CN110581146B - 图像传感器和包括该图像传感器的电子设备 - Google Patents

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Abstract

一种图像传感器可以包括：有机光电检测器，配置为选择性地检测近红外波长光谱的光并光电转换检测到的近红外波长光谱的光；以及在有机光电检测器上的光电检测器阵列，光电检测器阵列包括光电检测器，该光电检测器被配置为检测有限波长光谱的可见光并光电转换所述有限波长光谱的可见光。图像传感器可以将由有机光电检测器光电转换的电荷排放到第一浮置扩散节点，并且图像传感器可以将由光电检测器光电转换的电荷排放到第二浮置扩散节点。第一浮置扩散节点的面积可以大于第二浮置扩散节点的面积。

Description

图像传感器和包括该图像传感器的电子设备
技术领域
本发明构思涉及图像传感器和包括该图像传感器的电子设备。
背景技术
通常，用于拍摄图像并将其存储为电信号的图像拾取器件可以包括在数码相机和/或便携式摄像机中，并且图像拾取器件可以包括用于分析入射光的波长并将分析的入射光的各分量转换成电信号的图像传感器。
关于图像传感器，随着时间的流逝，需要缩小的尺寸和高分辨率，并且最近对于在诸如室内环境或夜间的低照度条件下提高图像灵敏度和亮度的需求，特别是对于通过实现诸如虹膜传感器或指纹传感器的红外感测图像传感器而产生的附加功能的需求逐渐增加。
在背景技术部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明构思的背景的理解，因此其可能包含不构成本国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明构思可以提供一种图像传感器，其被配置为在滤色器的制造温度的条件和紫外(UV)曝光条件下防止元件的劣化。
本发明构思可以提供一种图像传感器，其被配置为减少串扰并防止由吸收近红外线(NIR)引起的雾度现象(haze phenomenon)。
本发明构思可以提供一种图像传感器，其被配置为降低功耗并阻挡周围噪声。
本发明构思的技术目的不受上述技术目的的限制，并且本领域普通技术人员将清楚地理解所描述的技术目的。
根据一些示例实施方式，一种图像传感器可以包括滤色器阵列，该滤色器阵列被配置为选择性地透过有限波长光谱的可见光。图像传感器可以包括在滤色器阵列上方的有机光电检测器。有机光电检测器可以被配置为选择性地检测近红外波长光谱的光并且光电转换所检测到的近红外波长光谱的光。图像传感器可以包括在滤色器阵列下方的光电检测器阵列。光电检测器阵列可以包括光电检测器，其被配置为检测所述选择性透过的有限波长光谱的可见光并光电转换有限波长光谱的可见光。图像传感器可以包括延伸通过光电检测器阵列的穿通硅通路。穿通硅通路可以被配置为将由有机光电检测器光电转换的电荷通过穿通硅通路排放到第一浮置扩散节点。图像传感器可以被配置为将由光电检测器光电转换的电荷传输到第二浮置扩散节点。第一浮置扩散节点的面积可以大于第二浮置扩散节点的面积。
光电检测器阵列可以具有背面照明(BSI)结构。光电检测器阵列的厚度可以是至少2.5μm，使得光电检测器阵列被配置为不吸收近红外波长光谱的光。
近红外波长光谱的光可以具有等于或大于800nm的波长。
穿通硅通路可以包括金属和掺杂多晶硅(掺杂多晶Si)。
滤色器阵列可以包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器。光电检测器阵列可以包括第一光电检测器、第二光电检测器和第三光电检测器。第一滤色器可以对应于第一光电检测器，第二滤色器可以对应于第二光电检测器，第三滤色器可以对应于第三光电检测器。
第一滤色器可以被配置为选择性地透过红色可见光，第二滤色器可以被配置为选择性地透过绿色可见光，第三滤色器可以被配置为选择性地透过蓝色可见光。
图像传感器还可以包括在有机光电检测器上的多个聚光透镜。所述多个聚光透镜中的每个聚光透镜可以对应于第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器中的单独的相应滤色器。
第一浮置扩散节点的面积可以是第二浮置扩散节点的面积的两倍至五倍。
第一浮置扩散节点的面积可以是第二浮置扩散节点的面积的五倍至十倍。
一种电子设备可以包括该图像传感器。
根据一些示例实施方式，一种图像传感器可以包括有机光电检测器。有机光电检测器可以被配置为选择性地检测近红外波长光谱的光并且光电转换检测到的近红外波长光谱的光。图像传感器可以包括在有机光电检测器上的光电检测器阵列。光电检测器阵列可以包括光电检测器，其被配置为检测有限波长光谱的可见光并光电转换有限波长光谱的可见光。图像传感器可以被配置为将由有机光电检测器光电转换的电荷排放到第一浮置扩散节点。图像传感器还可以被配置为将由光电检测器光电转换的电荷排放到第二浮置扩散节点。第一浮置扩散节点的面积可以大于第二浮置扩散节点的面积。
光电检测器阵列可以具有背面照明(BSI)结构。光电检测器阵列的厚度可以是至少2.5μm，使得光电检测器阵列被配置为不吸收近红外波长光谱的光。
近红外波长光谱的光可以具有等于或大于800nm的波长。
图像传感器还可以包括滤色器阵列，该滤色器阵列被配置为选择性地透过有限波长光谱的可见光，使得光电检测器被配置为检测所述选择性透过的有限波长光谱的可见光。
滤色器阵列可以在有机光电检测器与光电检测器阵列之间。
有机光电检测器可以在滤色器阵列与光电检测器阵列之间。
滤色器阵列可以包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器。光电检测器阵列可以包括第一光电检测器、第二光电检测器和第三光电检测器。第一滤色器可以对应于第一光电检测器，第二滤色器可以对应于第二光电检测器，第三滤色器可以对应于第三光电检测器。
第一滤色器可以被配置为选择性地透过红色可见光，第二滤色器可以被配置为选择性地透过绿色可见光，第三滤色器可以被配置为选择性地透过蓝色可见光。
图像传感器可以包括在有机光电检测器上的多个聚光透镜。所述多个聚光透镜中的每个聚光透镜可以对应于第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器中的单独的相应滤色器。
第一浮置扩散节点的面积可以是第二浮置扩散节点的面积的两至五倍。
第一浮置扩散节点的面积可以是第二浮置扩散节点的面积的五倍至十倍。
一种电子设备可以包括该图像传感器。
附图说明
图1示出根据一些示例实施方式的图像传感器的剖视图。
图2示出根据一些示例实施方式的滤色器的制造温度和有机光电检测器的劣化温度的曲线图。
图3A和图3B示出根据一些示例实施方式的光电检测器的厚度和吸收的光的波长的曲线图。
图4A示出太阳光的波长，并且图4B示出根据一些示例实施方式的光电检测器和有机光电检测器的光吸收区域的曲线图。
图5A示出根据一些示例实施方式的可由具有浮置扩散节点FD1和浮置扩散节点FD2的图像传感器生成的图像。
图5B示出根据一些示例实施方式的可由具有浮置扩散节点FD1和浮置扩散节点FD2的图像传感器生成的图像。
图6是根据一些示例实施方式的电子设备的示意图。
具体实施方式
在下文中将参照附图更全面地描述本发明构思，附图中示出了本发明构思的一些示例实施方式。如本领域技术人员将认识到的，可以以各种不同方式修改所描述的实施方式，所有这些都不背离本发明构思的精神或范围。
在附图中，为了清楚起见，层、膜、面板、区域等的厚度被夸大。在整个说明书中，相同的附图标记表示相同的元件。将理解，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”时，它能直接在所述另一元件上，或者也可以存在居间元件。相反，当一元件被称为“直接在”另一元件上时，不存在居间元件。
包括诸如第一、第二等的序数的术语将仅用于描述各种部件，并且不被解释为限制这些部件。这些术语仅用于将一个部件与另外的部件区分开。
现在将参照图1至图4描述根据一些示例实施方式的图像传感器。
图1示出根据一些示例实施方式的图像传感器的剖视图。如图1所示，图像传感器可以包括多个像素PR、PG、PB，但是示例实施方式不限于此。例如，图像传感器100可以包括单个单独像素。
在一些示例实施方式中，图像传感器100包括多个聚光透镜10、有机光电检测器20、滤色器阵列30、光电检测器阵列40和信号单元50。信号单元50这里可以称为信号层。如图1所示，有机光电检测器20可以在滤色器阵列30上(例如在滤色器阵列30上方或下方)，并且光电检测器阵列可以在滤色器阵列30上(例如在滤色器阵列30下方或上方)。如这里所述，在另一元件“上”的元件可以在所述另一元件的上方或下方。
在一些示例实施方式中，多个聚光透镜10(例如微透镜)形成在有机光电检测器20上。可见光(Vis)和近红外线(NIR)可以输入到多个聚光透镜10，并且聚光透镜10可以控制入射光线的方向以将它们聚集在一点处。每个聚光透镜10可以具有圆柱形状或半球形状，但不限于此。如图1所示，聚光透镜10可以在图像传感器100的单独像素PR、PG、PB中。进一步如图1所示，图像传感器100的多个聚光透镜10的每个单独的聚光透镜可以在垂直或基本垂直(例如在制造公差和/或材料公差内垂直)于信号单元50的上表面50a的方向上交叠滤色器阵列30的单独的滤色器31、32、33。因此，在一些示例实施方式中，有机光电检测器20上的多个聚光透镜10的每个聚光透镜可以对应于滤色器阵列30的第一滤色器31、第二滤色器32和第三滤色器33的单独的相应滤色器。
在一些示例实施方式中，有机光电检测器(OPD)20在滤色器阵列30上(例如在滤色器阵列30上方)。参照图2，可以在滤色器阵列30的制造温度和UV曝光条件下防止元件劣化现象，因此可以保持有机光电检测器20的特性。详细地，有机光电检测器20可以具有许多芳香环并且具有金属络合物(metal complex)结构，因此有机光电检测器20可以在滤色器阵列30的制造温度(等于或大于220℃)和强UV曝光条件下劣化。然而，根据一些示例实施方式的有机光电检测器20可以形成在滤色器阵列30上，因此无论滤色器阵列30的制造温度和UV曝光条件如何都保持有机光电检测器20的特性。
在一些示例实施方式中，有机光电检测器20包括有机光电转换层22，其被配置为选择性地吸收近红外线(NIR)(这里也称为近红外波长光谱的光)并检测它，第一电极21和第二电极23可以在有机光电转换层22的相应侧上。如图1所示，有机光电检测器20可以包括在有机光电转换层22的一侧上的多个第二电极23，其中每个单独的第二电极23在图像传感器100的像素PR、PG、PB的单独像素中。
在一些示例实施方式中，第一电极21和第二电极23中的一个是阳极而其另一个是阴极。第一电极21和第二电极23可以是透明电极，并且透明电极可以由透明导体制成(可以至少部分地包括透明导体)，诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)，或者它们可以是形成为几纳米到几十纳米的厚度的单层或多层金属性薄膜，在其上形成为几纳米到几十纳米厚的金属薄膜或金属氧化物被掺杂。
在一些示例实施方式中，有机光电转换层22可以执行光电转换以选择性地吸收近红外线并将近红外线转换为电子，并且此时产生的电子量可以与近红外线的强度成比例。详细地，例如，有机光电转换层22可以选择性地吸收等于或大于800nm的近红外线以形成激子，可以将产生的激子分成空穴和电子，可以将分开的空穴移动到阳极侧(其是第一电极21和第二电极23中的一个)，并且可以将分开的电子移动到阴极侧(其是第一电极21和第二电极23中的另一个)，从而执行光电转换。因此，有机光电检测器20可以被配置为选择性地检测近红外波长光谱的光并且光电转换检测到的近红外波长光谱的光。
此外，参照图4A和图4B，太阳光当中940nm波长范围内的光可以是最少被反射的。因此，当有机光电转换层22被配置为阻挡其他波长范围内的光并且吸收940nm波长范围内的大多数近红外线(NIR)时，当执行光电转换时不需要提供在940nm波长范围内的足够的光源，从而显著降低功耗并拦截周围噪声，从而改善图像传感器100的性能。
因此，根据一些示例实施方式，有机光电转换层22通过使用具有等于或大于800nm的近红外线(NIR)吸收范围的有机材料形成，从而降低功耗和拦截周围噪声。重申，在一些示例实施方式中，有机光电检测器20可以被配置为选择性地检测近红外波长光谱的光并且光电转换检测到的近红外波长光谱的光，其中近红外波长光谱的光具有等于或大于800nm的波长。
在一些示例实施方式中，由有机光电转换层22光电转换的电荷聚集在浮置扩散节点(FD1，满阱)中。在一些示例实施方式中，在浮置扩散节点FD1中聚集的电荷的数量与近红外线(NIR)的强度成比例。
有机光电转换层22可以透过除近红外线之外的光(例如可见光)。因此，已经穿过有机光电转换层22的光可以不包括近红外线，因而有机光电转换层22可以用作近红外线阻挡过滤器。
有机光电转换层22可以形成在图像传感器100的整个表面上。因此，近红外线可以被选择性地吸收并且在图像传感器的整个表面上增加亮区(light area)，因此可以获得高的光吸收效率。
有机光电转换层22可以包括p型半导体和n型半导体，并且p型半导体和n型半导体可以形成pn结。p型半导体和n型半导体中的至少一个可以选择性地吸收近红外线。p型半导体和n型半导体可以独立地包括有机材料以及无机材料或有机材料。p型半导体和n型半导体中的至少一个可以包括有机材料。
每个像素可以包括单独的穿通硅通路(TSV)，其被配置为排放由有机光电转换层22光电转换的电荷然后将该电荷聚集到像素的浮置扩散节点FD1。用于给定像素的穿通硅通路(TSV)可以经由分别通过绝缘层80和70在第二电极23和穿通硅通路(TSV)之间延伸的相应导电元件24和25连接到对于所述像素图案化的单独的第二电极23，可以延伸通过光电检测器阵列40，并且可以连接到用于所述像素的浮置扩散节点FD1。在有机光电转换层22中产生的电荷可以通过像素的穿通硅通路(TSV)聚集在像素的浮置扩散节点FD1中。因此，穿通硅通路(TSV)可以被配置为通过穿通硅通路(TSV)将由有机光电检测器20光电转换的电荷排放到浮置扩散节点FD1。当在这里描述时，每个浮置扩散节点FD1可以被称为第一浮置扩散节点。
在一些示例实施方式中，穿通硅通路(TSV)可以包括绝缘层28a和充电导电材料28b，绝缘层28a可以包括氧化物/氮化物材料，充电导电材料28b被配置为填充穿通硅通路(TSV)的内部部分，其可以包括金属和掺杂多晶硅(掺杂多晶Si)。穿通硅通路(TSV)可以在绝缘层60中。
在一些示例实施方式中，滤色器阵列30在有机光电检测器20与光电检测器阵列40之间，并且它不透过已经穿过有机光电检测器20的近红外线。详细地，在一些示例实施方式中，滤色器阵列30包括：第一滤色器31，其在有机光电检测器20与第一光电检测器41之间并且被配置为选择性地透过第一可见光(这里也称为第一有限波长光谱的可见光)，例如红色可见光(R：红色)；第二滤色器32，其在有机光电检测器20与第二光电检测器42之间并且被配置为选择性地透过第二可见光(这里也称为第二有限波长光谱的可见光)，例如绿色可见光(G：绿色)；以及第三滤色器33，其在有机光电检测器20与第二光电检测器43之间并且被配置为选择性地透过第三可见光(这里也称为第三有限波长光谱的可见光)，例如蓝色可见光(B：蓝色)。因此，滤色器阵列30可以选择性地透过有限波长光谱的可见光，例如第一可见光、第二可见光或第三可见光中的一个或更多个。如图1所示，在一些示例实施方式中，第一滤色器31在与信号单元50的上表面50a垂直或基本垂直(例如在制造公差和/或材料公差内垂直)的方向上交叠第一光电检测器41，第二滤色器32在与信号单元50的上表面50a垂直或基本垂直(例如在制造公差和/或材料公差内垂直)的方向上交叠第二光电检测器42，并且第三滤色器33在与信号单元50的上表面50a垂直或基本垂直(例如在制造公差和/或材料公差内垂直)的方向上交叠第三光电检测器43。因此，第一滤色器31可以对应于第一光电检测器41，第二滤色器32可以对应于第二光电检测器42，并且第三滤色器33可以对应于第三光电检测器43。
如图1所示，滤色器阵列30可以在下绝缘层70上，并且可以嵌入上绝缘层80内。如图1所示，有机光电检测器20可以在上绝缘层80上。在一些示例实施方式中，有机光电检测器20可以在滤色器阵列30与光电检测器阵列40之间，并且有机光电检测器20可以在下绝缘层70上以及在下绝缘层70与上绝缘层80之间，其中滤色器阵列30可以嵌入上绝缘层80中。
在一些示例实施方式中，有机光电检测器20可以在滤色器阵列30与光电检测器阵列40之间，并且滤色器阵列可以被配置为选择性地透过光电检测器阵列40的一个或更多个光电检测器可被配置为选择性地检测的有限波长光谱的可见光以及可由有机光电检测器选择性地检测的近红外波长光谱的光(近红外线)两者。例如，滤色器阵列30可以包括：第一滤色器31，配置为选择性地透过第一可见光和近红外线；第二滤色器32，配置为选择性地透过第二可见光和近红外线；以及第三滤色器33，配置为选择性地透过第三可见光和近红外线。
位于滤色器阵列30上的光电检测器阵列40可以包括一个或更多个光电检测器。详细地，光电检测器阵列40可以包括用于选择性地检测(配置为选择性地检测)第一可见光的第一光电检测器41、用于选择性地检测第二可见光的第二光电检测器42、以及用于选择性地检测第三可见光的第三光电检测器43。各光电检测器41、42和43可以是硅光电二极管(Si-PD)。如图1所示，每个单独的光电检测器41、42、43可以包括在图像传感器100的单独的像素PR、PG、PB中，使得每个单独的像素包括单独的光电检测器。尽管图1示出了具有包括多个光电检测器41、42、43的光电检测器阵列40的图像传感器100，但是将理解，在一些示例实施方式中，光电检测器阵列40可以包括单个单独的光电检测器。
已经穿过有机光电检测器20和滤色器阵列30的可见光(R、G、B)可以分别通过光电检测器41、42和43被光电转换，并且光电转换的电荷可以聚集在浮置扩散节点(FD2，满阱)中。在一些示例实施方式中，在浮置扩散节点FD2中聚集的电荷的数量可以与可见光(R、G、B)的强度成比例。
因此，光电检测器阵列40可以包括一个或更多个光电检测器41、42、43，并且一个或更多个光电检测器41、42、43可以被配置为检测选择性透过的有限波长光谱的可见光的一些或全部，并且光电转换有限波长光谱的可见光。另外，图像传感器100可以被配置为将由一个或更多个光电检测器41、42、43光电转换的电荷传输到其中包括一个或更多个光电检测器41、42、43的一个或更多个像素PR、PG、PB的一个或更多个对应浮置扩散节点FD2。当在这里描述时，每个浮置扩散节点FD2可以被称为第二浮置扩散节点。
在一些示例实施方式中，滤色器阵列30可以不存在于图像传感器100中，并且光电检测器阵列40的一个或更多个光电检测器可以被配置为选择性地检测(例如选择性地吸收)可入射在一个或更多个光电检测器上的较大的可见光波长谱中有限的可见光波长谱。例如，在图像传感器100的一示例实施方式中，其中不存在滤色器阵列30，并且因此可从光入射表面100a入射在光电检测器阵列40的每个光电检测器上的光波长谱可以包括红色、蓝色和绿色可见光的组合，光电检测器阵列40可以包括：第一光电检测器41，配置为选择性地检测可从光入射表面100a入射在第一光电检测器41上的所有可见光中的红色可见光；第二光电检测器42，配置为选择性地检测可从光入射表面100a入射在第二光电检测器42上的所有可见光中的绿色可见光；以及第三光电检测器43，配置为选择性地检测可从光入射表面100a入射在第三光电检测器43上的所有可见光中的蓝色可见光。
如图1所示，根据一些示例实施方式的光电检测器阵列40可以具有背面照明(BSI)结构，其中光电检测器阵列40在信号单元50与图像传感器100的光入射表面100a之间，参照图1和图3A，当光电检测器阵列40的厚度(D)(即吸收深度)被形成为至少2.5μm时，光电检测器41、42和43不吸收除可见光(RGB)之外的近红外线(NIR)范围的光(波长为等于或大于650nm的光)。重申，基于光电检测器阵列40为至少2.5μm，光电检测器阵列40可以被配置为不吸收近红外波长的光。因此，可以减少串扰，并且可以防止由图像传感器100产生的图像中的雾度(haze)现象，其中雾度现象是由光电检测器阵列40的光电检测器吸收近红外线引起的。
虽然图1示出了光电检测器阵列40具有背面照明(BSI)结构，但是将理解，在一些示例实施方式中，光电检测器阵列40可以具有正面照明(FSI)结构，其中信号单元50在光电检测器阵列40与图像传感器100的光入射表面100a之间。
因此，根据一些示例实施方式，可见光的光吸收区域可以通过控制光电检测器阵列40的厚度(D)来控制。详细地，参照图1和图3B，通过将光电检测器阵列40的厚度(D)形成为等于或小于2.5μm，除可见光(RGB)之外的近红外线的吸收率可以被配置为与常规工艺相比平均等于或小于3％。
现在将参照图5A和图5B描述浮置扩散节点FD1的面积A1和浮置扩散节点FD2的面积A2。图5A示出了根据一些示例实施方式的可由具有浮置扩散节点FD1和浮置扩散节点FD2的图像传感器100生成的图像。图5B示出了根据一些示例实施方式的可由具有浮置扩散节点FD1和浮置扩散节点FD2的图像传感器100生成的图像。
关于另一光源或太阳光，近红外线(NIR)的光子数可以大于可见光(RGB)的光子数。因此，当浮置扩散节点FD1的面积A1形成为等于或小于浮置扩散节点FD2的面积A2时，在基于传输到图像传感器100的浮置扩散节点FD1和FD2的电荷产生的图像中可能发生晕染和溢出现象，如图5A所示。
然而，当浮置扩散节点FD1的面积A1大于浮置扩散节点FD2的面积A2时，例如，当存在太阳光并且浮置扩散节点FD1的面积A1是浮置扩散节点FD2的面积A2两倍时，或者当存在太阳光和外部光源并且浮置扩散节点FD1的面积A1是浮置扩散节点FD2的面积A2的五倍时，在基于传输到图像传感器100的浮置扩散节点FD1和FD2的电荷而生成的图像中不会出现晕染和溢出现象，如图5B所示。因此，可以基于浮置扩散节点FD1的面积A1大于浮置扩散节点FD2的面积A2来改善图像传感器100的性能。
详细地，当浮置扩散节点FD2的面积A2为0.2×0.46＝0.092(nm2)或0.25×0.44时，浮置扩散节点FD1的面积A1可以为0.79×0.48＝0.3792(nm2)，但是一些示例实施方式不限于此。
在一些示例实施方式中，浮置扩散节点FD1的面积A1可以比浮置扩散节点FD2的面积A2大了等于或大于两倍到五倍且等于或小于十倍。
在一些示例实施方式中，信号单元50包括第一晶体管M1、第二晶体管M2和第三晶体管M3。由有机光电转换层22光电转换并聚集在浮置扩散节点FD1中的电荷可以通过第一晶体管M1和第二晶体管M2排放，并且由光电检测器阵列40光电转换并聚集在浮置扩散节点FD2中的电荷可以通过第三晶体管M3排放。
如上所述，根据一些示例实施方式的图像传感器100的有机光电检测器20可以在滤色器阵列30上。因此，可以防止在滤色器阵列30的制造温度以及UV曝光条件下元件劣化的现象，从而保持NIR有机光电检测器20的特性。
图6是根据一些示例实施方式的电子设备602的示意图。
参照图6，电子设备602可以包括经由总线610电联接在一起的处理器620、存储器630、图像传感器器件640和显示器件650。图像传感器器件640可以是如这里所述的任何示例实施方式的任何图像传感器100。存储器630(其可以是非暂时性计算机可读介质)可以存储指令程序。处理器620可以执行所存储的指令程序以执行一个或更多个功能，包括基于在图像传感器100的浮置扩散节点FD1和FD2处收集的电荷来生成图像。处理器620还可以执行所存储的指令程序，以在显示器件650上显示所生成的图像。处理器620可以被配置为生成输出(例如将要在显示器件650上显示的图像)。
虽然已经结合目前被认为是实际示例实施方式的内容描述了本发明构思，但是将理解，本发明构思不限于所公开的示例实施方式，而是相反，旨在覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的各种修改和等同布置。因此，以上详细描述不应被解释为限制性的，而是应被认为是说明性的。本发明构思的范围将通过权利要求的合理解释来确定，并且本发明构思的等同物内的所有改变都落入本发明构思的范围内。
本申请要求享有2018年6月8日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请第10-2018-0066031号的优先权及权益，其全部内容通过引用在此合并。

Claims (22)

1.一种图像传感器，包括：
滤色器阵列，配置为选择性地透过有限波长光谱的可见光；
在所述滤色器阵列上方的有机光电检测器，所述有机光电检测器被配置为选择性地检测近红外波长光谱的光并光电转换所检测到的近红外波长光谱的光；
在所述滤色器阵列下方的光电检测器阵列，所述光电检测器阵列包括光电检测器，所述光电检测器被配置为检测所述选择性地透过的有限波长光谱的可见光并光电转换所述有限波长光谱的可见光；以及
延伸通过所述光电检测器阵列的穿通硅通路，所述穿通硅通路被配置为将由所述有机光电检测器光电转换的电荷通过所述穿通硅通路排放到第一浮置扩散节点，
其中所述图像传感器被配置为将由所述光电检测器光电转换的电荷传输到第二浮置扩散节点，
其中所述第一浮置扩散节点的面积大于所述第二浮置扩散节点的面积。
2.如权利要求1所述的图像传感器，其中
所述光电检测器阵列具有背面照明(BSI)结构，以及
所述光电检测器阵列的厚度为至少2.5μm，使得所述光电检测器阵列被配置为不吸收所述近红外波长光谱的光。
3.如权利要求2所述的图像传感器，其中
所述近红外波长光谱的光具有等于或大于800nm的波长。
4.如权利要求3所述的图像传感器，其中
所述穿通硅通路包括金属和掺杂多晶硅。
5.如权利要求4所述的图像传感器，其中
所述滤色器阵列包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器，
所述光电检测器阵列包括第一光电检测器、第二光电检测器和第三光电检测器，以及
所述第一滤色器对应于所述第一光电检测器，所述第二滤色器对应于所述第二光电检测器，并且所述第三滤色器对应于所述第三光电检测器。
6.如权利要求5所述的图像传感器，其中
所述第一滤色器被配置为选择性地透过红色可见光，
所述第二滤色器被配置为选择性地透过绿色可见光，以及
所述第三滤色器被配置为选择性地透过蓝色可见光。
7.如权利要求6所述的图像传感器，还包括：
在所述有机光电检测器上的多个聚光透镜，所述多个聚光透镜中的每个聚光透镜对应于所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器中的单独的相应滤色器。
8.如权利要求7所述的图像传感器，其中
所述第一浮置扩散节点的面积是所述第二浮置扩散节点的面积的两倍至五倍。
9.如权利要求7所述的图像传感器，其中
所述第一浮置扩散节点的面积是所述第二浮置扩散节点的面积的五倍至十倍。
10.一种电子设备，包括权利要求1所述的图像传感器。
11.一种图像传感器，包括：
有机光电检测器，所述有机光电检测器被配置为选择性地检测近红外波长光谱的光并光电转换所检测到的近红外波长光谱的光；以及
在所述有机光电检测器上的光电检测器阵列，所述光电检测器阵列包括光电检测器，所述光电检测器被配置为检测有限波长光谱的可见光并光电转换所述有限波长光谱的可见光，
其中所述图像传感器被配置为将由所述有机光电检测器光电转换的电荷排放到第一浮置扩散节点，
其中所述图像传感器还被配置为将由所述光电检测器光电转换的电荷排放到第二浮置扩散节点，
其中所述第一浮置扩散节点的面积大于所述第二浮置扩散节点的面积。
12.如权利要求11所述的图像传感器，其中
所述光电检测器阵列具有背面照明(BSI)结构，以及
所述光电检测器阵列的厚度为至少2.5μm，使得所述光电检测器阵列被配置为不吸收所述近红外波长光谱的光。
13.如权利要求12所述的图像传感器，其中
所述近红外波长光谱的光具有等于或大于800nm的波长。
14.如权利要求11所述的图像传感器，还包括：
滤色器阵列，配置为选择性地透过所述有限波长光谱的可见光，使得所述光电检测器被配置为检测所述选择性地透过的有限波长光谱的可见光。
15.如权利要求14所述的图像传感器，其中
所述滤色器阵列在所述有机光电检测器与所述光电检测器阵列之间。
16.如权利要求14所述的图像传感器，其中
所述有机光电检测器在所述滤色器阵列与所述光电检测器阵列之间。
17.如权利要求14所述的图像传感器，其中
所述滤色器阵列包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器，
所述光电检测器阵列包括第一光电检测器、第二光电检测器和第三光电检测器，以及
所述第一滤色器对应于所述第一光电检测器，所述第二滤色器对应于所述第二光电检测器，并且所述第三滤色器对应于所述第三光电检测器。
18.如权利要求17所述的图像传感器，其中
所述第一滤色器被配置为选择性地透过红色可见光，
所述第二滤色器被配置为选择性地透过绿色可见光，以及
所述第三滤色器被配置为选择性地透过蓝色可见光。
19.如权利要求17所述的图像传感器，还包括：
在所述有机光电检测器上的多个聚光透镜，所述多个聚光透镜中的每个聚光透镜对应于所述第一滤色器、所述第二滤色器和所述第三滤色器中的单独的相应滤色器。
20.如权利要求11所述的图像传感器，其中
所述第一浮置扩散节点的面积是所述第二浮置扩散节点的面积的两倍至五倍。
21.如权利要求11所述的图像传感器，其中
所述第一浮置扩散节点的面积是所述第二浮置扩散节点的面积的五倍至十倍。
22.一种电子设备，包括权利要求11所述的图像传感器。
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