CN110059523A - 光电二极管及形成方法、成像模组、身份识别装置及方法 - Google Patents

光电二极管及形成方法、成像模组、身份识别装置及方法 Download PDF

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Abstract

一种光电二极管及形成方法、成像模组、身份识别装置及方法，所述光电二极管的形成方法包括：提供衬底；在所述衬底上形成底电极；在所述底电极上采用第一射频频率形成第一感光层；在所述第一感光层上采用第二射频频率形成第二感光层，所述第二射频频率大于所述第一射频频率。本发明技术方案能够在不增加工艺步骤、运输过程的前提下，改善光电二极管的红外响应性能；从而能够在无需额外增加更多的模组结构，不会增加采集成本的前提下，即可获得指纹图像和血液生理特征，有利于实现身份识别安全性的改善和简化模组结构、降低采集成本的兼顾。

Description

光电二极管及形成方法、成像模组、身份识别装置及方法
技术领域
本发明涉及指纹成像领域，特别涉及一种光电二极管及形成方法、成像模组、身份识别装置及方法。
背景技术
指纹识别是在采集人体指纹图像之后，将指纹图像与指纹识别系统里已有指纹信息进行比对，以实现身份识别。由于使用的方便性，以及人体指纹的唯一性，指纹识别技术已经大量应用于各个领域，比如：公安局、海关等安检领域，楼宇的门禁系统，以及个人电脑和手机等消费品领域等等。
为了提高光学式指纹成像模组的安全性，假指纹检测技术应运而生。假指纹检测技术中的一种是通过判断指纹样本是否来自活体指纹，而实现对真假指纹的分辨。通过对待成像件的血液生理特征(例如，血氧浓度等)进行检测，是一种利用非侵入式的活体检测方法。对于血液生理特征进行检测需要所采用的成像模组对红外信号具有较好的响应。但是现有成像模组对红外信号的响应性能并不理想。
而且现有技术中，提高成像模组红外响应性能的方法，往往需要在成像模组的形成过程引入额外的处理，会引起工艺步骤的增加，运输过程的增加，从而增大了运输过程中出现污染和氧化问题的可能性。
发明内容
本发明解决的问题是提供一种光电二极管及形成方法、成像模组、身份识别装置及方法，在不增加额外工艺步骤、不增加运输过程的前提下，改善光电二极管的红外响应性能，进而使成像模组实现血液生理特征的获取，保证所获得血液生理特征的准确性，并提高身份识别的安全性。
为解决上述问题，本发明提供一种光电二极管的形成方法，包括：
提供衬底；在所述衬底上形成底电极；在所述底电极上采用第一射频频率形成第一感光层；在所述第一感光层上采用第二射频频率形成第二感光层，所述第二射频频率大于所述第一射频频率。
可选的，所述第二射频频率与所述第一射频频率的比值大于或等于1.5:1。可选的，所述第一感光层的材料为非晶硅，所述第一射频频率为13.56MHz；所述第二感光层的材料包括微晶硅，所述第二射频频率在20MHz到150MHz范围内。可选的，所述第二感光层材料厚度与所述第一感光层材料厚度的比值小于或等于1:1。可选的，所述第二感光层材料的厚度在5nm到1μm范围内；所述第一感光层材料的厚度在5nm到1μm范围内。可选的，通过化学气相沉积的方式形成所述第一感光层；通过化学气相沉积的方式形成所述第二感光层。可选的，在同一工艺腔内进行形成所述第一感光层的工艺与形成所述第二感光层的工艺。
相应的，本发明还提供一种光电二极管，包括：
衬底；底电极，所述底电极位于所述衬底上；第一感光层，所述第一感光层位于所述底电极上，所述第一感光层的材料为非晶材料；第二感光层，所述第二感光层位于所述第一感光层上，所述第二感光层的材料包括微晶材料。
可选的，所述第二感光层材料厚度与所述第一感光层材料厚度的比值小于或等于1:1。可选的，所述第二感光层材料的厚度在5nm到1μm范围内；所述第一感光层材料的厚度在5nm到1μm范围内。
此外，本发明还提供一种成像模组，包括：
第一光源，用于产生第一探测光；第二光源，用于产生第二探测光，所述第二探测光的波长大于所述第一探测光的波长；感测面，部分所述第一探测光在所述感测面上形成携带有指纹信息的成像光；部分所述第一探测光透射所述感测面，投射至待成像件内，并经待成像件传导形成第一感测光；所述第二探测光投射至待成像件内，并经待成像件传导形成第二感测光；图像传感器，所述图像传感器具有像素阵列，所述像素阵列包括具有多个第一像素单元的第一像素区和具有多个第二像素单元的第二像素区，至少所述第一像素单元包括宽光谱二极管，所述宽光谱二极管如权利要求8至权利要求10任意一项所述。
可选的，所述第一光源为可见光光源或者红外光光源；所述第二光源为红外光光源。可选的，所述第一探测光的波长范围在600nm到700nm范围内；所述第二探测光的波长在750nm到1000nm范围内。可选的，所述第一光源和所述图像传感器位于所述感测面的同侧；所述第二光源和所述图像传感器分别位于所述感测面的两侧。可选的，所述第一像素区的面积大于0.5mm×0.5mm。可选的，所述第二像素单元包括宽光谱二极管。
另外，本发明还提供一种身份识别方法，包括：
提供成像模组，所述成像模组包括用于产生第一探测光的第一光源和用于产生第二探测光的第二光源，所述第二探测光的波长大于所述第一探测光的波长；开启所述第一光源，以提供第一探测光；部分所述第一探测光在感测面上形成携带有指纹信息的成像光；部分所述第一探测光透射感测面，投射至待成像件内，并经待成像件传导形成第一感测光；采集所述成像光，以产生第一成像信号；采集所述第一感测光，以产生第一血液信号；开启第二光源，以提供第二探测光；所述第二探测光经待成像件传导形成第二感测光；采集至少部分所述第二感测光，以产生第二血液信号；根据所述第一成像信号获得第一指纹图像；根据所述第一血液信号和第二血液信号，获得血液生理特征；根据所述第一指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。
可选的，进行所述身份识别的过程包括：根据所述血液生理特征进行活体检测；在所述活体检测通过时，根据所述第一指纹图像进行身份识别。可选的，根据所述第一血液信号和第二血液信号，采用定标的方式获得血液生理特征。可选的，进行身份识别的过程还包括：根据所述第一成像信号、所述第一血液信号和所述第二血液信号中至少一个信号进行假指纹判断；在待成像件为假指纹时，判断身份识别失败。可选的，提供第二感测光之后，进行身份识别之前，还包括：采集部分所述第二感测光，以产生第二成像信号；根据所述第二成像信号获得第二指纹图像；所述身份识别的过程中，根据所述第一指纹图像和所述第二指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。可选的，进行身份识别的过程还包括：根据所述第一成像信号、所述第二成像信号、所述第一血液信号和所述第二血液信号中至少一个信号进行假指纹判断。可选的，所述血液生理特征包括血氧浓度。可选的，先开启所述第一光源，后开启所述第二光源；采集所述成像光和所述第一感测光之后，开启所述第二光源之前，所述身份识别方法还包括：关闭所述第一光源；或者，先开启所述第二光源，后开启所述第一光源；采集所述第二感测光之后，开启所述第一光源之前，所述身份识别方法还包括：关闭所述第二光源。可选的，所述第一光源为可见光光源或者红外光光源；所述第二光源为红外光光源。
相应的，本发明还提供一种身份识别装置，包括：
成像模组，所述成像模组包括用于产生第一探测光的第一光源和用于产生第二探测光的第二光源，所述第二探测光的波长大于所述第一探测光的波长；部分所述第一探测光在感测面上形成携带有指纹信息的成像光；部分所述第一探测光透射感测面，投射至待成像件内，并经待成像件传导形成第一感测光；所述第二探测光经待成像件传导形成第二感测光；所述成像模组还采集所述成像光、所述第一感测光以及所述第二感测光；控制模块，与所述成像模组相连，控制所述第一光源和所述第二光源的开启和关闭；并在所述第一光源开启后，控制模块控制所述成像模组采集的所述成像光，以产生第一成像信号；还控制所述成像模组采集所述第一感测光，以产生第一血液信号；并在所述第二光源开启后，所述控制模块还控制所述成像模组采集至少部分所述第二感测光，以产生第二血液信号；信号处理模块，与所述成像模组相连，根据所述第一成像信号，获得第一指纹图像；根据所述第一血液信号和所述第二血液信号，获得血液生理特征；身份识别模块，与所述信号处理模块相连，用于根据所述第一指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。
可选的，所述控制模块包括：光源控制单元，与所述第一光源和所述第二光源相连，以控制所述第一光源和所述第二光源的开启和关闭；所述光源控制单元在开启所述第一光源时，关闭所述第二光源；所述光源控制单元在开启所述第二光源时，关闭所述第一光源；采集控制单元，与所述光源控制单元和所述成像模组相连，在所述第一光源开启后，所述采集控制单元控制所述成像模组采集的所述成像光，以产生第一成像信号；还控制所述成像模组采集所述第一感测光，以产生第一血液信号；在所述第二光源开启后，所述采集控制单元控制所述成像模组采集至少部分所述第二感测光，以产生第二血液信号。可选的，所述信号处理模块包括：指纹处理单元，与所述成像模组相连，根据所述第一成像信号，获得第一指纹图像；血液处理单元，与所述成像模组相连，根据所述第一血液信号和所述第二血液信号，获得血液生理特征。可选的，所述身份识别模块还包括：假指纹判断模块，所述假指纹判断模块与所述成像模组相连，根据所述第一成像信号、所述第一血液信号和所述第二血液信号中至少一个信号进行假指纹判断；在待成像件为假指纹时，所述身份识别模块判断身份识别失败。可选的，所述第二光源开启之后，所述控制模块还控制所述成像模组采集部分所述第二感测光，以产生第二成像信号；所述信号处理模块还根据所述第二成像信号，获得第二指纹图像；所述身份识别模块根据所述第一指纹图像和所述第二指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。可选的，所述身份识别模块还包括：假指纹判断模块，所述假指纹判断模块与所述成像模组相连，根据所述第一成像信号、所述第一血液信号、所述第二血液信号和所述第二成像信号中至少一个信号进行假指纹判断；在待成像件为假指纹时，所述身份识别模块判断身份识别失败。可选的，所述血液生理特征包括血氧浓度。可选的，所述第一光源为可见光光源或者红外光光源；所述第二光源为红外光光源。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：
本发明的光电二极管的技术方案内，在形成所述光电二极管的过程中，采用第一射频频率形成非晶材料的第一感光层，采用更高的第二射频频率形成所述第二感光层，因此所述第二感光层的材料包括有一定成分的微晶。由于能带结构的限制，微晶材料对红外信号的吸收性质优于非晶硅材料，因此包含有微晶材料的第二感光层的形成，能够有效拓展所述光电二极管的响应光谱范围，能够有效提高所述光电二极管对红外信号的响应；而且通过不同射频频率分别形成所述第一感光层和第二感光层的做法，无需增加额外的工艺步骤，避免了运输过程中的污染和氧化，即可实现光电二极管红外响应性能的改善，因此本发明技术方案能够在不增加工艺步骤、运输过程的前提下，改善光电二极管的红外响应性能，能够实现维持制造良率、保证器件性能和改善红外响应性能的兼顾。
本发明成像模组的技术方案中，至少所述图像传感器中第一像素区内的第一像素单元包括本发明所提供的宽光谱二极管，因此至少所述图像传感器的第一像素区具有较好的长波响应性能，所以所述成像模组不仅能够采集所述成像光以获得指纹图像，还能够采集所述第一感测光和所述第二感测光，从而实现对所述待成像件血液生理特征的检测。
本发明身份识别装置及方法的技术方案中，根据所采集到成像光，能够获得第一指纹图像；通过所述第一探测光和所述第二探测光的采集能够获得血液生理特征，结合所述第一指纹图像和所述血液生理特征，能够实现真假手指的判断，能够有效的排除假指纹，从而有利于提高指纹识别的安全性，而且通过对不同波长光信号的两次采集，因此无需额外增加更多的模组结构，不会增加采集成本，即可获得指纹图像和血液生理特征，有利于实现身份识别安全性的改善和简化模组结构、降低采集成本的兼顾。
本发明身份识别装置及方法的可选方案中，还能够采集第二感测光以获得第二指纹图像；利用所述第一指纹图像和所述第二指纹图像，能够实现指纹信息的双重验证，再结合血液生理特征进行活体检测，能够进一步实现真假手指的判断，进一步提高指纹识别和身份识别的安全性。
本发明身份识别装置及方法的可选方案中，根据所述第一成像信号、所述第二成像信号、所述第一血液信号或者第二血液信号均可以进行假指纹，在待成像件为假指纹时，判断身份识别失败；从而能够进一步实现真假指纹的判断，进一步提高指纹识别、身份识别安全性的提高。
附图说明
图1至图3是本发明光电二极管形成方法一实施例各个步骤对应的剖面结构示意图；
图4是本发明成像模组一实施例的剖面结果示意图；
图5是图4所示成像模组实施例中图像传感器的俯视结构示意图；
图6是本发明身份识别方法一实施例的流程示意图；
图7是图6所示身份识别方法中第二光源开启后形成所述第二感测光的光路示意图；
图8是本发明身份识别装置一实施例的功能框图。
具体实施方式
由背景技术可知，现有技术中成像模组存在红外响应性能差的问题。现结合一种成像模组的结构分析其红外响应性能差问题的原因：
现有技术中，光学式指纹成像模组中图像传感器内的像素单元往往是通过非晶硅光电二极管实现光信号的采集。非晶硅材料的能带结构决定了非晶硅光电二极管对光信号的吸收，因此受到非晶硅材料能带结构的限制，非晶硅光电二极管对波长小于760nm的波长具有较好的响应能力，而对于波长更大的红外信号则响应能力较差。
非晶硅光电二极管对红外信号较差的响应能力，使成像模组采用较短波长的光线进行成像，而无法采用更大波长的光线进行成像，成像模组所采集光信号比较单一。
成像模组所采集光信号的单一，限制了集成所述成像模组的身份识别装置的身份识别比对手段；身份识别装置只能通过指纹图像的比对进行身份识别；而无法获得待成像件的血液生理特征，无法对假指纹进行进行判断，从而影响了身份识别装置的安全性。
为解决所述技术问题，本发明提供一种光电二极管及形成方法、成像模组、身份识别装置及方法，在不增加额外工艺步骤、运输过程的前提下，改善光电二极管红外响应性能，从而使成像模组能够利用不同波长光源所产生光线采集指纹特征和血液生理特征，进而能够实现真假手指的判断，能够有效的排除假指纹，从而有利于提高指纹识别的安全性，有利于改善身份识别的安全性。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
参考图1至图3，示出了本发明光电二极管形成方法一实施例各个步骤对应的剖面结构示意图。
参考图1，提供衬底110。
所述衬底110用于为制造工艺提供操作平面，也用于为所形成的光电二极管提供机械支撑。
本实施例中，所形成的光电二极管为非晶硅PIN光电二极管，因此所述衬底110的材料为玻璃，所以具有所述发光二极管的图像传感器能够透射光线。而且将所述衬底110的材料设置为玻璃，还能够提高所形成光电二极管的电隔离性能，降低相邻光电二极管之间的干扰。
需要说明的是，本实施例中，所述衬底110的材料为玻璃。但是这种做法仅为一示例，本发明其他实施例中，所述衬底也可以是高分子聚合物材质的柔性材料，例如聚酰亚胺(Polyimide，PI)塑料或聚对苯二甲酸类(Polyethylene Terephthalate，PET)塑料。本发明另一些实施例中，所述衬底的材料也可以为硅、锗等其他适宜于作为衬底且易于集成的材料。
此外，本实施例中，所述衬底110的表面还具有界面层(图中未标示)，从而为后续工艺以及膜层的形成提供良好的工艺表面。
继续参考图1，在所述衬底110上形成底电极120。
所述底电极120作为所形成光电二极管的阴极电极，实现所形成光电二极管与外部信号读出电路的电连接，以实现信号输出。
本实施例中，所述底电极120为透明材料。具体的，所述底电极120的材料为透明导电氧化物。(Transparent Conductive Oxide,TCO)。本发明其他实施例中，所述底电极还可以是铜、铝等金属材料。
本实施例中，所述底电极120的厚度大于所述底电极120的厚度不宜过小。由于成膜工艺的限制，成膜的均匀性，所形成膜层的厚度会上下浮动，因此如果所述底电极120的厚度太小，则可能会影响所形成底电极120膜层的连续性，从而影响所形成底电极120的导电性能，影响所形成光电二极管与外部电路的连接，造成所形成光电二极管的制造良率和器件性能。
参考图2，在所述底电极120上采用第一射频频率形成第一感光层131；在所述第一感光层121上采用第二射频频率形成第二感光层132，所述第二射频频率大于所述第一射频频率。
所述第一感光层131与底电极120电连接，用于与所述第二感光层132一起形成感光层，以吸收光线并进行光电转换，从而输出与光线强度相关的电信号。
由于所述第一感光层131是采用第一频率形成，所述第二感光层132是采用第二频率形成，所述第二频率大于所述第一频率；所以所述第一感光层131的材料主要为非晶材料，所述第二感光层132的材料中还包括一定成分的多晶材料。
由于能带结构的限制，微晶材料对红外信号的吸收性质优于非晶材料，因此包含有微晶材料的第二感光层132的形成，能够有效拓展所述光电二极管的响应光谱范围，能够有效提高所述光电二极管对红外信号的响应；而且通过不同射频频率分别形成所述第一感光层131和第二感光层132的做法，无需增加额外的工艺步骤，避免了运输过程中的污染和氧化，即可实现光电二极管红外响应性能的改善，因此本发明技术方案能够在不增加工艺步骤、运输过程的前提下，改善光电二极管的红外响应性能，能够实现维持制造良率、保证器件性能和改善红外响应性能的兼顾。
本实施例中，所述第二射频频率与所述第一射频频率的比值大于或等于1.5:1。所述第二射频频率与所述第一射频频率的比值如果太大，则所述第二射频频率太大，所述第一射频频率太小，可能会出现第二感光层132形成效率过低的问题；所述第二射频频率与所述第一射频频率的比值如果太小，所述第二射频频率太小，所述第一射频频率太大，所述第二感光层132内多晶材料的成分过少，不利于所形成光电二极管红外响应性能的提高。
具体的，所述第一感光层131的材料为非晶硅，所述第一射频频率为13.56MHz；所述第二感光层132的材料包括微晶硅，所述第二射频频率在20MHz到150MHz范围内。
本实施例中，所述第二感光层132材料厚度与所述第一感光层131材料厚度的比值小于或等于1:1。
所述第二感光层132材料厚度与所述第一感光层131材料厚度的比值如果太大，则所述第二感光层132材料厚度太大，所述第二感光层131材料厚度太小，对所述光电二极管感光能力的改善有效，反而可能会影响所述光电二极管的形成效率，可能会引起材料浪费、工艺难度增大的问题。
具体的，感光层的采光能力与感光层的厚度相关，感光层的厚度根据所形成光电二极管的设计需要设定，所以所述第一感光层131材料的厚度在5nm到1μm范围内，所述第二感光层132材料的厚度在5nm到1μm范围内。
本实施例中，通过化学气相沉积的方式形成所述第一感光层131；通过化学气相沉积的方式形成所述第二感光层132。通过化学气相沉积的方式形成材料膜层工艺成熟，能够有效保证所述第一感光层131和所述第二感光层132的质量，以保证所形成光电二极管的性能。
本实施例中，在同一工艺腔内进行形成所述第一感光层131的工艺与形成所述第二感光层132的过程。
所以所述第一感光层131和所述第二感光层132的形成无需额外的运输过程，从而能够避免运输过程中的污染和氧化，能够有效有效保证所形成光电二极管的性能稳定性。
需要说明的是，形成所述底电极120之后，所述形成方法还包括：在所述底电极120上形成底部连接层(图中未标示)。
所述底部连接层的材料为半导体材料，因此与所述第一感光层131之间具有较好的界面性能，而且所述底部连接层为掺杂的半导体材料，所以所述底部连接层的电阻较小，能够有效减小所述第一感光层131和所述底电极120之间连接电阻。
为了改善所述第一感光层131与所述底部连接层之间界面性能，以所述第一射频频率形成所述底部连接层。所以本实施例中，所述底部连接层的材料为掺杂的非晶硅材料。
参考图3，形成所述第二感光层132之后，所述形成方法还包括：在所述第二感光层132上形成顶部连接层(图中未标示)；在所述顶部连接层上依次形成顶电极140和偏压导电层150。
所述顶部连接层的材料为半导体材料，因此与所述第二感光层132之间具有较好的界面性能，而且所述顶部连接层为掺杂的半导体材料，所以所述顶部连接层的电阻较小，能够有效减小所述第二感光层132和所述顶电极140之间连接电阻。
为了改善所述第二感光层132与所述顶部连接层之间界面性能，以所述第一射频频率形成所述顶部连接层。所以本实施例中，所述顶部连接层的材料为掺杂的非晶硅材料。
所述顶电极140作为所形成光电二极管的阳极电极；所述偏压导电层150与外部偏压电路相连；所述偏压导电层150位于所述顶电极150上，与所述顶电极140实现电连接，从而实现感光层的偏置。
此外，形成所述顶电极140之后，形成所述偏压导电层150之前，所述形成方法还包括：在所述第一感光层131和所述第二感光层132所露出的衬底110上形成介质层(图中未标示)。
所述介质层用于实现相邻光电二极管之间以及所述顶电极140和所述底电极120之间的电绝缘。本实施例中，所述偏压导电层150和所述顶电极140之间通过过孔技术相连，以实现所述偏压导电层150和所述顶电极140之间的电连接。
具体的，所述顶电极140的厚度大于或等于所述偏压导电层150的厚度大于或等于由于成膜工艺的限制，成膜的均匀性，所形成膜层的厚度会上下浮动，因此如果所述顶电极140和所述偏压导电层150的厚度太小，则可能会影响膜层的连续性，从而影响所述顶电极140和所述偏压导电层150的导电性能，影响所形成光电二极管与外部偏压电路的连接，造成所形成光电二极管的制造良率和器件性能。
此外，形成所述偏压导电层150之后，所述形成方法还包括：在所述偏压导电层150上形成保护层(图中未标示)，以实现所述偏压导电层150及其以下的膜层与外部环境的隔离，从而提高所形成光电二极管的性能。
相应的，本发明还提供一种光电二极管。参考图3，示出了本发明光电二极管一实施例的剖面结构示意图。
所述光电二极管包括：衬底110；底电极120，所述底电极120位于所述衬底110上；第一感光层131，所述第一感光层131位于所述底电极120上，所述第一感光层131的材料为非晶硅；第二感光层132，所述第二感光层132位于所述第一感光层131上，所述第二感光层132的材料包括微晶硅。
所述衬底110用于为制造工艺提供操作平面，也用于为所述光电二极管提供机械支撑。
本实施例中，所述光电二极管为非晶硅PIN光电二极管，因此所述衬底110的材料为玻璃，所以具有所述发光二极管的图像传感器能够透射光线。而且将所述衬底110的材料设置为玻璃，还能够提高所述光电二极管的电隔离性能，降低相邻光电二极管之间的干扰。
需要说明的是，本实施例中，所述衬底110的材料为玻璃。但是这种做法仅为一示例，本发明其他实施例中，所述衬底也可以是高分子聚合物材质的柔性材料，例如聚酰亚胺(Polyimide，PI)塑料或聚对苯二甲酸类(Polyethylene Terephthalate，PET)塑料。本发明另一些实施例中，所述衬底的材料也可以为硅、锗等其他适宜于作为衬底且易于集成的材料。
此外，本实施例中，所述衬底110的表面还具有界面层(图中未标示)，从而为后续工艺以及膜层的形成提供良好的工艺表面。
所述底电极120作为所述光电二极管的阴极电极，实现所述光电二极管与外部信号读出电路的电连接，以实现信号输出。
本实施例中，所述底电极120为透明材料。具体的，所述底电极120的材料为透明导电氧化物。(Transparent Conductive Oxide,TCO)。本发明其他实施例中，所述底电极还可以是铜、铝等金属材料。
本实施例中，所述底电极120的厚度大于所述底电极120的厚度不宜过小。由于成膜工艺的限制，成膜的均匀性，所述膜层的厚度会上下浮动，因此如果所述底电极120的厚度太小，则可能会影响所述底电极120膜层的连续性，从而影响所述底电极120的导电性能，影响所述光电二极管与外部电路的连接，造成所述光电二极管的制造良率和器件性能。
所述第一感光层131用于与所述第二感光层132一起形成感光层，以吸收光线并进行光电转换，从而输出与光线强度相关的电信号。
由于能带结构的限制，微晶材料对红外信号的吸收性质优于非晶材料，因此由于所述第二感光层132包含有微晶材料，能够有效拓展所述光电二极管的响应光谱范围，能够有效提高所述光电二极管对红外信号的响应。
具体的，所述第一感光层131的材料为非晶硅，所述第二感光层132的材料包括微晶硅。
本实施例中，所述第二感光层132材料厚度与所述第一感光层131材料厚度的比值小于或等于1:1。
所述第二感光层132材料厚度与所述第一感光层131材料厚度的比值如果太大，则所述第二感光层132材料厚度太大，所述第二感光层132材料厚度太小，对所述光电二极管感光能力的改善有效，反而可能会影响所述光电二极管的形成效率，可能会引起材料浪费、工艺难度增大的问题。
具体的，感光层的采光能力与感光层的厚度相关，感光层的厚度根据所形成光电二极管的设计需要设定，所以所述第一感光层131材料的厚度在5nm到1μm范围内，所述第二感光层132材料的厚度在5nm到1μm范围内。
需要说明的是，本实施例中，所示光电二极管还包括：底部连接层(图中未示出)，所述底部连接层位于所述底电极120和所述第一感光层131之间；顶部连接层(图中未示出)，所述顶部连接层位于所述第二感光层132上；顶电极140，所述顶电极140位于所述顶部连接层上。
所述顶部连接层的材料为半导体材料，因此与所述第二感光层132之间具有较好的界面性能，而且所述顶部连接层为掺杂的半导体材料，所以所述顶部连接层的电阻较小，能够有效减小所述第二感光层132和所述顶电极140之间连接电阻。具体的，所述顶部连接层的材料为掺杂的非晶硅材料。
所述顶电极140作为所述光电二极管的阳极电极；所述偏压导电层150与外部偏压电路相连；所述偏压导电层150位于所述顶电极140上，与所述顶电极140实现电连接，从而实现感光层的偏置。
具体的，所述顶电极140的厚度大于或等于所述偏压导电层150的厚度大于或等于由于成膜工艺的限制，成膜的均匀性，所述膜层的厚度会上下浮动，因此如果所述顶电极140和所述偏压导电层150的厚度太小，则可能会影响膜层的连续性，从而影响所述顶电极140和所述偏压导电层150的导电性能，影响所述光电二极管与外部偏压电路的连接，造成所述光电二极管的制造良率和器件性能。
此外，所述光电二极管还包括：介质层(图中未标示)，所述介质层位于所述第一感光层131和所述第二感光层132所露出的衬底110上
所述介质层用于实现相邻光电二极管之间以及所述顶电极140和所述底电极120之间的电绝缘。本实施例中，所述偏压导电层150和所述顶电极140之间通过过孔技术相连，以实现所述偏压导电层150和所述顶电极140之间的电连接。
此外，所述光电二极管还包括：保护层(图中未标示)，所述保护层位于所述偏压导电层150上，用于实现所述偏压导电层150及其以下的膜层与外部环境的隔离，从而提高所述光电二极管的性能。
另外，本发明还提供一种成像模组。参考图4和图5，其中图4示出了本发明成像模组一实施例的剖面结果示意图；图5是图4所示成像模组实施例中图像传感器的俯视结构示意图。
所述成像模组包括：第一光源210，用于产生第一探测光；第二光源220，用于产生第二探测光，所述第二探测光的波长大于所述第一探测光的波长；感测面230，部分所述第一探测光在所述感测面230上形成携带有指纹信息的成像光；部分所述第一探测光透射所述感测面230，投射至待成像件内，并经待成像件传导形成第一感测光；所述第二探测光投射至待成像件内，并经待成像件传导形成第二感测光；图像传感器240，所述图像传感器240具有像素阵列，所述像素阵列包括具有多个具有多个第一像素单元的第一像素区241和第二像素单元的第二像素区242，至少所述第一像素单元包括宽光谱二极管，所述宽光谱二极管为本发明所提供的光电二极管。
至少所述图像传感器240中第一像素区241内的第一像素单元包括本发明所提供的宽光谱二极管，因此至少所述图像传感器240的第一像素区241具有较好的长波响应性能，所以所述成像模组不仅能够采集所述成像光以获得指纹图像，还能够采集所述第一感测光和所述第二感测光，从而实现对所述待成像件血液生理特征的检测。
所述第一光源210用于产生第一探测光，以根据所述第一探测光的折射和反射进行指纹图像的采集；所述第二光源220用于产生第二探测光，以获得血液生理特征的采集。
所述第二探测光的波长大于所述第一探测光的波长，而且带氧血红素和脱氧血红素对长波光线具有不同的吸收率，所以利用波长更长的第二探测光，能够对所述待成像件中诸如血氧浓度等血液生理特征进行检测。
本实施例中，所述第一光源210为可见光光源或者红外光光源；所述第二光源220为红外光光源，具体的，所述第一光源210所产生的第一探测光的波长范围在600nm到700nm范围内；所述第二光源220所产生的所述第二探测光的波长在750nm到1000nm范围内。
所述感测面230用于接受触摸，并定义进行探测的位置。
本实施例中，所述成像模组还包括起保护作用的上盖板(图中未标示)，所述感测面230为所述上盖板背向所述第一光源210的表面。具体的，所述上盖板的材料可以为玻璃。
如图4所示，本实施例中，所述第一光源210和所述图像传感器240位于所述感测面230的同侧，即所述第一光源210和所述图像传感器240均位于所述保护盖板的同侧。
所以在进行指纹图像采集时，所述第一探测光透射至所述感测面230上，在所述感测面230上发生反射或折射，发生反射的部分所述第一探测光形成携带有指纹信息的成像光，发生折射的部分所述第一探测光透射所述感测面230，投射至所述待成像件中，经所述待成像件传导以形成所述第一感测光。
此外，所述第二光源220和所述图像传感器240分别位于所述感测面230的两侧，即所述第二光源220和所述图像传感器240分别位于所述保护盖板的两侧。
所以在所述第二光源220开启后，所述第二探测光会直接投射至所述待成像件内，并经所述待成像件传导，形成第二感测光。
所述图像传感器240用于采集光线并进行光电转换。所述图像传感器240具有像素阵列，所述像素阵列包括第一像素区241和第二像素区242。
所述第一像素区241至少用于采集所述第一感测光和部分所述第二感测光分别产生第一血液信号和第二血液信号。
具体的，所述第一像素区241包括多个第一像素单元，所述第一像素单元中的宽光谱二极管为本发明所提供的二极管，所述宽光谱二极管的具体技术方案参考前述光电二极管的实施例，本发明在此不再赘述。
所述宽光谱二极管为本发明所提供的光电二极管，所以第一像素单元具有较宽的相应光谱范围，具有较好的长波响应性能，能够对红外信号具有较好的响应效果，所以所述图像传感器的第一像素区241能够采集所述第一感测光和所述第二感测光，从而实现对所述待成像件血液生理特征的检测。
本实施例中，所述第一像素区241的面积大于0.5mm×0.5mm。所述第一像素区241的面积不宜太小，所述第一像素区241的面积如果太小，则可能会影响所采集第一感测光和第二感测光的信号强度，可能会影响对所述待成像件血液生理特征检测的精度和准确性。
所述第二像素区242至少用于采集所述成像光以产生第一图像信号；所述第一图像信号用于获得第一指纹图像。
所以所述成像模组不仅能够获得指纹图像，还能够获得血液生理特征，从而能够为指纹识别提供更多的识别指标，有利于后续指纹识别安全性的提高。
本实施例中，所述第二像素单元也包括宽光谱二极管。因此所述第二像素单元也具有较宽的相应光谱范围，所述第二像素单元242还能够采集所述第二感测光，以产生第二图像信号，用以获得第二指纹图像。
所述第二指纹图像能够与所述第一指纹图像一起，为指纹图像双重验证提高良好的基础，从而有利于指纹识别安全性的提高。
在待成像件按压在所述感测面230上后，首先，开启所述第一光源210，以产生所述第一探测光，并形成所述成像光和所述第一感测光，所述第一像素区241对所述第一感测光进行光电转换，根据所述第一感测光产生第一血液信号，所述第二像素区242对所述成像光进行光电转换，根据所述成像光产生第一成像信号；之后，关闭所述第一光源210，开启所述第二光源，以产生波长更大的第二探测光，并形成所述第二感测光，由于所述第一像素区241的第一像素单元包括宽光谱二极管，其光谱响应范围较宽、对红外信号具有较好的相应效果，因此所述第一像素区241能够对所述第二感测光进行光电转换，根据所述第二感测光产生第二血液信号。根据所述第一血液信号和所述第二血液信号能够获得注入血氧浓度一类的血液生理特征。所以所述成像模组不仅能够给出第一成像信号以获得指纹图像，还能够给出血液生理特征，从而有利于指纹识别安全性的提高。
本发明还提供一种身份识别方法，参考图6，示出了本发明身份识别方法一实施例的流程示意图。
结合参考图6，结合参考图4和图5，首先执行步骤S310，提供成像模组，所述成像模组包括用于产生第一探测光的第一光源和用于产生第二探测光的第二光源，所述第二探测光的波长大于所述第一探测光的波长。
所述成像模组用于产生所述第一探测光和第二探测光，还用于采集所形成的成像光、第一感测光和第二感测光，分别形成相应的第一成像信号、第一血液信号和第二血液信号。
本实施例中，所述成像模组为本发明的成像模组。所以所述成像模组的具体技术方案参考前述成像模组的具体实施例，本发明在此不再赘述。
但是需要说明的是，采用本发明成像模组的做法仅为一实例，本发明其他实施例中，所述成像模组也可以是具有两种不同波长光源，并且能够对相应波长的光线进行成像的其他成像模组。
本实施例中，所述第一光源210为可见光光源或者红外光光源；所述第二光源220为红外光光源。具体的，所述第一光源所产生第一探测光的波长在600nm到700nm范围内，例如660nm左右；所述第二光源所产生第二探测光的波长在800nm到1000nm范围内，例如940nm左右，以提高所产生所述第一血液信号和所述第二血液信号的精度。
需要说明的是，本实施例中，所述第二像素单元也包括宽光谱二极管。因此所述第二像素单元也具有较宽的相应光谱范围，所述第二像素单元242还能够采集所述第二感测光，以产生第二图像信号，用以获得第二指纹图像。
继续参考图6，结合参考图4，接着执行步骤S320，开启所述第一光源210，以提供第一探测光。部分所述第一探测光在感测面230上形成携带有指纹信息的成像光；部分所述第一探测光透射感测面230，投射至待成像件内，并经待成像件传导形成第一感测光。
需要说明的是，本实施例中，以先开启所述第一光源、后开启所述第二光源为例进行说明。但是本发明对所述第一光源和所述第二光源的开启顺序并不限定，本发明其他实施例中，也可以先开启所述第二光源、后开启所述第一光源。
如图4所示，当所述第一光源210开启、产生所述第一探测光后，所述第一探测光透射至所述感测面230上，在所述感测面230上发生反射或折射，发生反射的部分所述第一探测光形成携带有指纹信息的成像光，发生折射的部分所述第一探测光透射所述感测面230，投射至所述待成像件中，经所述待成像件传导以形成所述第一感测光。
继续参考图6，开启所述第一光源之后，执行步骤S330，采集所述成像光，以产生第一成像信号；执行步骤S340，采集所述第一感测光，以产生第一血液信号。
所述成像模组对所述成像光进行光电转换，根据所述成像光产生第一成像信号；此外，所述成像模组还对所述第一感测光进行光电转换，根据所述第一感测光产生第一血液信号。
待成像件(例如手指)表面具有油脂或者水分覆盖，油脂和水分的折射率与空气的折射率并不相同，当所述待成像件按压在所述感测面230上后，由于纹理起伏(例如手指表面的指纹)，所述待成像件表面仅有部分(例如指纹脊的部分)与所述感测面230相接触，所述待成像件表面部分并不与所述感测面230相接触，因此所述第一探测光在所述感测面230上发生反射所形成第一成像光被所述待成像件表面(例如手指表面的指纹)的起伏所调制，从而携带有指纹信息。
另一方面，由于带氧血红素(oxyhemoglobin)及脱氧血红素(Deoxyheamoglobin)对一定光谱具有不同吸收率的特性，因此透射所述感测面230投射至所述待成像件中的第一探测光，在所述待成像件中传导的过程中，会被带氧血红素及脱氧血红素所吸收，所以经所述待成像件传导而形成的所述第一感测光与所述待成像件中血液生理特征相关，即所述第一血液信号与所述待成像件中的血液生理特征相关。
此外，由于带氧血红素和脱氧血红素对红光区光线(波长在600nm到700nm范围内)的吸收差异较大，即血液对红光区光线吸收量的变化最为敏感，而所述第一光源210为可见光光源或者红外光光源，所以所述第一血液信号受到所述待成像件中血液生理特征的影响较大。
需要说明的是，如图4和图5所示，本实施例中，所述成像光的采集和所述第一感测光的采集是通过所述图像传感器240的第一像素区241和第二像素区242同时进行的。但是本发明对所述成像光的采集和所述第一感测光的采集的次序并不限定。本发明其他实施例中，可以先采集所述成像光、产生第一成像信号，再采集所述第一感测光、产生第一血液信号；也可以先采集所述第一感测光、产生第一血液信号，再采集所述成像光、产生第一成像信号。
继续参考图6，结合参考图7，执行步骤S350，开启第二光源，以提供第二探测光；所述第二探测光经待成像件传导形成第二感测光，其中图7示出了第二光源开启后形成所述第二感测光的光路示意图。
本实施例以先开启所述第一光源210、后开启所述第二光源220为例进行说明，所以采集所述成像光和所述第一感测光之后，开启所述第二光源之前，所述身份识别方法还包括：执行步骤S351，关闭所述第一光源，以避免光信号干扰。
本发明其他实施例中，先开启所述第二光源，后开启所述第一光源的情况下，采集所述第二感测光之后，开启所述第一光源之前，所述身份识别方法还包括：关闭所述第二光源。
开启所述第二光源之后，执行步骤S360，采集至少部分所述第二感测光，以产生第二血液信号。
如前所述，带氧血红素及脱氧血红素对一定光谱具有不同吸收率的特性，所以所述第二探测光在所述待成像件中传导的过程中，会被带氧血红素及脱氧血红素所吸收，所以经所述待成像件传导而形成的所述第二感测光与所述待成像件中血液生理特征相关，即所述第二血液信号与所述待成像件中的血液生理特征相关。
而且，氧血红素和脱氧血红素对红外区光线(波长在800nm到1000nm范围内)的吸收差异较小，血液对红外区光线吸收量的变化最影响最小，而所述第二光源220为红外光光源，所以所述第二血液信号受到所述待成像件中血液生理特征的影响较小。
需要说明的是，由于所述第二光源220为红外光光源，人体皮肤对红外光具有较好的穿透和传输能力，经所述待成像件传导所形成的所述第二感测光从所述待成像件表面出射，所述待成像件表面的起伏会影响所出射第二感测光的光强，即指纹谷部位出射的第二成像光的光强和指纹脊部位出射的第二成像光的光强并不相同，因此所述第二成像光光强的分布与手指表面起伏的分布相关，也就是说，所述第二成像光也携带有指纹信息，即所述第二成像信号也可以用于获得指纹图像。另一方面，本实施例中，所述第二像素单元也包括宽光谱二极管，也具有较宽的相应光谱范围；所以提供第二感测光之后，本实施例中，所述身份识别方法还包括：执行步骤S361，采集部分所述第二感测光，以产生第二成像信号。
接着执行步骤S370，根据所述第一成像信号获得第一指纹图像；步骤S380，根据所述第一血液信号和第二血液信号，获得血液生理特征。
由于所述第一成像信号携带有指纹信息，因此根据所述第一成像信号能够获得所述第一指纹图像。此外，本实施例中，提供第二感测光之后，还采集部分所述第二感测光，以产生第二成像信号；所以所述身份识别方法还包括：在产生所述第二成像信号之后，执行步骤S361，根据所述第二成像信号获得第二指纹图像。
另一方面，由于所述第一血液信号受到所述待成像件中血液生理特征的影响较大，所述第二血液信号受到所述待成像件中血液生理特征的影响较小。所以根据所述第一血液信号和所述第二血液信号，可以获得所述待成像件中的血液生理特征。
具体的，本实施例中，所述血液生理特征包括血氧浓度。由于血管会随着心跳而不断地扩张或者收缩，所述待成像件中的血液量会随着血管的扩张或者收缩而发生变化，因此在所述待成像件中传导时，血液对光线的吸收比例会随着心跳的变化而发生变化；另一方面，所述第二探测光的波长大于所述第一探测光的波长，血液对所述第一探测光的吸收比例与所述第二探测光的吸收比例并不相同，所以根据所述第一血液信号和所述第二血液信号可以获得包括血氧浓度在内的血液生理特征。具体的，根据所述第一血液信号和第二血液信号，采用定标的方式获得血液生理特征。
此外，本实施例中，所述第一光源所产生第一探测光的波长在600nm到700nm范围内；所述第二光源所产生第二探测光的波长在800nm到1000nm范围内。由于带氧血红素和脱氧血红素对红光区光线(波长在600nm到700nm范围内)的吸收差异较大，即血液对红光区光线吸收量的变化最为敏感；对红外区光线(波长在800nm到1000nm范围内)的吸收差异较小，所以将所述第一光源设置为波长在600nm到700nm范围内的光源，将所述第二光源设置为波长在800nm到1000nm范围内的光源，这种做法，能够有效提高所获得血液生理特征的精度，从而有利于身份识别成功率的提高。
继续参考图6，获得所述第一指纹图像和所述血液生理特征之后，执行步骤S390，根据所述第一指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。
在身份识别过程中，结合所述第一指纹图像和所述血液生理特征，能够实现真假手指的判断，能够有效的排除假指纹，从而有利于提高指纹识别的安全性，有利于改善身份识别的安全性。
而且通过对不同波长光信号的两次采集，因此无需额外增加更多的模组结构，不会增加采集成本，即可获得指纹图像和血液生理特征，有利于实现身份识别安全性的改善和简化模组结构、降低采集成本的兼顾。
本实施例中，进行所述身份识别的过程包括：根据所述血液生理特征进行活体检测；在所述活体检测通过时，根据所述第一指纹图像进行身份识别。
由于所述血液生理特征与所述待成像件中血液情况相关，所以根据所述血液生理特征，能够了解所述待成像件中血液是否流动，所述待成像件是否具有生命体征，即能够了解所述待成像件是否为活体，从而实现活体检测。
具体的，根据所述血液生理特征进行活体检测的步骤包括：将所获得的血液生理特征与预先存储的活体血液标准范围进行比对：当所述血液生理特征在所述活体血液标准范围内时，判断所述待成像件为活体，即所述待成像件通过所述活体检测。
所述身份识别的步骤包括：在所述活体检测通过时，将所述第一指纹图像与预先存储的指纹模板进行比对，在所述第一指纹图像和所述指纹模板相匹配时，判断通过身份识别。
需要说明的是，本实施例中，所述身份识别方法还获得第二指纹图像，所以所述身份识别的过程中，根据所述第一指纹图像和所述第二指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。
具体的，在所述活体检测通过时，将所述第一指纹图像和所述第二指纹图像分别与预先存储的指纹模板进行比对，在所述第一指纹图像和所述第二指纹图像均与所述指纹模板相匹配时，判断通过身份识别。所以所述身份识别方法能够实现指纹信息的双重验证，再结合血液生理特征进行活体检测，能够进一步实现真假手指的判断，进一步提高指纹识别和身份识别的安全性。
需要说明的是，本实施例中，进行身份识别的过程还包括：根据所述第一成像信号、所述第一血液信号和所述第二血液信号中至少一个信号进行假指纹判断；在待成像件为假指纹时，判断身份识别失败。
此外，本实施例中，提供第二感测光之后，还产生第二成像信号，所以进行身份识别的过程还包括：根据所述第一成像信号、所述第二成像信号、所述第一血液信号和所述第二血液信号中至少一个信号进行假指纹判断。
根据所述第一成像信号、所述第二成像信号、所述第一血液信号或者第二血液信号均可以进行假指纹；在待成像件为假指纹时，判断身份识别失败；这种做法能够进一步实现真假指纹的判断，进一步提高指纹识别、身份识别安全性的提高。
具体的，由于不同材料与水或油的浸润性质并不相同，因此不同材料表面所形成水层或油脂层的厚度均有差别，对不同波长光线的折射和反射情况也有所不同，所以根据所述第一成像信号或者所述第一血液信号或者第二血液信号，能够判断所述待成像件的材料是否为生物材料(例如手指)，从而判断所述待成像件是否为假指纹，有利于提高身份识别的安全性。
所以预先建立并存储第一假指纹库和第二假指纹库中至少一个假指纹库，所述第一假指纹库包括与所述第一探测光波长相对应的假指纹信号；所述第二假指纹库包括与所述第二探测光波长相对应的假指纹信号。
所述假指纹判断的过程包括：接收所产生的所述第一成像信号、所述第二成像信号、所述第一血液信号和所述第二血液信号中的至少一个信号，并将所接收信号的强度与相对应的假指纹库相比对，当所接收信号的强度与相对应假指纹库内信息相符合时，判断所述待成像件为假指纹。
例如，接收所述第一成像信号和所述第一血液信号中的至少一个信号，并将所接收到信号的强度与所述第一假指纹库进行比对，在所接收到信号的强度与所述第一假指纹库内信息相符合时，判断所述待成像件为假指纹；或者，接收所述第二成像信号和所述第二血液信号中的至少一个信号，并将所接收到信号的强度与所述第二假指纹库进行比对，在所接收到信号的强度与所述第二假指纹库内信息相符合时，判断所述待成像件为假指纹。
需要说明的是，本实施例，在进行活体检测之后，进行身份识别之前，进行假指纹判断的过程，一方面在过程更复杂的指纹图像比对之间排除假指纹，以提高身份识别的效率，另一方面，在通过活体检测之后排除假指纹，以降低假指纹误判几率，从而实现身份识别效率和成功率的兼顾。
相应的，本发明提供一种身份识别装置。参考图8，示出了本发明身份识别装置一实施例的功能框图。
所述身份识别装置包括：成像模组410，所述成像模组410包括用于产生第一探测光的第一光源和用于产生第二探测光的第二光源，所述第二探测光的波长与所述第一探测光的波长不相等；部分所述第一探测光在感测面上形成携带有指纹信息的成像光；部分所述第一探测光透射感测面，投射至待成像件内，并经待成像件传导形成第一感测光；所述第二感测光经待成像件传导形成第二感测光；所述成像模组410用于采集所述成像光、所述第一感测光以及所述第二感测光；控制模块420，与所述成像模组410相连，控制所述第一光源和所述第二光源的开启和关闭；在所述第一光源开启后，控制模块420控制所述成像模组410采集的所述成像光，以获得第一成像信号；还控制所述成像模组410采集所述第一感测光，以获得第一血液信号；在所述第一光源关闭、所述第二光源开启后，所述控制模块420控制所述成像模组410采集至少部分所述第二感测光，以获得第二血液信号；信号处理模块430，与所述成像模组410相连，根据所述第一成像信号，获得第一指纹图像；根据所述第一血液信号和所述第二血液信号，获得血液生理特征；身份识别模块440，与所述信号处理模块430相连，用于根据所述第一指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。
所述身份识别装置中，所述控制模块420能够控制所述成像模组410分别产生不同波长的第一探测光和第二探测光，而且采集所述成像光、所述第一感测光以及所述第二感测光以分别参数第一成像信号、第一血液信号和第二血液信号；所述信号处理模块430根据所采集到成像光，能够获得第一指纹图像，通过所述第一探测光和所述第二探测光的采集能够获得血液生理特征；所述身份识别模块440结合所述第一指纹图像和所述血液生理特征，能够实现真假手指的判断，能够有效的排除假指纹，从而有利于提高指纹识别的安全性，有利于改善身份识别的安全性。
而且通过对不同波长光信号的两次采集，因此无需额外增加更多的模组结构，不会增加采集成本，即可获得指纹图像和血液生理特征，有利于实现身份识别安全性的改善和简化模组结构、降低采集成本的兼顾。
所述成像模组410用于产生所述第一探测光和第二探测光，还用于采集所形成的成像光、第一感测光和第二感测光，分别形成相应的第一成像信号、第一血液信号和第二血液信号。
结合参考图4，本实施例中，所述成像模组410为本发明的成像模组。所以所述成像模组的具体技术方案参考前述成像模组的具体实施例，本发明在此不再赘述。
但是需要说明的是，采用本发明成像模组的做法仅为一实例，本发明其他实施例中，所述成像模组也可以是具有两种不同波长光源，并且能够对相应波长的光线进行成像的其他成像模组。
本实施例中，所述第一光源210为可见光光源或者红外光光源；所述第二光源220为红外光光源。具体的，所述第一光源210所产生第一探测光的波长在600nm到700nm范围内，例如660nm左右；所述第二光源220所产生第二探测光的波长在800nm到1000nm范围内，例如940nm左右，以提高所产生所述第一血液信号和所述第二血液信号的精度。
需要说明的是，本实施例中，所述第二像素单元也包括宽光谱二极管。因此所述第二像素单元也具有较宽的相应光谱范围，所述第二像素单元242还能够采集所述第二感测光，以产生第二图像信号，用以获得第二指纹图像。
继续参考图8，所述控制模块420与所述成像模组410相连，用于控制所述成像模组410产生产生所述第一探测光和所述第二探测光，并分别采集所述成像光和所述第一感测光以及所述第二感测光。
具体的，如图4和图8所示，所述控制模块420包括：光源控制单元421，与所述第一光源210和所述第二光源220相连，以控制所述第一光源210和所述第二光源220的开启和关闭；采集控制单元422，与所述光源控制单元421和所述成像模组410相连，在所述第一光源210开启后，所述采集控制单元422控制所述成像模组410采集的所述成像光，以获得第一成像信号；还控制所述成像模组410采集所述第一感测光，以获得第一血液信号；在所述第一光源210关闭、所述第二光源220开启后，所述采集控制单元422控制所述成像模组410采集至少部分所述第二感测光，以获得第二血液信号。
具体的，当所述待成像件按压在所述感测面230上后，在所述采集控制单元422的控制下，所述第一光源210开启，以产生第一探测光；部分所述第一探测光在所述感测面上形成所述成像光，部分所述第一探测光经所述待成像件传导形成所述第一感测光；在所述第一光源210开启、所述第一感测光和所述成像光形成之后，所述采集控制单元422控制所述第一像素区241内的第一像素单元对所述第一感测光进行光电转换以产生第一血液信号；还控制所述第二像素区242内的第二像素单元对所述成像光进行光电转换以产生所述第一成像信号。
结合参考图7，产生所述第一血液信号和所述第一成像信号之后，所述光源控制单元421关闭所述第一光源210，开启所述第二光源220以产生第二探测光；所述第二探测光经所述待成像件传导形成所述第二感测光；所述第二光源220开启、所述第二感测光形成之后，所述采集控制单元422控制所述第一像素区241内的第一像素单元对所述第二感测光进行光电转换以产生第二血液信号。
需要说明的是，本实施例，所述第二像素单元也包括宽光谱二极管，也具有较宽的相应光谱范围，所以所述第二光源220开启之后，所述控制模块420还控制所述成像模组410采集部分所述第二感测光，以产生第二成像信号。具体的，所述第二光源220开启、所述第二感测光形成之后，所述采集控制单元422还控制所述第二像素区242内的第二像素单元对所述第二感测光进行光电转换以产生第二成像信号。
还需要说明的是，本实施例中，所述光源控制单元421先开启所述第一光源210、后开启所述第二光源220。但是本发明对所述控制模块的控制顺序并不限定，本发明其他实施例中，所述光源控制单元也可以先开启所述第二光源、后开启所述第一光源；相应的，所述采集控制单元则先控制所述第一像素区内的第一像素单元以产生第二血液信号，后控制所述第一像素区内的第一像素单元和所述第二像素区内的第二像素单元分别产生第一血液信号和所述第一成像信号。
此外，所述第一成像信号用于获得第一指纹图像，所述第二成像信号用于获得第二指纹图像，所述第一血液信号和所述第二血液信号用于获得血液生理特征，所述第一成像信号和所述第二成像信号与指纹图像的关系，所述第一血液信号和所述第二血液信号与所述血液生理特征的关系参考前述身份识别方法的实施例，本发明在此不再赘述。
继续参考图8，所述信号处理模块430与所述成像模组410相连，接收所述成像模组410所产生的所述第一成像信号、所述第一血液型号以及所述第二血液信号，并根据所述第一成像信号获得第一指纹图像，根据所述第一血液信号和所述第二血液信号获得血液生理特征。
如图8所示，所述信号处理模块430包括：指纹处理单元431，与所述成像模组410相连，根据所述第一成像信号，获得第一指纹图像；血液处理单元432，与所述成像模组410相连，根据所述第一血液信号和所述第二血液信号，获得血液生理特征。
具体的，结合参考图4和图8，所述指纹处理单元431与所述第二像素区242相连，接收所述第二像素区242所产生的第一成像信号，并根据所述第一成像信号获得所述第一指纹图像。
此外，本实施例中，所述第二光源220开启之后，所述成像模组410的第二像素区242还产生第二成像信号；所以，在所述第二光源220开启、产生第二成像信号之后，所述信号处理模块430还根据所述第二成像信号获得第二指纹图像，具体的，所述指纹处理单元431还接收所述第二成像信号，并根据所述第二成像信号获得第二指纹图像。
所述血液处理单元432与所述第一像素区241相连，先后接收所述第一像素区241所产生的第一血液信号和第二血液信号，并根据所述第一血液信号和所述第二血液信号获得所述血液生理特征。
本实施例中，所述血液生理特征包括血氧浓度。由于血管会随着心跳而不断地扩张或者收缩，所述待成像件中的血液量会随着血管的扩张或者收缩而发生变化，因此在所述待成像件中传导时，血液对光线的吸收比例会随着心跳的变化而发生变化；另一方面，所述第二探测光的波长大于所述第一探测光的波长，血液对所述第一探测光的吸收比例与所述第二探测光的吸收比例并不相同，所以根据所述第一血液信号和所述第二血液信号可以获得包括血氧浓度在内的血液生理特征。具体的，所述信号处理模块430的血液处理单元432根据所述第一血液信号和第二血液信号，采用定标的方式获得血液生理特征。
继续参考图8，所述身份识别模块440与所述信号处理模块430相连，根据所述第一指纹图像和所述第二指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。
所述身份识别模块440结合所述第一指纹图像和所述血液生理特征，能够实现真假手指的判断，能够有效的排除假指纹，从而有利于提高指纹识别的安全性，有利于改善身份识别的安全性。
具体的，所述身份识别模块440与信号处理模块430相连，接收所述第一指纹图像和所述血液生理特征，并根据所述血液生理特征进行活体检测；在所述活体检测通过时，根据所述第一指纹图像进行身份识别。
由于所述血液生理特征与所述待成像件中血液情况相关，所以根据所述血液生理特征，能够了解所述待成像件中血液是否流动，所述待成像件是否具有生命体征，即能够了解所述待成像件是否为活体，从而实现活体检测。
所以如图8所示，所述身份识别模块440包括：活体检测单元441，所述活体检测单元441与所述血液处理单元432相连，接收所述血液生理特征；所述活体检测单元441内还预先存储有的活体血液标准范围，所述活体检测单元441将所述血液生理特征与所述活体血液标准范围相比对：当所述血液生理特征在所述活体血液标准范围内时，判断所述待成像件为活体，即所述待成像件通过所述活体检测。
另外，所述身份识别模块440还包括：身份比对单元442，与所述指纹处理单元431相连，接收所述第一指纹图像，而且在活体检测单元441的活体检测通过时，将所述第一指纹图像与预先存储的指纹模板进行比对，在所述第一指纹图像和所述指纹模板相匹配时，判断通过身份识别。
需要说明的是，本实施例中，所述指纹处理单元431还获得所述第二指纹图像；因此身份识别模块440根据所述第一指纹图像和所述第二指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。
具体的，在活体检测通过时，所述身份比对单元442还接收所述第二指纹图像，并将所述第二指纹图像与预先存储的指纹模板进行比对，在所述第二指纹图像和所述指纹模板相匹配时，判断通过身份识别。所以所述身份识别模块440能够实现指纹信息的双重验证，再结合血液生理特征进行活体检测，能够进一步实现真假手指的判断，进一步提高指纹识别和身份识别的安全性。
需要说明的是，如图8所示，本实施例中，所述身份识别模块450还包括：假指纹判断模块450，所述假指纹判断模块450与所述成像模组410相连，根据所述第一成像信号、所述第一血液信号和所述第二血液信号中至少一个信号进行假指纹判断。
此外，本实施例中，所述成像模组410还产生第二成像信号，所以所述假指纹判断模块450根据所述第一成像信号、所述第一血液信号、所述第二血液信号和所述第二成像信号中至少一个信号进行假指纹判断。
所述假指纹判断模块450根据所述第一成像信号、所述第二成像信号、所述第一血液信号或者第二血液信号均可以进行假指纹，在待成像件为假指纹时，判断身份识别失败；从而能够进一步实现真假指纹的判断，进一步提高指纹识别、身份识别安全性的提高。
具体的，由于不同材料与水或油的浸润性质并不相同，因此不同材料表面所形成水层或油脂层的厚度均有差别，对不同波长光线的折射和反射情况也有所不同，所以根据所述第一成像信号或者所述第一血液信号或者第二血液信号，能够判断所述待成像件的材料是否为生物材料(例如手指)，从而判断所述待成像件是否为假指纹，有利于提高身份识别的安全性。
所以所述假指纹判断模块450中预先存储有第一假指纹库(图中未标示)和第二假指纹库(图中未标示)中至少一个假指纹库，所述第一假指纹库包括与所述第一探测光波长相对应的假指纹信号；所述第二假指纹库包括与所述第二探测光波长相对应的假指纹信号。
所述假指纹判断模块450接收所述成像模组410所产生的所述第一成像信号、所述第二成像信号、所述第一血液信号和所述第二血液信号中的至少一个信号，并将所接收信号的强度与相对应的假指纹库相比对，当所接收信号的强度与相对应假指纹库内信息相符合时，判断所述待成像件为假指纹。
例如，所述假指纹判断模块450接收所述第一成像信号和所述第一血液信号中的至少一个信号，并将所接收到信号的强度与所述第一假指纹库进行比对，在所接收到信号的强度与所述第一假指纹库内信息相符合时，判断所述待成像件为假指纹；或者，所述假指纹判断模块450接收所述第二成像信号和所述第二血液信号中的至少一个信号，并将所接收到信号的强度与所述第二假指纹库进行比对，在所接收到信号的强度与所述第二假指纹库内信息相符合时，判断所述待成像件为假指纹。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (33)

1.一种光电二极管的形成方法，其特征在于，包括：
提供衬底；
在所述衬底上形成底电极；
在所述底电极上采用第一射频频率形成第一感光层；
在所述第一感光层上采用第二射频频率形成第二感光层，所述第二射频频率大于所述第一射频频率。
2.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第二射频频率与所述第一射频频率的比值大于或等于1.5:1。
3.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第一感光层的材料为非晶硅，所述第一射频频率为13.56MHz；所述第二感光层的材料包括微晶硅，所述第二射频频率在20MHz到150MHz范围内。
4.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第二感光层材料厚度与所述第一感光层材料厚度的比值小于或等于1:1。
5.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，所述第二感光层材料的厚度在5nm到1μm范围内；所述第一感光层材料的厚度在5nm到1μm范围内。
6.如权利要求1所述的形成方法，其特征在于，在同一工艺腔内进行形成所述第一感光层的工艺与形成所述第二感光层的工艺。
7.如权利要求1至权利要求6任意一项所述的形成方法，通过化学气相沉积的方式形成所述第一感光层；
通过化学气相沉积的方式形成所述第二感光层。
8.一种光电二极管，其特征在于，包括：
衬底；
底电极，所述底电极位于所述衬底上；
第一感光层，所述第一感光层位于所述底电极上，所述第一感光层的材料为非晶材料；
第二感光层，所述第二感光层位于所述第一感光层上，所述第二感光层的材料包括微晶材料。
9.如权利要求8所述的光电二极管，其特征在于，所述第二感光层材料厚度与所述第一感光层材料厚度的比值小于或等于1:1。
10.如权利要求8所述的光电二极管，其特征在于，所述第二感光层材料的厚度在5nm到1μm范围内；所述第一感光层材料的厚度在5nm到1μm范围内。
11.一种成像模组，其特征在于，包括：
第一光源，用于产生第一探测光；
第二光源，用于产生第二探测光，所述第二探测光的波长大于所述第一探测光的波长；
感测面，部分所述第一探测光在所述感测面上形成携带有指纹信息的成像光；部分所述第一探测光透射所述感测面，投射至待成像件内，并经待成像件传导形成第一感测光；所述第二探测光投射至待成像件内，并经待成像件传导形成第二感测光；
图像传感器，所述图像传感器具有像素阵列，所述像素阵列包括具有多个第一像素单元的第一像素区和具有多个第二像素单元的第二像素区，至少所述第一像素单元包括宽光谱二极管，所述宽光谱二极管如权利要求8至权利要求10任意一项所述。
12.如权利要求11所述的成像模组，其特征在于，所述第一光源为可见光光源或者红外光光源；所述第二光源为红外光光源。
13.如权利要求11所述的成像模组，其特征在于，所述第一光源和所述图像传感器位于所述感测面的同侧；所述第二光源和所述图像传感器分别位于所述感测面的两侧。
14.如权利要求11或13所述的成像模组，其特征在于，所述第一探测光的波长范围在600nm到700nm范围内；所述第二探测光的波长在750nm到1000nm范围内。
15.如权利要求11所述的成像模组，其特征在于，所述第一像素区的面积大于0.5mm×0.5mm。
16.如权利要求11所述的成像模组，其特征在于，所述第二像素单元包括宽光谱二极管。
17.一种身份识别方法，其特征在于，包括：
提供成像模组，所述成像模组包括用于产生第一探测光的第一光源和用于产生第二探测光的第二光源，所述第二探测光的波长大于所述第一探测光的波长；
开启所述第一光源，以提供第一探测光；
部分所述第一探测光在感测面上形成携带有指纹信息的成像光；部分所述第一探测光透射感测面，投射至待成像件内，并经待成像件传导形成第一感测光；
采集所述成像光，以产生第一成像信号；
采集所述第一感测光，以产生第一血液信号；
开启第二光源，以提供第二探测光；
所述第二探测光经待成像件传导形成第二感测光；
采集至少部分所述第二感测光，以产生第二血液信号；
根据所述第一成像信号获得第一指纹图像；
根据所述第一血液信号和第二血液信号，获得血液生理特征；
根据所述第一指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。
18.如权利要求17所述的身份识别方法，其特征在于，进行所述身份识别的过程包括：根据所述血液生理特征进行活体检测；
在所述活体检测通过时，根据所述第一指纹图像进行身份识别。
19.如权利要求17所述的身份识别方法，其特征在于，根据所述第一血液信号和第二血液信号，采用定标的方式获得血液生理特征。
20.如权利要求17所述的身份识别方法，其特征在于，进行身份识别的过程还包括：
根据所述第一成像信号、所述第一血液信号和所述第二血液信号中至少一个信号进行假指纹判断；在待成像件为假指纹时，判断身份识别失败。
21.如权利要求17所述的身份识别方法，其特征在于，提供第二感测光之后，进行身份识别之前，还包括：采集部分所述第二感测光，以产生第二成像信号；
根据所述第二成像信号获得第二指纹图像；
所述身份识别的过程中，根据所述第一指纹图像和所述第二指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。
22.如权利要求21所述的身份识别方法，其特征在于，进行身份识别的过程还包括：根据所述第一成像信号、所述第二成像信号、所述第一血液信号和所述第二血液信号中至少一个信号进行假指纹判断。
23.如权利要求17所述的身份识别方法，其特征在于，先开启所述第一光源，后开启所述第二光源；采集所述成像光和所述第一感测光之后，开启所述第二光源之前，所述身份识别方法还包括：关闭所述第一光源；
或者，先开启所述第二光源，后开启所述第一光源；采集所述第二感测光之后，开启所述第一光源之前，所述身份识别方法还包括：关闭所述第二光源。
24.如权利要求17所述的身份识别方法，其特征在于，所述第一光源为可见光光源或者红外光光源；所述第二光源为红外光光源。
25.如权利要求17至权利要求24任意一项所述的身份识别方法，其特征在于，所述血液生理特征包括血氧浓度。
26.一种身份识别装置，其特征在于，包括：
成像模组，所述成像模组包括用于产生第一探测光的第一光源和用于产生第二探测光的第二光源，所述第二探测光的波长大于所述第一探测光的波长；
部分所述第一探测光在感测面上形成携带有指纹信息的成像光；部分所述第一探测光透射感测面，投射至待成像件内，并经待成像件传导形成第一感测光；所述第二探测光经待成像件传导形成第二感测光；
所述成像模组还采集所述成像光、所述第一感测光以及所述第二感测光；
控制模块，与所述成像模组相连，控制所述第一光源和所述第二光源的开启和关闭；并在所述第一光源开启后，控制模块控制所述成像模组采集的所述成像光，以产生第一成像信号；还控制所述成像模组采集所述第一感测光，以产生第一血液信号；并在所述第二光源开启后，所述控制模块还控制所述成像模组采集至少部分所述第二感测光，以产生第二血液信号；
信号处理模块，与所述成像模组相连，根据所述第一成像信号，获得第一指纹图像；根据所述第一血液信号和所述第二血液信号，获得血液生理特征；
身份识别模块，与所述信号处理模块相连，用于根据所述第一指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。
27.如权利要求26所述的身份识别装置，其特征在于，所述控制模块包括：
光源控制单元，与所述第一光源和所述第二光源相连，以控制所述第一光源和所述第二光源的开启和关闭；所述光源控制单元在开启所述第一光源时，关闭所述第二光源；所述光源控制单元在开启所述第二光源时，关闭所述第一光源；
采集控制单元，与所述光源控制单元和所述成像模组相连，在所述第一光源开启后，所述采集控制单元控制所述成像模组采集的所述成像光，以产生第一成像信号；还控制所述成像模组采集所述第一感测光，以产生第一血液信号；在所述第二光源开启后，所述采集控制单元控制所述成像模组采集至少部分所述第二感测光，以产生第二血液信号。
28.如权利要求26所述的身份识别装置，其特征在于，所述信号处理模块包括：
指纹处理单元，与所述成像模组相连，根据所述第一成像信号，获得第一指纹图像；
血液处理单元，与所述成像模组相连，根据所述第一血液信号和所述第二血液信号，获得血液生理特征。
29.如权利要求26所述的身份识别装置，其特征在于，所述身份识别模块还包括：假指纹判断模块，所述假指纹判断模块与所述成像模组相连，根据所述第一成像信号、所述第一血液信号和所述第二血液信号中至少一个信号进行假指纹判断；
在待成像件为假指纹时，所述身份识别模块判断身份识别失败。
30.如权利要求26所述的身份识别装置，其特征在于，所述第二光源开启之后，所述控制模块还控制所述成像模组采集部分所述第二感测光，以产生第二成像信号；
所述信号处理模块还根据所述第二成像信号，获得第二指纹图像；
所述身份识别模块根据所述第一指纹图像和所述第二指纹图像，并结合所述血液生理特征进行身份识别。
31.如权利要求30所述的身份识别装置，其特征在于，所述身份识别模块还包括：
假指纹判断模块，所述假指纹判断模块与所述成像模组相连，根据所述第一成像信号、所述第一血液信号、所述第二血液信号和所述第二成像信号中至少一个信号进行假指纹判断；
在待成像件为假指纹时，所述身份识别模块判断身份识别失败。
32.如权利要求26所述的身份识别装置，其特征在于，所述第一光源为可见光光源或者红外光光源；所述第二光源为红外光光源。
33.如权利要求26至权利要求32任意一项所述的身份识别装置，其特征在于，所述血液生理特征包括血氧浓度。
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