CN113366640A - 混合多谱组件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种混合多谱组件(1)，其包括：具有第一表面(101)和第二表面(102)的衬底(100)；至少一个具有第一功能层(11)的第一功能元件(10a‑d)，所述第一功能层适合于探测或发射第一波长范围的光；以及至少一个具有第二功能层(21)的第二功能元件(20a‑c)，所述第二功能层适合于探测或发射与第一波长范围不同的第二波长范围的光。所述第一功能元件设置在衬底的第一表面上，而所述第二功能元件设置在衬底的第二表面上。所述第一功能元件设置在多谱组件的第一横向区域(110)中，而第二功能元件设置在多谱组件的第二横向区域(120)中。所述第一横向区域和第二横向区域相对于彼此在横向上错开地设置，使得第二波长范围的光到达第二功能元件，或由所述第二功能元件发射的第二波长范围的光在衬底的第一表面上离开多谱组件而没有穿过第一功能层。

Description

混合多谱组件
技术领域
本发明涉及一种混合多谱组件，该混合多谱组件适合于探测和/或发射在不同光谱范围中的光。
背景技术
为了能够利用光电探测器组件探测光的不同光谱范围(例如可见光、红外线范围中的光和/或UV范围中的光)，已知具有多个传感器的组件，所述组件具有不同的功能层并且因此探测来自不同光谱范围的光。因此，例如DE102015109044A1描述了一种具有衬底的构件，在该衬底的一侧上设置有用于探测来自第一波长范围的光的第一功能层并且在该衬底的另一侧上设置有用于探测来自第二波长范围的光的第二功能层。在此，各个功能层始终彼此重叠，由此，可以实现高的填充度、也就是说每单位面积大量的传感器元件。第一功能层和衬底构造成对于第二波长范围中的光是透明的。
US2003/0209651A1描述了一种颜色敏感的设备，其用于探测不同波长的光、尤其是可见光范围内的红、绿和蓝光。该设备包括适合于探测第一波长范围的光的第一光接收部分和适合于探测第二波长范围的光的第二光接收部分。所述第一和第二部分设置成，使得入射光穿过第一部分并且然后被第二部分接收。第一波长范围的中心波长在此大于第二波长范围的中心波长。
这种结构的缺点是，由于功能层和衬底的材料以及第一功能层和衬底对于第二波长范围的光所需的透明度以及在有限的光谱分辨率中，波长范围的选择受到限制。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种混合多谱组件，该混合多谱组件减少了现有技术的缺点。
该任务通过根据权利要求1所述的混合多谱组件来解决。优选的实施方式在从属权利要求中给出。
根据本发明的混合多谱组件包括衬底、至少一个第一功能元件和至少一个第二功能元件。在此，第一功能元件设置在衬底的第一表面上并且包含第一功能层，该第一功能层适合于探测或发射第一波长范围的光。第二功能元件设置在衬底的与衬底的第一表面相对置的第二表面上并且包含第二功能层，该第二功能层适合于探测或发射第二波长范围的光。在此，第二波长范围与第一波长范围不同，然而也可以部分地与第一波长范围重叠。在本发明的意义中，光在这两种情况下被理解为具有波长在250nm(UV范围)至大约10μm(红外线范围)的范围中的电磁辐射。第一波长范围和第二波长范围分别是所述范围的子范围。当然，第一功能元件和第二功能元件除了第一或者说第二功能层之外还可以包含另外的层，例如电极层。此外，第一和/或第二功能层也可以是由多个层构成的层结构。
“设置在表面上”意味着功能元件直接邻接相应的表面或者功能元件的一个或多个层完全地或部分地构造在邻接所述表面的衬底区域中。此外，还可以在功能元件与相应的表面之间设置有另外的层。
邻接表面或者功能元件的一个或多个层完全地或部分地构造在邻接所述表面的衬底区域中。此外，还可以在功能元件与相应的表面之间设置有另外的层。
根据本发明，第一功能元件设置在多谱组件的第一横向区域中，而第二功能元件设置在多谱组件的第二横向区域中。在此，第一横向区域和第二横向区域相对于彼此在横向上错开地设置，使得第二波长范围的光到达第二功能元件而没有穿过第一功能层。换句话说：到达第二功能元件的光在其到第二功能元件的路径上穿过衬底以及必要时穿过存在的之后阐述的另外的层，但是没有穿过第一功能层以及必要时存在的第一功能元件的另外的层。
在此，衬底和必要时第二功能元件的另外的层用作光学过滤器，所述光学过滤器通过其光学特性反射或吸收入射光的确定的波长分量，而处于第二波长范围中的另外的波长分量较少改变地或几乎不改变地透过。这在选择衬底材料以及必要时位于第二功能层与发射的光源之间的另外的层以及其厚度时要注意。有利地，第二功能元件的探测结果或由第二功能元件发出的光但不受第一功能层以及必要时存在的第一功能元件的另外的层的影响。
利用根据本发明的多谱组件能够同时并且光谱地选择性地探测和/或发射在两个不同波长范围中的光分量，其中，在第一和/或第二功能元件中探测的或由其发射的光分别入射到该组件的相同侧上或离开所述组件。在此，存在用于设计根据本发明的多谱组件的以下可行性：第一功能元件是发射的元件，并且第二功能元件是探测的元件；第一功能元件是探测的功能元件，并且第二功能元件是发射的元件；第一和第二功能元件都是探测的元件；第一和第二功能元件都是发射的元件。
如果至少所述第一或第二功能元件是探测的元件，则在该功能元件中探测到的光可以由一个光源或由多个不同的光源射出，其中，在第二种情况下不同光源的光可以叠加或在时间上相继地入射到该多谱组件上。下面即使存在多个光源，也将简称一个光源。当相应的功能元件构造成发射的元件时，不用作探测的元件的第一功能元件或第二功能元件也可以提供光，其中，要探测的光则被要检查的样品反射。在进一步的过程中，这种反射的样品应该理解为光源，即使它本身完全不产生光，而是仅(改变地或不改变地)反射所述光。这种探测的组件例如可以在卫生事业、药学、食品技术以及工业领域中的设备或发动机监测的领域中用于定性和定量地确定食品或其它材料的内含物质。
如果存在多个这样的第一和/或第二功能元件，则关于第一功能元件或者说第二功能元件或者说第一横向区域和第二横向区域的所有结论适用于所有第一功能元件或者说所有第二功能元件。
优选地，在衬底的第一表面和/或第二表面上在所述第二横向区域中、即在第二功能层与例如光源之间设置有至少一个光学过滤层。所述光学过滤层用于进一步控制入射到第二功能层上的光的波长范围并且优选由一种或多种在相应的光谱范围中足够透明的介电材料、例如有机材料、氟化物、二氧化硅(SiOx)或二氧化钛(TiOx)构成，或者由其吸收特性可被用于光学滤光的材料构成。
替代地或附加地，优选地所述第二横向区域在衬底的第一表面的那侧上由光学遮光层包围。这意味着，例如第一功能元件的在衬底的第一表面上设置在第一横向区域中的层设置有侧向的遮光层。然而，如果第二横向区域在至少一侧上不与第一横向区域邻接，则所述光学遮光层也可以单独地构造或者构造在必要时存在于第二横向区域中的光学过滤层的那侧上。在此，遮光层降低例如来自第一横向区域的第一功能层的散射光射入到第二横向区域中或者完全阻止该射入。遮光层由例如银(Ag)、铝(Al)、钨或类似的CMOS兼容材料构成。
利用这两种措施可以改善第二功能元件的光谱分辨率。此外，衬底的光学效应、尤其是滤光效应可以通过光学过滤层和光学遮光层的合适的材料选择进一步有针对性地增强，而与第一功能层的材料无关。此外，这些层也用于保护集成的有源部件或电路元件免受不期望的散射光的影响，所述集成的有源部件或电路元件可以在衬底中存在于与第二横向区域不同的横向区域中。
优选地，在第一功能层上在背离衬底的第一表面的那侧上设置有另外的层，所述另外的层用作光学过滤器或用作反光镜或用作DBR(分布式布拉格反射器，布拉格反射镜)。因此，适配于第一功能层的限定的波长范围能够从由光源入射的光或从由第一功能层发射的光中滤出并且第一功能元件的光谱分辨率能够得到改善。
优选地，在衬底中包含集成的有源部件(例如晶体管)或电路元件，所述集成的有源部件或电路元件用于处理或者继续输送由第一和/或第二功能元件在探测光时获得的信号和/或在功能元件发射光的情况下操控第一和/或第二功能元件。在此，应将布线和导通穿孔(Durchkontaktierungen)理解为电路元件，但也应将无源部件、如电阻理解为电路元件。结果是，在衬底中可以例如以CMOS技术或薄层技术构造有复杂的数字或模拟电路。在此，所描述的部件或电路元件在衬底之内设置在一个或多个如下横向区域中，所述一个或多个横向区域不对应于第二横向区域或不包括第二横向区域的部分。换句话说：所描述的元件设置在第二横向区域之外、特别优选地设置在第一横向区域中。
优选地，衬底包括半导体层。特别优选地，衬底是半导体衬底。优选地，所述半导体层或半导体衬底由单晶或多晶硅、非晶硅或铟镓锌氧化物(IGZO)制成。优选地，在所述半导体层或半导体衬底中至少部分地构造有上述集成的有源部件或电路元件。
在本发明的实施方案中，所述衬底是复合衬底并且包含由一种材料或多种不同材料制成的多个层。例如，衬底可以由通过粘合、胶合或其它合适的接合方法相互连接的两个半导体衬底组成，或者由施加在绝缘体上或通过合适的接合方法(绝缘体上硅结构，SOI)与绝缘体接合的半导体层组成。另外，可以通过硅通孔技术(TSV)和接合将在复合衬底的各个层中的接触导通部、部件和开关元件或电路相互连接。用于TSV连接的材料包括例如钽(Ta)、钨(W)和金(Au)。当然，也可以使用其它材料(例如玻璃、塑料或塑料膜)作为复合衬底或作为复合衬底的层。
优选地，第一功能层包含无机层或由无机层组成。无机层例如可以是例如由硅、铝砷化镓、磷化镓、碳化硅、硒化锌或氮化铟镓构成的半导体层。因此，作为第一功能元件可以使用由现有技术已知的半导体光电二极管(探测器)或半导体发光二极管(LED)。
优选地，第二功能层包含有机层或由纳米材料构成的层或由量子纳米颗粒构成的层或由这样的层组成。这样的功能层也由现有技术已知并且相应的功能元件例如在EP3152785B1中作为有机光电探测器或电荷转移光电探测器(CT光电探测器)描述。作为发射的功能元件可以使用已知的有机发光二极管(OLED)。除了光活性层之外，在有机功能层内也能够构造另外的电子部件，如晶体管或电阻，它们允许附加的电路。
在根据本发明的混合多谱组件的实施方式中，所述衬底构造成由半导体衬底和玻璃衬底或塑料衬底构成的复合衬底，其中，半导体衬底和玻璃衬底或塑料衬底借助粘合层、胶合层或另外的连接层相互连接。在半导体衬底上或中构造有第一功能元件，其中，第一功能层具有无机层。在玻璃衬底或塑料衬底上构造有第二功能元件，其中，第二功能层包含有机层或由纳米材料构成的层或由量子纳米颗粒构成的层。
当然，衬底也可以仅由半导体衬底组成，在所述半导体衬底的一个表面上施加有厚的绝缘层。在此，第一功能元件构造在半导体衬底上或中，其中，第一功能层具有无机层，而第二功能元件构造在绝缘层上，其中，第二功能层包含有机层或包含由纳米材料构成的层或包含由量子纳米颗粒构成的层。
除了第一和第二功能元件之外，在一种优选的实施方式中，根据本发明的多谱组件还包括具有第三功能层的至少一个第三功能元件。所述第三功能层适合于探测或发射与第一和第二波长范围不同的第三波长范围的光。第三功能元件在衬底的第一表面上或者在衬底的第二表面上设置在与第二横向区域不同的横向区域中。
优选地，第三功能元件设置在第一横向区域中，使得第三波长范围的光到达第三功能元件或者由第三功能元件发射的第三波长范围的光在其穿过第一功能层之后离开该多谱组件。换句话说：第三功能元件在第一横向区域中设置在第一功能元件的背离光源的那侧上或者说设置在第一功能元件的朝向衬底的那侧上。在此，第一功能层对于第三波长范围的光是透明的。当然，不是必定需要在该多谱组件的所有第一横向区域中构造有第三功能元件。
替代地或此外，具有第三功能层的第三功能元件也可以构造在与第一和第二横向区域不同的第三横向区域中，其中，入射到第三功能层上的光则在其离开多谱组件之前不事先穿过第一功能层或由第三功能层发射的光不穿过第一功能层。
在各实施方式中，至少第一功能元件或第二功能元件适合于探测光并且在该多谱组件中以大于1的数量存在。优选地，在这种情况下，不同的适合于探测光的第一功能元件和/或不同的适合于探测光的第二功能元件适合于探测在第一或者说第二波长范围中的波长彼此不同的光。因此，可以实现第一或者说第二波长范围的进一步光谱分辨率，其中，不同的第一功能元件或不同的第二功能元件例如可以针对在UV范围中、在可见范围中或在红外线范围中的不同波长探测具有小于或等于10nm的带宽的光。对第一或第二波长范围的不同部分中的光的这种探测例如可以通过相应功能层的厚度或通过限制相应功能层的横向延伸范围来调节，这例如通过结构化来实现并且被称为光学围绕或光学包围。在限制横向延伸范围时，功能层在垂直于功能层的厚度的平面中延伸的一个或多个横向方向上的延伸范围被限制到在由功能层探测或发射的光的波长的数量级中的值。在此，在波长的一半与波长的50倍之间的值被视为在波长的数量级内。因此，例如功能层在横向方向上的横向延伸范围对于要探测或发射的1μm的波长而言可以在0.5μm至50μm的范围中，然而不在小于0.5μm或大于50μm的范围中。
如已经描述的那样，根据本发明的多谱组件优选包括多个第一功能元件和多个第二功能元件，即多个第一横向区域和多个第二横向区域。在此，第一横向区域和第二横向区域栅格状地、行状地或同心地分布地设置在该多谱组件的面上。
在本发明的意义中，用于设计该多谱组件的实施方式或其各个特征也可以相互组合，只要它们不相互排斥。
附图说明
下面借助附图详细解释本发明。在附图中：
图1在横截面中示出根据本发明的具有半导体衬底的多谱组件的第一种实施方式，
图2在横截面中示出根据本发明的具有复合衬底的多谱组件的第二种实施方式，
图3在横截面中示出根据本发明的具有第三功能元件的多谱组件的第三种实施方式，
图4A至4C以朝向衬底第一表面的俯视图示出第一和第二功能元件的不同的示例性布置结构，以及
图5A至5D示出根据本发明的多谱组件的可行实施方式涉及到探测和发射功能元件的示意性视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的混合多谱组件的第一种实施方式1。所述多谱组件例如包括四个第一功能元件10a至10d和三个第二功能元件20a至20c以及一个衬底100。所述衬底100具有第一表面101和与第一表面101相对置的第二表面102。第一功能元件10a至10d设置在第一表面101上，而第二功能元件20a至20c设置在第二表面102上。第一功能元件10a至10d具有第一功能层11，所述第一功能层适合于例如通过光电转换探测在第一波长范围λ1中的光。第二功能元件20a至20c具有第二功能层21，所述第二功能层适合于探测在与第一波长范围λ1不同的第二波长范围λ2中的光。在此，例如也可以利用能量的光电转换。第一功能层11例如可以是半导体层、例如由硅构成的半导体层，所述半导体层可以探测在UV范围中或在可见范围中的光，而第二功能层21例如可以是有机层，该有机层可以探测在红外线范围中的光。在图1中通过箭头示出的光从光源30或从不同的光源发射并且总是在多谱组件1的与第一表面101相邻的那侧上入射到多谱组件1上。在第一功能层11的朝向入射光的那侧上、即不与衬底100的第一表面101相邻的那侧上可以设置有光学功能层，该光学功能层例如是第一DBR层12。所述光学功能层对于不同的第一功能元件10a至10d可以是不同的并且实现不同的滤光功能，使得例如在第一功能元件中的第一个功能元件10a中仅探测入射光的蓝色分量、即在波长范围380nm≤λ11≤490nm中的光，而在第一功能元件中的第二个功能元件10b中仅探测入射光的红色分量、即在波长范围585nm≤λ12≤750nm中的光。当然也可以选择其它波长范围。光学功能层可以借助已知的分离方法直接施加到一个或多个第一功能元件10a至10d上。替代地，可以将用于单个、多个或所有第一功能元件的光学功能层设置在单独的衬底上或者在该单独的衬底中构造光学功能层，其中，该单独的衬底然后借助接合方法(例如粘合或胶合)与一个或多个第一功能元件连接。
第二功能元件20a至20c除了第二功能层21之外还具有两个电极层22和23，其中一个是电极23设置在第二功能层21的朝向衬底100的第二表面102的那侧上并且对于第二波长范围λ2中的光是透明的，而另一个设置在第二功能层21的背离第二表面102的那侧上并且在第二波长范围λ2中可以是不透明的。
根据本发明，第一功能元件10a至10d设置在衬底100的第一横向区域110中，而第二功能元件20a至20c设置在衬底100的与第一横向区域110不同的第二横向区域120中。第一横向区域110和第二横向区域120不重叠，使得第一功能元件10a至10d和第二功能元件20a至20c彼此在横向上错开地设置。这意味着，到达第二功能元件20a至20c的光没有穿过第一功能层11。第一和第二横向区域110和120可以具有任何形状(轮廓)和任何横向尺寸并且可以在x-y方向上任意地分布在衬底100的延伸尺寸上，其中，形状和尺寸分别在朝向衬底100的第一或第二表面101或者说102的俯视图中(即在x-y平面中)确定。第一和第二横向区域110和120在此以其整体在多谱组件1的与衬底100的横向延伸垂直(即沿z方向)的整个延伸范围上延伸并且可以横向地彼此相邻或彼此间隔开。
在第一横向区域110中，在所示出的第一种实施方式1中分别在例如是基于硅的半导体衬底的衬底100中构成集成的有源部件103。这些有源部件例如用于处理来自第一和/或第二功能元件10a至10d或者说20a至20c的信号或者用于操控不同的功能元件。
在第二横向区域120中，衬底100对于至少在第二波长范围λ2中的入射光是透明的。因此，在那里没有构造集成的有源部件103。然而，第一过滤层24可以在第一表面101上设置在第二横向区域120中，而第二过滤层25在第二表面102上设置在第二表面102与第二功能元件20a至20c之间。第二过滤层25也可以延伸超过第二横向区域120并且例如设置在整个或几乎整个第二表面102上。第一和第二过滤层24和25至少在第二波长范围λ2的子范围中对于入射光是透明的。当然，第一过滤层24和/或第二过滤层25可以在不同的第二横向区域120中不同地设计，使得在不同的第二功能元件20a至20c中可以探测到第二波长范围λ2的不同分量。第二过滤层25也用于电极23与衬底100的电绝缘。
第二横向区域120在多谱组件1的邻接第一表面101的那侧上在横向方向上、也就是说在x-y平面的所有方向上被遮光层40包围，其减少由于例如来自第一横向区域110的散射光而入射到第二功能元件20a至20c上的光的影响。遮光层40还可以延伸穿过衬底100直至第二表面102，如在图1中示出的那样。此外，即使在没有设置第二横向区域120的那侧上，遮光层40也可以完全地包围第一横向区域110(即第一功能元件10a至10d、集成有源部件103和第一DBR层12)。由此，减小了由第一功能元件10a至10d中的散射光引起的损失。
第二功能元件20a至20c可以分别通过接触导通部50、例如导通穿孔与集成的有源部件103连接，其中，接触导通部50分别邻接电极23并且穿过第二过滤层25。
第二功能元件20a至20c由与衬底100的第二过滤层25或第二表面102邻接的壳体60包围并且与周围环境隔开。替代地，第二功能元件20a至20c也可以通过具有合适的封装材料(例如由玻璃制成的薄层或由聚合物和氧化物或类似材料制成的交替的薄层溶液)的涂层来保护以防周围环境影响。壳体60优选由玻璃或空腔玻璃构成，但是也能够以薄层复合物由不同的箔和聚合物构成。
多谱组件的在图2中所示的第二种实施方式2与第一种实施方式1的区别在于，衬底100实施成由半导体衬底104和玻璃衬底105构成的复合衬底，所述半导体衬底和玻璃衬底通过粘合或胶合方法相互连接。当然也可以使用其它衬底例如塑料衬底来代替玻璃衬底105。由于现在衬底100’的光学特性不同于衬底100的光学特性，因此第一和第二过滤层24’和25’也可以不同于第一种实施方式1的对应的过滤层24和25，或者也可以单独地或共同地被省略。现在，接触导通部50也穿过玻璃衬底105，以便在电极23和在半导体衬底104中的集成的电气部件103之间建立电接触。
图3示出多谱组件的第三种实施方式3，其除了第一和第二功能元件10a至10d和20a至20c之外还包含第三功能元件70a至70d。第三功能元件70a至70d分别构造在多谱组件3的包含第一表面101的那侧上并且要么在第一横向区域110中设置在第一功能元件10a至10c的背离入射光的那侧上(如针对第三功能元件70b至70d所示出的那样)，要么设置在第三横向区域130中(如针对第三功能元件70a所示出的那样)。因此，第二横向区域120相对于之前的实施方式1和2保持不变。第三功能元件70a至70d具有第三功能层71，该第三功能层可以探测第三波长范围λ3中的光，其中，第三波长范围λ3与第一和第二波长范围λ1和λ2不同。在第三功能元件70b至70d中评估已经穿过第一功能元件10a至10c的第一功能层11的光。在第一功能层11与第三功能层71之间可以设置有电极80或其它中间层。然而，这不是必需的。在第三横向区域130中设置有光学功能层，例如第二DBR层72，其可以与第一DBR层12不同。此外，在第三区域中，在衬底100中也可以构造有集成的有源部件103。
然而，第三功能元件也可以在第一横向区域100或第三横向区域130中设置在衬底100的第二表面102上。然而，在这种情况下，衬底100在该区域中至少对于第三波长范围103中的光而言透明地构造，使得例如在该横向区域中不允许存在集成的有源部件103。
在图4A至4C中，在朝向衬底的第一表面101的俯视图中示例性地示出第一和第二功能元件10或者说20的三个不同的布置结构。因为当衬底在可见光区域中不是透明的时，第二功能元件20可能在视觉上不可见，因为它们设置在衬底的第二表面上，所以第二功能元件20仅以虚线轮廓示出。为了清楚起见，在这些图示中未示出设置在第一功能元件10或第二功能元件20上的可能的过滤层。然而，对于中间的第一和第二功能元件10和20，在图4A中局部地示出围绕第一功能元件10和包围第二横向区域的遮光层40，在所述第二横向区域中构造有第二功能元件20。
在图4A中示出第一和第二功能元件10和20的栅格状的布置结构，其中，第一和第二功能元件10或20在每一行和每一列中交替。
而在图4B中示出行状的布置结构，其中在每行中仅设置有第一功能元件10或仅设置有第二功能元件20，其中，在相邻的行中构造有不同的功能元件。
在图4C中示出功能元件的同心的布置结构，其中，第二功能元件20位于围绕中央的第一功能元件10a的第一圆中并且第一功能元件10又位于第二圆中。两个圆具有相同的中心点，其中，第二圆具有比第一圆大的半径。
在图4A和4B中示出具有正方形轮廓的功能元件10或者说20，而在图4C中的功能元件10或者说20具有圆形轮廓。然而，这些仅仅是示例。其它可行的轮廓是：卵形、椭圆形、长孔形、三角形、另外的四角形、多边形，其中，这些形状可以分别是规则的或不规则的。此外，不同的第一和/或第二功能元件也可以具有不同的轮廓。类似地，功能元件的尺寸可以彼此不同。典型地，一个功能元件具有在5μm2至100mm2范围内的面积。
在图1至图3中示出根据本发明的多谱组件的实施方式，其中所有功能元件构造成探测元件。现在，在图5A至5D中示意性示出第一和第二功能元件的实施方式的所有原则上可行的变型方案。在此，箭头表示光的方向，即光是否射入到功能元件中或者从该功能元件射出。当然，例如通过将探测的第一功能元件和发射的第一功能元件与探测的第二功能元件组合或者通过第三功能元件的不同设计方案，其它实施方式也是可行的。
图5A示意性地示出图1至图3的实施方式，其中，不仅第一功能元件10a至10c而且第二功能元件20a和20b是探测元件。
在图5B所示的情况下，第一功能元件10a至10c是发射元件，而第二功能元件20a和20b是探测光的元件。
在图5C中示出作为探测光的元件的第一功能元件10a至10c和作为发射光的元件的第二功能元件20a和20b的设计方案。
最后，图5D示出如下实施方式，在该实施方式中第一功能元件10a至10c以及第二功能元件20a和20b都构造成发射光的元件。
附图标记
1 多谱组件的第一种实施方式
2 多谱组件的第二种实施方式
3 多谱组件的第三种实施方式
10、10a-10d 第一功能元件
11 第一功能层
12 第一DBR层
20、20a-10c 第二功能元件
21 第二功能层
22、23 电极
24、24’ 第一过滤层
25、25’ 第二过滤层
30 光源
40 遮光层
50 接触导通部
60 壳体
70a-70d 第三功能元件
71 第三功能层
72 第二DBR层
80 电极
100、100’ 衬底
101 衬底的第一表面
102 衬底的第二表面
103 集成的有源部件
104 半导体衬底
105 玻璃衬底
110 第一横向区域
120 第二横向区域
130 第三横向区域。

Claims (15)

1.混合多谱组件，该混合多谱组件包括：
-具有第一表面和第二表面的衬底，所述第二表面与所述第一表面相对置，
-至少一个第一功能元件，所述至少一个第一功能元件具有第一功能层，所述第一功能层适合于探测或发射第一波长范围的光，所述至少一个第一功能元件设置在所述衬底的第一表面上，
-至少一个第二功能元件，所述至少一个第二功能元件具有第二功能层，所述第二功能层适合于探测或发射与第一波长范围不同的第二波长范围的光，所述至少一个第二功能元件设置在所述衬底的第二表面上，
其特征在于，所述至少一个第一功能元件设置在该多谱组件的至少一个第一横向区域中，并且所述至少一个第二功能元件设置在该多谱组件的至少一个第二横向区域中，所述至少一个第一横向区域和所述至少一个第二横向区域相对于彼此在横向上错开地设置，使得第二波长范围的光到达所述至少一个第二功能元件，或由所述至少一个第二功能元件发射的第二波长范围的光在所述衬底的第一表面上离开该多谱组件而没有穿过第一功能层。
2.根据权利要求1所述的混合多谱组件，其特征在于，在所述衬底的第一表面和/或第二表面上在所述至少一个第二横向区域中设置有至少一个光学过滤层。
3.根据权利要求1或2所述的混合多谱组件，其特征在于，所述至少一个第二横向区域在第一表面的那侧上被光学遮光层包围。
4.根据前述权利要求中任一项所述的混合多谱组件，其特征在于，在所述第一功能层上在背离衬底的第一表面的那侧上设置有另外的层，所述另外的层用作光学过滤器或用作反光镜或用作DBR。
5.根据前述权利要求中任一项所述的混合多谱组件，其特征在于，所述衬底包含集成的有源部件或电路元件，但是所述集成的有源部件或电路元件设置在所述至少一个第二横向区域之外。
6.根据前述权利要求中任一项所述的混合多谱组件，其特征在于，所述衬底包含半导体层。
7.根据前述权利要求中任一项所述的混合多谱组件，其特征在于，所述衬底是复合衬底并且包含由一种材料或多种不同材料制成的多个层。
8.根据前述权利要求中任一项所述的混合多谱组件，其特征在于，所述第一功能层包含无机层。
9.根据前述权利要求中任一项所述的混合多谱组件，其特征在于，所述第二功能层包含有机层。
10.根据权利要求7至9所述的混合多谱组件，其特征在于，所述复合衬底包括半导体衬底和玻璃衬底或塑料衬底，所述至少一个第一功能元件构造在所述半导体衬底上，所述至少一个第二功能元件构造在所述玻璃衬底或塑料衬底上，并且所述半导体衬底和所述玻璃衬底或塑料衬底借助粘合层、胶合层或另外的连接层相互连接。
11.根据前述权利要求中任一项所述的混合多谱组件，其特征在于，该多谱组件还包含至少一个第三功能元件，所述至少一个第三功能元件具有第三功能层，所述第三功能层适合于探测或发射与所述第一和第二波长范围不同的第三波长范围的光，所述至少一个第三功能元件在所述衬底的第一表面上或在所述衬底的第二表面上设置在与所述第二横向区域不同的横向区域中。
12.根据权利要求11所述的混合多谱组件，其特征在于，所述第三功能元件这样设置在所述至少一个第一横向区域中，使得第三波长范围的光到达所述至少一个第三功能元件或由所述至少一个第三功能元件发射的第三波长范围的光在其穿过所述第一功能层之后在所述衬底的第一表面上离开该多谱组件，其中，所述第一功能元件对于第三波长范围的光是透明的。
13.根据前述权利要求中任一项所述的混合多谱组件，其特征在于，至少所述第一功能元件或所述第二功能元件适合于探测光并且在该多谱组件中以大于1的数量存在。
14.根据权利要求13所述的混合多谱组件，其特征在于，不同的适合于探测光的第一功能元件和/或不同的适合于探测光的第二功能元件适于探测在第一或者说第二波长范围中的波长彼此不同的光。
15.根据前述权利要求中任一项所述的混合多谱组件，其特征在于，所述多谱组件包含多个第一横向区域和多个第二横向区域，并且所述第一横向区域和所述第二横向区域栅格状地、行状地或同心地分布地设置。
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