CN112135028A - 图像传感器、成像模组和电子装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种图像传感器、成像模组和电子装置。图像传感器包括感光层和设置在感光层上方的多个纳米砖单元；纳米砖单元包括多个纳米砖，多个纳米砖间隔排布，纳米砖具有亚波长尺寸，多个纳米砖被配置为使照射在纳米砖单元上的入射光束能够被会聚以被感光层接收。如此，间隔排布的多个亚波长尺寸的纳米砖，亚波长的纳米砖可以对照射在纳米砖上的入射光束进行相位调节，从而能够将照射在纳米砖单元上的入射光束会聚到感光层上，以使入射光束被感光层接收，从而提升感光层接收的光通量，以提升感光层的光电转换效率，以有效提升图像传感器的成像质量。

Description

图像传感器、成像模组和电子装置

技术领域

本申请涉及电子设备领域，尤其涉及一种图像传感器、成像模组和电子装置。

背景技术

在相关技术中，为了提高成像质量，照射在图像传感器上的光线需要通过会聚后再被图像传感器的感光层接收，因此，如何提高光线的会聚效率以达到更好的成像效果成为了技术人员研究的技术问题。

发明内容

本申请实施方式公开了一种图像传感器、成像模组和电子装置。

本申请实施方式的图像传感器包括感光层和设置在所述感光层上方的多个纳米砖单元，所述纳米砖单元包括多个纳米砖，多个所述纳米砖间隔排布，多个所述纳米砖具有亚波长尺寸，多个所述纳米砖被配置为使照射在所述纳米砖单元上的入射光束能够被会聚以被所述感光层接收。

本申请实施方式的成像模组包括以上任一实施方式所述的图像传感器。

本申请实施方式的电子装置包括以上任一实施方式所述的成像模组。

上述图像传感器、成像模组和电子装置中，间隔排布的多个亚波长尺寸的纳米砖，亚波长的纳米砖可以对照射在纳米砖上的入射光束进行相位调节，从而能够将照射在纳米砖单元上的入射光束会聚到感光层上，以使入射光束被感光层接收，从而提升感光层接收的光通量，以提升感光层的光电转换效率，以有效提升图像传感器的成像质量。

本申请的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。

附图说明

本申请的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施方式的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本申请实施方式的图像传感器的平面示意图；

图2是本申请实施方式的纳米砖单元和对应的像素的立体拆解示意图；

图3是本申请实施方式的纳米砖的放大示意图；

图4是本申请实施方式的多个纳米砖单元对入射光束的会聚示意图；

图5是本申请实施方式的电子装置的平面示意图。

主要元件符号说明：

图像传感器100、感光层10、像素11、R像素111、G像素112、B像素113、纳米砖单元20、纳米砖21、基底层30、基底单元31、滤光层40、成像模组200、电子装置1000。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本申请的不同结构。为了简化本申请的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本申请。此外，本申请可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本申请提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。

请参阅图1至3，本申请实施方式提供一种图像传感器100。图像传感器100包括感光层10和设置在感光层10上方的多个纳米砖单元20。纳米砖单元20包括多个纳米砖21，多个纳米砖21间隔排布，纳米砖21具有亚波长尺寸，多个纳米砖21被配置为使照射在纳米砖单元20上的入射光束能够被会聚以被感光层10接收。

在相关技术中，图像传感器厂商会在感光层上方设置微透镜阵列，以通过微透镜阵列会聚光线以使感光层接收更多光线，从而提升图像传感器的成像效果。但是微透镜阵列中的微透镜单元通常为凸透镜，因此在微透镜阵列中，凸透镜与凸透镜之间的连接处会存在一定的间隙，入射在这些间隙上的光线无法被会聚到微透镜阵列的另一端，从而减少了感光层接收的光通量。并且，通常地，微透镜单元为微米级尺寸，因此微透镜单元之间的间隙也为微米级尺寸。但是在相关技术中，设在微透镜下方的感光层的像素也为微米级尺寸，因此微透镜单元之间的间隙会大幅度减少感光层上的像素接收的光通量，且使得感光层上的像素无法均匀地接收光线，从而降低了图像传感器的成像质量。

在上述本申请实施方式的图像传感器100中，间隔排布的多个亚波长尺寸的纳米砖21，亚波长的纳米砖21可以对照射在纳米砖21上的入射光束进行相位调节，从而能够将照射在纳米砖单元20上入射光束会聚到感光层10上，以使入射光束被感光层10接收，从而提升感光层10接收的光通量，以提升感光层10的光电转换效率，以有效提升图像传感器100的成像质量。并且，亚波长尺寸的纳米砖21，由于其工作波长为可见光的波长，即纳米级别的波长，因此纳米砖21的尺寸为纳米级别，多个纳米砖21间隔排布能够构成具有会聚光线的作用的纳米砖单元20，并且多个纳米砖单元20设置在感光层10的上方，可以通过控制每个纳米砖21以及纳米砖单元20之间的间隙，从而提升照射在纳米砖单元20上的光线被会聚并被感光层10接收的光通量，以最终提升图像传感器100的成像质量。

具体地，纳米砖21为亚波长尺寸，即是说，纳米砖21的结构的特征尺寸与纳米砖21的工作波长相当或者更小。在本申请实施方式中，纳米砖21的工作波长为可见光的波长，也即是说，纳米砖21的结构的特征尺寸小于或者等于其对应的可见光的波长，例如，当纳米砖21用于会聚波长为700nm的红光时，纳米砖21的结构的特征尺寸小于或者等于700nm。

在某些实施方式中，纳米砖21为非晶硅纳米砖。如此，非晶硅纳米砖具有较为活泼的化学性能，方便纳米砖21的加工。

请参阅图1，在某些实施方式中，图像传感器100还包括基底层30，基底层30位于感光层10和纳米砖单元20之间，多个纳米砖单元20设置在基底层30上。

如此，基底层30可以起到承载纳米砖单元20的作用，以固定纳米砖单元20的相对位置，从而提升纳米砖单元20的结构稳定性。

在某些实施方式中，基底层30由石英玻璃制成。如此，石英玻璃具有良好的透光率，能够良好地透射经由纳米砖单元20会聚的入射光束，以保证被会聚后的入射光束被感光层10接收的光通量，另外，照射在纳米砖21之间间隙的入射光束，也能被基底层30透射至感光层10上，进一步提升感光层10接收的光通量，从而提升图像传感器100的成像质量。

当然，基底层30还可以由其它具有高透光率的材料制成，可以根据实际情况确定，在此不多作限定。

在其它实施方式中，多个纳米砖单元20也可以直接设置在感光层10上方，无需先设置在基底层30再设置于感光层10上方。如此，可以使得图像传感器100的结构更加紧凑，减少图像传感器100的重量，满足电子产品的轻量化要求，同时还能够降低生产成本。

请参阅图3，在某些实施方式中，基底层30包括多个基底单元31，每个基底单元31上对应设置有一个纳米砖21，纳米砖21的几何中心G与基底单元31的几何中心F重合。

如此，纳米砖21的几何中心G和基底单元31的几何中心F重合，使得纳米砖21始终位于基底单元31的中心位置，因此，可以通过设置基底单元31的尺寸以设置每个纳米砖21几何中心和相邻纳米砖21的几何中心G之间的距离。

可以理解，在基底层30水平放置的情况下，纳米砖21的几何中心G和基底单元31的几何中心F重合，指的是纳米砖21的几何中心G和基底单元31的几何中心F位于同一铅垂线上。

具体地，请继续参阅图3，图3为单个纳米砖21与其对应的基底单元31的放大示意图，在本申请实施方式中，基底单元31可以为长方体结构，进一步地，基底单元31的底面可以为正方形，基底单元31的底面的边长为C，由此可知，两个相邻的基底单元31的几何中心F之间的距离为C。当然，在其它实施方式中，基底单元31还可以为其它结构，如三棱柱、四棱柱等，具体在此不作限制。

请参阅图1和图2，在某些实施方式中，多个纳米砖单元20呈矩形阵列排布，每个纳米砖单元20的多个纳米砖21的几何中心G呈矩形阵列排布。

如此，多个纳米砖21的几何中心G呈矩形阵列排布，纳米砖21为亚波长尺寸，多个纳米砖单元20在排布时，纳米砖21之间的间隔距离为纳米级别，可以提升纳米砖单元20对入射光束的会聚效果，提升感光层10接收的光通量，最终提升图像传感器100的成像质量。

具体地，在本申请实施方式中，在同一纳米砖单元20中，每个纳米砖21的几何中心G和相邻纳米砖21的几何中心G之间的距离p相等，即在同一个纳米砖单元20中，多个纳米砖21的几何中心G呈矩形阵列排布的横向间隔距离等于纵向间隔距离。当然，在其它实施方式中，多个纳米砖单元20以及多个纳米砖21的几何中心G还可以呈其它阵列方式排布，例如，圆周阵列。

请参阅图2，在某些实施方式中，每个纳米砖单元20的相邻两个纳米砖21的几何中心G之间的距离p为580nm至700nm。

如此，可以通过调节纳米砖单元20内相邻纳米砖21的几何中心G之间的距离，从而调节每个纳米砖单元20上纳米砖21阵列排布的疏密程度，以灵活调节纳米砖单元20对入射光束的会聚效果，以使纳米砖单元20上纳米砖21的阵列排布能够对应不同波长的光线具有更好的会聚效果，从而提升每个像素11接收的光通量，以最终提升图像传感器100的成像质量。

更多地，在纳米砖21的几何中心G和与纳米砖21对应设置的基底单元31的几何中心F重合的情况下，每个纳米砖单元20的相邻两个纳米砖21的几何中心G之间的距离p等于两个相邻的基底单元31的几何中心F的距离C，即，每个纳米砖单元20的相邻两个纳米砖21的几何中心G之间的距离p等于C。

请参阅图有1，在某些实施方式中，感光层10包括阵列排布的多个像素11，每个像素11至少对应设置一个纳米砖单元20，纳米砖单元20覆盖像素11。

如此，在像素11上方设置能够覆盖像素11的纳米砖单元20，以使纳米砖单元20能够将照射在像素11上方的入射光束会聚，并被像素11接收，以提升每个像素11所接收的光通量，从而提升感光层10接收的光通量，进而提升图像传感器100的成像质量。

具体地，本申请实施方式的感光层10可以包括但不限于光电二极管阵列。光电二极管阵列中的每个光电二极管的感光侧用于接收纳米砖单元20会聚的光线。

请参阅图2，在一个像素11上方只覆盖有一个纳米砖单元20的情况下，纳米砖单元20内包括多个纳米砖21，多个纳米砖21阵列排布。

请参阅图1-3，在某些实施方式中，纳米砖21包括底面，底面包括相互垂直的第一边a和第二边b，感光层10包括相互垂直的第一轴线d和第二轴线e，第一轴线d和第二轴线e均与图像传感器100的光轴I垂直，图像传感器100的光轴I穿过图像传感器100的几何中心且垂直于图像传感器100所在的平面。第一边a与第一轴线d的夹角为

其中，请继续参阅图3，图3中感光层10为对应单个纳米砖21的感光层10，第一轴线d和第二轴线e为在图像传感器100水平放置时，在水平面上以感光层10的几何中心为原点所建立的xoy坐标系的x轴和y轴，x轴和y轴垂直于图像传感器100的光轴I，也即光轴I对应的是空间坐标系的z轴。转角

为第一边a和第一轴线(x轴)d的夹角。需要指出的是，在感光层10为长方体结构时，第一轴线d平行于感光层10的底面的长度方向，第二轴线e平行于感光层10的底面的宽度方向。在感光层10为其它结构时，可以根据具体结构设置第一轴线和第二轴线的坐标系，在此不多作限定。

本图示的实施方式的感光层10为长方体结构，每个纳米砖21的转角

满足以下关系式：

其中，r为纳米砖21的几何中心G和与纳米砖21相对应的像素11的几何中心之间的距离，f′为纳米砖单元20的焦距，λ为入射光束的波长。需要指出的是，在感光层10与纳米砖单元20水平放置的情况下，经过纳米砖21的几何中心G的铅垂线与经过像素11的几何中心的铅垂线之间的距离，为纳米砖21的几何中心G和与纳米砖21相对应的像素11的几何中心之间的距离，即为两平行铅垂线之间的距离。纳米砖单元20的焦距f′的具体数值可以根据纳米砖单元20与感光层10之间的间隔距离具体设定。入射光束的波长λ指每个纳米砖单元20所要会聚的光线的波长，例如，纳米砖单元20用于会聚波长为650nm的红光，则λ＝650nm。

如此，每个纳米砖21的转角

可以根据上述进行确定，从而使得包括多个纳米砖21的纳米砖单元20能够将入射光束会聚，以使入射光束被感光层10接收。

具体地，超表面材料是一种厚度小于工作波长的材料，在本申请实施方式的图像传感器100中，纳米砖21为亚波长尺寸，即是说，本申请实施方式的纳米砖21为超表面材料，本申请实施方式的超表面材料的纳米砖21可以等效为一个高效的半波片，这种半波片能够使入射光束经过半波片后产生固定的相位延迟，且透光率高。因此，经过对逐个纳米砖21以合理的转角

进行排布设置，就能够将入射光束无损失地汇集到每个像素11上。

本申请实施方式的纳米砖单元20是通过调节每个纳米砖21对入射光束的相位进行调节，以实现将照射在一个纳米砖单元20上的入射光束会聚的作用。

纳米砖21对入射光束的调节原理为：对于晶体光学，半波片(纳米砖21)的琼斯矩阵可以表示为：

其中，

为纳米砖21的第一边a与感光层10的第一轴线d的夹角，入射在这种纳米砖21上的光束的琼斯矢量可表示为：

因此透过这种纳米砖21之后的光束的琼斯矢量可以表示为：

由式(3)可知，穿过纳米砖21的透射光与入射光的旋向相反，同时将经历

的相位延迟。因此，通过调整在纳米砖单元20上每个纳米砖21的转角

的大小(即调整第一边a与第一轴线d的夹角

的大小)，就可以调节和控制出射光的相位，使每个像素11上通过纳米砖单元20的光束全部精确地被会聚于一点，从而提升感光层10接收的光通量。

根据纳米砖单元20的特性，每个像素11上的纳米砖单元20都需要将入射光束照射到感光层10上。因此，根据上述的纳米砖21的相位调节原理，以及纳米砖单元20等效为透镜的聚焦原理，结合式(1)，对于同一个像素11上方的纳米砖单元20的不同纳米砖21来说，每个纳米砖21所调节的入射光束的相位差为

这样，就可以通过设置每个纳米砖21的转角

以使每个纳米砖21所对应位置的入射光束得到相位调节，从而实现纳米砖单元20的聚焦式相位调节功能。

因此，可以理解，通过设置纳米砖单元20中每个纳米砖21的转角

以使纳米砖21具有调节入射光束相位的作用，从而使得纳米砖单元20具有会聚光线的作用，以使多个纳米砖单元20所组成的阵列能够替代传统的由凸透镜组成的微透镜阵列，从而在保证多个纳米砖单元20具有会聚光线的作用的同时，设置在感光层10上方的以矩形阵列排布的多个纳米砖单元20还能提升所会聚的光线的总量，从而提升感光层10所接收的光通量，以提升图像传感器100的成像质量。

在某些实施方式中，多个像素11包括多个R像素111、多个G像素112和多个B像素113，纳米砖21为长方体结构；其中，设置在R像素111上方的纳米砖21长度为400nm至490nm、宽度为180nm至260nm、高度为700nm至780nm；设置在G像素112上方的纳米砖21的长度为390nm至460nm、宽度为160nm至240nm、高度为460nm至520nm；设置在B像素113上方的纳米砖21的长度为380nm至450nm、宽度为210nm至290nm、高度为580nm至630nm。

如此，对应不同的像素11，纳米砖21可以有不同的尺寸，以提升纳米砖单元20对照射纳米砖单元20上的入射光束的会聚效果，从而提升感光层10接收的入射光束的光通量，提升感光层10的光电转换效率，进而提升图像传感器100的成像质量。

需要指出的是，R像素111表示用于接收经由纳米砖单元20会聚的红光的像素11，G像素112表示用于接收经由纳米砖单元20会聚的绿光的像素11，B像素113表示用于接收经由纳米砖单元20会聚的蓝光的像素11。

在某些实施方式中，请结合参阅图4，图4表示多个纳米砖单元20对入射光束的会聚作用，其中，多个纳米砖单元20上方的虚线箭头表示入射光束，自多个纳米砖单元20下方延伸并会聚的虚线表示被会聚后的入射光束。入射光束照射在多个纳米砖单元20一侧，每个纳米砖单元20将照射在纳米砖单元20上的入射光束会聚至纳米砖单元20的另一侧，以使设置在纳米砖单元20的另一侧的感光层10能够接收被会聚的入射光束，从而提升感光层10所接收的光通量，进而提升图像传感器100的成像质量。

在本实施方式中，可以在RGGB拜耳阵列的图像传感器100内设置上述实施方式所述的纳米砖单元20，首先，针对图像传感器100中对红光、绿光和蓝光三种不同颜色色光的相应要求，红光可以选取的波段为600nm至780nm，绿光可以选取的波段为480nm至600nm，蓝光可以选取的波段为400nm至480nm。在本申请实施方式中，选取主波长为630nm的红光、主波长为530nm的绿光和主波长为450nm的蓝光，采用电磁仿真软件Comsol对纳米砖21的结构参数进行设计和仿真，纳米砖21的结构参数包括纳米砖21的长、宽、高尺寸以及转角

在仿真中，以圆偏光垂直入射到纳米砖单元20上，以透射的光束的转化效率以及响应的光波带宽作为优化对象，以获得正方形的基底单元31的边长尺寸C、纳米砖21的长度L、宽度W和高度H等参数的最佳尺寸。经仿真软件的优化计算，得到优化参数：对于主波长为630nm的红光，C＝650nm，L＝440nm，W＝230nm，H＝750nm；对于主波长为530nm的绿光，C＝600nm，L＝420nm，W＝200nm，H＝500nm；对于主波长为450nm的蓝光，C＝600nm，L＝430nm，W＝250nm，H＝600nm。

即是说，多个长度L为440nm、宽度W为230nm、高度H为750nm，以及和相邻纳米砖21的几何中心G的间隔距离p(p＝C)为650nm的纳米砖21，组成纳米砖单元20，该纳米砖单元20用于会聚主波长为630nm的红光，也即，该纳米砖单元20会聚的光束用于被R像素111接收。

多个长度L为420nm、宽度W为200nm、高度H为500nm，以及和相邻纳米砖21间隔距离p(p＝C)为600nm的纳米砖21，组成纳米砖单元20，该纳米砖单元20用于会聚主波长为530nm的红光，也即，该纳米砖单元20会聚的光束用于被G像素112接收。

多个长度L为430nm、宽度W为250nm、高度H为600nm，以及和相邻纳米砖21间隔距离p(p＝C)为600nm的纳米砖21，组成纳米砖单元20，该纳米砖单元20用于会聚主波长为630nm的红光，也即，该纳米砖单元20会聚的光束用于被B像素113接收。

随后，结合式(1)，根据多个纳米砖单元20对于入射光束的会聚光线的要求，按照每个纳米砖21的位置对应设置纳米砖21的转角

在某些实施方式中，纳米砖单元20采用微电子光刻工艺制成。在相关技术中，传统的凸透镜微透镜阵列的制作加工方法通常由熔融光刻胶法、反应离子束刻蚀技术、飞秒激光加工法等。熔融光刻胶法工艺流程为紫外曝光、显影和清洗、热熔成型，其特点是工艺简单，工艺参数稳定，但利用这种技术制备的微透镜光学性能不好，不适用于作为微透镜结构的材料。反应离子束蚀刻方法是采用离子轰击溅射和化学反应相结合的原理进行的，其特点是在横向上没有扩蚀现象，但是需要选择合理的控制参数才能提升成品率。飞秒激光加工法是利用激光在石英玻璃上刻蚀形成的凹坑点阵，在较短的腐蚀时间内，其边缘逐渐向外扩散，慢慢形成微透镜阵列结构。

如此，本申请实施方式的纳米砖单元20采用微电子光刻工艺制成，微电子光刻工艺具有更高的加工成品良率，同时还具有较快的加工速度，可以实现大批量生产，还能够降低加工成本，具有巨大的成本优势。

当然，在保证纳米砖单元20的产品良率和生产效率的前提下，还可以使用其它方法生产纳米砖单元20。

请参阅图1，在某些实施方式中，图像传感器100还包括滤光层40，滤光层40设置在感光层10和纳米砖单元20之间或者设置在纳米砖单元20上方，滤光层40用于对进入感光层10的光线进行过滤。

如此，滤光层40能够对即将进入感光层10的光线进行过滤，一方面能够减少红外光、紫外光等不可见光对图像传感器100成像的干扰，另一方面还能够在每个像素11接收光线时，减少每个像素11所接收的目标波长光线外的其它光线，最终提升图像传感器100的成像质量。

具体地，滤光层40可以包括多个滤光片，可以在每个像素11上方设置对应的滤光片，例如，在R像素111上方设置只允许波长为600nm至780nm的红光通过的的滤光片，在G像素112上方设置只允许波长为480nm至600nm的绿光通过的滤光片，在B像素113上方设置只允许波长为400nm至480nm的蓝光通过的的滤光片。

在其它实施方式中，还可以通过设置纳米砖21的长、宽、高等结构参数，以使纳米砖21对入射光束具有窄带响应特性，即不同结构参数的纳米砖21允许透射过不同波长的光线。例如，对于允许波段为600nm至780nm的红光通过的纳米砖21，该纳米砖21长度为400nm至490nm、宽度为180nm至260nm、高度为700nm至780nm。对于允许波段为480nm至600nm的绿光通过的纳米砖21，该纳米砖21的长度为390nm至460nm、宽度为160nm至240nm、高度为460nm至520nm。对于允许波段为400nm至480nm的蓝光通过的纳米砖21，该纳米砖21的长度为380nm至450nm、宽度为210nm至290nm、高度为580nm至630nm。

因此，可以通过设置纳米砖21的结构参数，使得纳米砖单元20具有窄带响应特性，从而使得纳米砖单元20在具有会聚入射光束作用的同时，还可以具有过滤光线的作用，以使图像传感器100无需设置滤光层40。如此，可以精简图像传感器100的结构，使得图像传感器100的结构更加紧凑、重量更小，还能降低图像传感器100的生产成本。

请参阅图5，本申请实施方式的成像模组200包括以上任一实施方式的图像传感器100。

上述成像模组200中，间隔排布的多个亚波长尺寸的纳米砖21，亚波长的纳米砖21可以对照射在纳米砖21上的入射光束进行相位调节，从而能够将照射在纳米砖单元20上入射光束会聚到感光层10上，以使入射光束被感光层10接收，从而提升感光层10接收的光通量，以提升感光层10的光电转换效率，以有效提升图像传感器100的成像质量。

请参阅图5，本申请实施方式的电子装置1000包括以上任一实施方式的成像模组200。

上述电子装置1000中，间隔排布的多个亚波长尺寸的纳米砖21，亚波长的纳米砖21可以对照射在纳米砖21上的入射光束进行相位调节，从而能够将照射在纳米砖单元20上入射光束会聚到感光层10上，以使入射光束被感光层10接收，从而提升感光层10接收的光通量，以提升感光层10的光电转换效率，以有效提升图像传感器100的成像质量。

具体地，电子装置1000可以包括数码相机、手机、笔记本电脑、平板电脑等具有拍摄功能的电子装置1000。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。

尽管上文已经示出和描述了本申请的实施方式，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本申请的原理和宗旨的情况下可以对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，本申请的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (13)

1.一种图像传感器，其特征在于，包括：

感光层；和

设置在所述感光层上方的多个纳米砖单元，所述纳米砖单元包括多个纳米砖，多个所述纳米砖间隔排布，多个所述纳米砖具有亚波长尺寸，多个所述纳米砖被配置为使照射在所述纳米砖单元上的入射光束能够被会聚以被所述感光层接收。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述纳米砖为非晶硅纳米砖。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述感光层包括阵列排布的多个像素，每个所述像素至少对应设置一个所述纳米砖单元，所述纳米砖单元覆盖所述像素。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，所述纳米砖包括底面，所述底面包括相互垂直的第一边和第二边，所述感光层包括相互垂直的第一轴线和第二轴线，所述第一轴线和所述第二轴线均与所述图像传感器的光轴垂直，所述第一边与所述第一轴线的夹角为

每个所述纳米砖的转角

满足以下关系式：

其中，r为所述纳米砖的几何中心和与所述纳米砖相对应的所述像素的几何中心之间的距离，f′为所述纳米砖单元的焦距，λ为所述入射光束的波长。

5.根据权利要求3所述的图像传感器，其特征在于，多个所述像素包括多个R像素、多个G像素和多个B像素，所述纳米砖为长方体结构；

其中，设置在所述R像素上方的所述纳米砖长度为400nm至490nm、宽度为180nm至260nm、高度为700nm至780nm；

设置在所述G像素上方的所述纳米砖的长度为390nm至460nm、宽度为160nm至240nm、高度为460nm至520nm；

设置在所述B像素上方的所述纳米砖的长度为380nm至450nm、宽度为210nm至290nm、高度为580nm至630nm。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，多个所述纳米砖单元呈矩形阵列排布，每个所述纳米砖单元的多个所述纳米砖的几何中心呈矩形阵列排布。

7.根据权利要求6所述的图像传感器，其特征在于，每个所述纳米砖单元的相邻两个所述纳米砖的几何中心之间的距离为580nm至700nm。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括基底层，所述基底层位于所述感光层和所述纳米砖单元之间，多个所述纳米砖单元设置在所述基底层上。

9.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述基底层由石英玻璃制成。

10.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述基底层包括多个基底单元，每个所述基底单元上对应设置有一个所述纳米砖，所述纳米砖的几何中心与所述基底单元的几何中心重合。

11.根据权利要求1所述的图像传感器，其特征在于，所述图像传感器还包括滤光层，所述滤光层设置在所述感光层和所述纳米砖单元之间，或者设置在所述纳米砖单元上方，所述滤光层用于对进入所述感光层的光线进行过滤。

12.一种成像模组，其特征在于，包括权利要求1-11任一项所述的图像传感器。

13.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括权利要求12所述的成像模组。

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