量，以使所述光吸收层(L3)能够从所述基底(L1)一侧吸收外部入射的激发光的光子。

2.如权利要求1所述的压力传感成像阵列，其特征在于，所述光吸收层(L3)吸收激发光的光子后，发生辐射复合产生光致荧光(D2)，所述光致荧光(D2)透射所述基底(L1)而出射；

或者，所述光吸收层(L3)的带隙能量小于上导电层(L4)的带隙能量，所述光致荧光(D2)透射所述上导电层(L4)而出射。

3.如权利要求1或2所述的压力传感成像阵列，其特征在于，所述基底(L1)是蓝宝石、碳化硅、氮化镓、氧化锌、金刚石、石英玻璃、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺或聚二甲基硅氧烷。

4.如权利要求1-3任一项所述的压力传感成像阵列，其特征在于，所述下导电层(L2)或上导电层(L4)为n型/p型或者p型/n型半导体材料。

5.如权利要求1-4任一项所述的压力传感成像阵列，其特征在于，所述光吸收层(L3)为GaN基、GaP基、GaAs基二元、三元、四元或多元材料，或者ZnO基、ZnS基、ZnSe基二元、三元、四元或多元材料，或者异质结、量子阱或超晶格材料。

6.如权利要求1-5任一项所述的压力传感成像阵列，其特征在于，所述的光吸收层(L3)的厚度为1nm～1μm。

7.如权利要求1-6任一项所述的压力传感成像阵列，其特征在于，所述柱形发光单元的密度在1mm^-2～10⁶mm^-2之间。

8.如权利要求1-7任一项所述的压力传感成像阵列，其特征在于，所述柱形发光单元为圆形或者多边形，其直径或者多边形的边长为10nm～1mm。

9.如权利要求1-8任一项所述的压力传感成像阵列，其特征在于，多个所述柱形发光单元形状和尺寸相同。

10.一种制作压力传感成像阵列的方法，包括如下步骤：

步骤S1、在基底(L1)上自下而上依次外延生长下导电层(L2)、光吸收层(L3)和上导电层(L4)，得到光致发光材料基片，其中所述光吸收层(L3)的带隙能量小于基底(L1)和下导电层(L2)的带隙能量；

步骤S2、在所述光致发光材料基片的上表面制作有序排列的点阵图形；

步骤S3、在所述光致发光材料基片的上表面具有所述点阵图形的位置形成掩膜材料；

步骤S4、以所述掩膜材料为掩膜层自上而下刻蚀所述上导电层(L4)、光吸收层(L3)和下导电层(L2)；

步骤S5、去除所述上导电层(L4)顶端的所述掩膜材料。

11.如权利要求10所述的制作压力传感成像阵列的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述光吸收层(L3)的带隙能量小于上导电层(L4)的带隙能量。

12.如权利要求10或11所述的制作压力传感成像阵列的方法，其特征在于，所述掩膜材料为金属。

13.如权利要求10所述的制作压力传感成像阵列的方法，其特征在于，在步骤S3中，在具有所述点阵图形的光致发光材料基片上形成金属薄膜，然后剥离该金属，只在点阵图形位置保留金属材料，从而得到金属点阵阵列。

14.如权利要求10所述的制作压力传感成像阵列的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，刻蚀深度截止于所述下导电层(L2)内。

15.如权利要求10所述的制作压力传感成像阵列的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，采用Cl基气体作为刻蚀反应气体。

16.一种压力传感成像设备，包括权利要求1至9中任一项所述的压力传感成像阵列。

17.如权利要求16所述的压力传感成像设备，其特征在于，还包括激发光源(D1)和成像感光元件(D3)，其中，

所述激发光源(D1)用于产生所述激发光；

所述成像感光元件(D3)用于感测所述光致荧光(D2)，包括多个成像感光单元。

18.如权利要求17所述的压力传感成像设备，其特征在于，各成像感光单元与所述柱形发光阵列的各个柱形发光单元一一对应。

19.一种制作压力传感成像设备的方法，所述压力传感成像设备包括压力传感成像阵列，所述方法包括：通过权利要求10至15中任一项所述的制作压力传感成像阵列的方法来制作所述压力传感成像阵列。

20.如权利要求19所述的制作压力传感成像设备的方法，其特征在于，还包括装配激发光源(D1)和成像感光元件(D3)，以使：

所述成像感光元件(D3)包括多个成像感光单元，各成像感光单元与所述柱形发光阵列的各个柱形发光单元一一对应；

所述激发光源(D1)发出的激光从所述压力传感成像阵列的基底(L1)的一侧入射，由所述柱形发光阵列的各柱形发光单元发出的光致荧光(D2)入射到与其对应的成像感光元件(D3)的成像感光单元。