CN113614923B - 同时双波段图像传感器 - Google Patents

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Abstract

一种具有多个像素的同时双波段图像传感器包括：基板；基板上的公共接地，其中，各个像素包括：公共接地层上的波段1吸收层；波段1吸收层上的势垒层；势垒层上的波段2吸收层；由波段2吸收层的被去除部分、势垒层的被去除部分和波段1吸收层的被去除部分形成的像素中的环开口，其中，环开口不延伸穿过波段1吸收层；在波段2吸收层的环的内侧的部分上的第一触头；以及在波段2吸收层的环的外侧的部分上的第二触头。波段1吸收层和波段2吸收层为n型，或者波段1吸收层和波段2吸收层为p型。

Description

同时双波段图像传感器
【相关申请的交叉引用】
本申请涉及并要求2019年4月11日提交的美国临时申请编号62/832,693的优先权，此处将该申请并入，如同完全阐述一样。本申请还涉及并要求2020年1月30日提交的美国非临时专利申请编号16/776,907的优先权，该申请同时提交，并且此处以引证的方式将该申请并入，如同完全阐述一样。
【关于联邦资金的声明】
无
【技术领域】
本公开涉及双波段(dual-band)和双色图像传感器。
【背景技术】
一些现有技术的双波段传感器以感测一个波段然后感测另一个波段的顺序模式操作，这导致各个波段在感测另一个波段时的盲时刻。其它现有技术的双波段传感器以同时(simultaneous)模式操作；然而，它们的制造工艺复杂，产量低，并且对于减小的间距尺寸或增加的版式(format)尺寸，难以扩展(scale up)。大多数现有技术方法需要扩散/注入步骤或从中间层到顶层的金属桥。这两个步骤都增加了制造工艺的复杂性。进一步地，现有技术都不宣称用于具有薄势垒层的单极双色设计(nBn或pBp)。单极检测器设计已经显示出优于传统光电二极管检测器的许多优点，并且近年来优选用于单色和顺序模式的双色图像传感器。
通常，图像传感器需要连接到单独的信号处理部件。混合凸块(bump)或互连方法已经用于形成电连接，使得各个感测元件(像素)与信号处理配对件配合。凸块可以是铟(In)凸块，并且互连方法可以是金属互连。
对于单色传感器或以偏置可选择顺序模式操作的双色传感器，通常每个像素有一个凸块。对于以同时模式操作的双色传感器，每个像素需要两个或三个凸块，使得制造非常具有挑战性。在A.Rogalski的“Infrared Detectors for the Future(未来的红外探测器)”，Acta Physica Polonica A第389页，第116卷，第3期(2009年)中描述了双色传感器的现有技术，此处以引证的方式将其并入。与Rogalski参考文献的图7所示的相同的图1A、图1B、图1C、图1D、图1E、图1F、图1G、图1H、图1I、图1J、图1K和图1L示出了用于各种背照式双波段HgCdTe检测器图像传感器的现有技术单位单元的图像和剖视图：图1A和图1B是偏置可选择的n-p-n结构，图1C和图1D是同时的n-p-n设计，图1E和图1F是同时的p-n-n-p，图1G和图1H是同时的n-p-p-p-n设计，图1I和图1J是基于p在n上(p-on-n)结的同时结构，并且图1K和图1L是基于n在p上(n-on-p)结的同时结构。
现有技术需要在中间层中形成的接触体和从中间层桥接到顶层的电连接，或者需要掺杂剂注入步骤。这些过程可能是复杂的，并且妨碍了扩展同时的2色传感器阵列的能力。
需要一种改进的同时双波段图像传感器，其具有更简单且更高产量的制造工艺。本公开的实施方式符合这些和其他需求。
【发明内容】
在本文公开的第一实施方式中，一种提供具有多个像素的同时双波段图像传感器的方法包括：提供基板；在基板上形成公共接地；在公共接地层上形成波段1吸收层；在波段1吸收层上形成势垒层；在势垒层上形成波段2吸收层；通过将各个像素侧面上的波段2吸收层、势垒层和波段1吸收层蚀刻至公共接地层但不穿过公共接地层而使各个像素成网；穿过波段2吸收层和势垒层并且进入波段1吸收层但不穿过波段1吸收层而蚀刻环；在波段2吸收层的环的内侧的部分上形成第一触头；和在波段2吸收层的环的外侧的部分上形成第二触头，其中，波段1吸收层是n型的，并且波段2吸收层是n型的，或者其中，波段1吸收层是p型的，并且波段2吸收层是p型的。
在本文公开的另一实施方式中，一种具有多个像素的同时双波段图像传感器包括：基板；基板上的公共接地，其中，各个像素包括：公共接地层上的波段1吸收层；波段1吸收层上的势垒层；势垒层上的波段2吸收层；由波段2吸收层的被去除部分、势垒层的被去除部分和波段1吸收层的被去除部分形成的像素中的环开口，其中，环开口不延伸穿过波段1吸收层；在波段2吸收层的环的内侧的部分上的第一触头；以及在波段2吸收层的环的外侧的部分上的第二触头，其中，波段1吸收层是n型的，并且波段2吸收层是n型的，或者其中，波段1吸收层是p型的，并且波段2吸收层是p型的。
在本文公开的又一实施方式中，一种提供具有多个像素的同时双波段图像传感器的方法包括：提供基板；在基板上形成公共接地；在公共接地层上形成波段1二极管层；在波段1二极管层上形成中间接触层；在中间接触层上形成波段2二极管层；通过将各个像素侧面上的波段2二极管层、中间接触层和波段1二极管层蚀刻至公共接地层但不穿过公共接地层而使各个像素成网；穿过波段2二极管层和中间接触层并且进入波段1二极管层但不穿过波段1二极管层而蚀刻环；在波段2二极管层的环的内侧的部分上形成第一触头；以及在波段2二极管层的环的外侧的部分上形成第二触头，其中，波段1二极管层包括在公共接地层上的第一n型层和在第一n型层上的第一p型层，波段2二极管层包括在中间接触层上的第二p型层和在第二p型层上的第二n型层，并且其中，在波段2二极管层的环的内侧的部分上形成第一触头和在波段2二极管层的环的外侧的部分上形成第二触头包括：在第二n型层上形成第一触头和第二触头，或者其中，波段1二极管层包括在公共接地层上的第一p型层和在第一p型层上的第一n型层，波段2二极管层包括在中间接触层上的第二n型层和在第二n型层上的第二p型层，并且其中，在波段2二极管层的环的内侧的部分上形成第一触头和在波段2二极管层的环的外侧的部分上形成第二触头包括：在第二p型层上形成第一触头和第二触头。
在本文公开的再一实施方式中，一种具有多个像素的同时双波段图像传感器包括：基板；基板上的公共接地，其中，各个像素包括：公共接地层上的波段1二极管层；波段1二极管层上的中间接触层；中间接触层上的波段2二极管层；由波段2二极管层的被去除部分、中间接触层的被去除部分和波段1二极管层的被去除部分形成的像素中的环开口，其中，环开口不延伸穿过波段1二极管层；在波段2二极管层的环的内侧的部分上的第一触头；以及在波段2二极管层的环的外侧的部分上的第二触头，其中，波段1二极管层包括在公共接地层上的第一n型层和在第一n型层上的第一p型层，波段2二极管层包括在中间接触层上的第二p型层和在第二p型层上的第二n型层，并且其中，第一触头和第二触头在第二n型层上，或者其中，波段1二极管层包括在公共接地层上的第一p型层和在第一p型层上的第一n型层，波段2二极管层包括在中间接触层上的第二n型层和在第二n型层上的第二p型层，并且其中，第一触头和第二触头在第二p型层上。
这些和其他特征以及优点将从下面的详细描述和附图变得更显而易见。在附图和说明书中，附图标记指示各种特征，同样的附图标记贯穿附图和说明书这两者指代同样的特征。
【附图说明】
图1A、图1B、图1C、图1D、图1E、图1F、图1G、图1H、图1I、图1J、图1K和图1L示出了用于各种背照式双波段HgCdTe检测器图像传感器的单位单元的图像和剖视图：图1A和图1B示出了偏置可选择的n-p-n结构，图1C和图1D示出了同时的n-p-n设计，图1E和图1F示出了同时的p-n-n-p，图1G和图1H示出了同时的n-p-p-p-n设计，图1I和图1J示出了基于p在n上结(p-on-n)的同时结构，以及图1K和图1L示出了根据现有技术的基于n在p上(n-on-p)结的同时结构。
图2A示出了现有技术背对背二极管架构的代表性结构布局，并且图2B示出了现有技术单极(nBn、pBp)架构的代表性结构布局。
图3A示出了根据本公开的具有双凸块构造的同时双色图像传感器检测器像素的顶视图，并且图3C、图3D、图3E和图3F示出了可以用于图3A的同时双色图像传感器检测器像素的不同构造的侧视图。图3B示出了根据本公开的np-pn背对背双波段图像传感器，图3C示出了根据本公开的pn-np背对背双波段图像传感器，图3D示出了根据本公开的n-势垒-n单极双波段图像传感器，并且图3E示出了根据本公开的p-势垒-p单极双波段图像传感器。
图4示出了具有3D所示构造(n-势垒-n单极双波段图像传感器构造)的图3A的图像传感器的波段结构图，例示并验证了根据本公开的同时双波段收集的工作原理。
图5A和图5B示出了具有用于波段1的一个像素和用于波段2的4个子像素的构造的同时双色图像传感器检测器的顶视图和侧视图示意图。图5B示出了使用图3D的单极架构的剖视侧视图，然而，根据本公开也可以使用图3B、图3C和图3E所示的其他架构。
图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H、图6I、图6J、图6K和图6L示出了根据本公开的用于制造用于2凸块2色构造的双波段图像装置的工艺流程。
【具体实施方式】
在以下描述中，阐述了大量具体细节，以清楚地描述本文公开的各种具体实施方式。然而，本领域技术人员将理解，可以在没有下面讨论的所有具体细节的情况下实践当前要求保护的发明。在其他情况下，未描述众所周知的特征，以免使本发明模糊不清。
本公开描述了一种图像传感器装置架构，其使得能够以高产量制造可缩放的同时双波段图像传感器。具体地，本公开的发明允许同时收集来自在同一像素上登记的两个电磁波段的信号。这可以应用于任意两个电磁波谱段(诸如红外、可见或紫外(UV))的组合。与现有的同时双色技术相比，本公开的发明具有更简单的制造工艺和更高的产量，这允许缩放到更大的图像传感器尺寸。
本公开描述了一种图像传感器架构，其与背对背二极管架构和单极(nBn、pBp)架构两者兼容。图2A示出了现有技术背对背二极管架构的代表性结构布局，其可能需要中间接触，如图所示。图2B示出了现有技术单极(nBn、pBp)架构的代表性结构布局。
图3A示出了根据本公开的具有双凸块构造的同时双色图像传感器检测器像素10的顶视图。像素具有用于波段1的凸块12和用于波段2的凸块14。在像素的边缘上是公共接地16。像素中的环18将像素分成环的内侧的部分20和环的外侧的部分22。该环被示出为圆形，但也可以是矩形或多边形形状。
图3B、图3C、图3D和图3E示出了可以用于图3A的同时双色图像传感器检测器像素的不同构造的侧视图。
图3B示出了np-pn背对背双波段图像传感器，图3C示出了pn-np背对背双波段图像传感器，图3D示出了n-势垒-n单极双波段图像传感器，并且图3E示出了p-势垒-p单极双波段图像传感器。
如图3B所示，np-pn背对背双波段图像传感器具有公共接地16，其可在基板24上，如图6A所示。图3B所示的波段1二极管层是p-n二极管，其中n型层30在公共接地层16上，而p型层32在n型层30上。中间接触层34在p型层32上。图3B所示的波段2二极管层是p-n二极管，其中p型层36在中间接触层34上，而n型层38在p型层36上。如图所示，环18由波段2p-n二极管36、38、中间接触层34和p型层36的被去除部分形成，并且进入但不穿过n型层30。触头或凸块14在环18外侧的波段2n型层38上，并且被正电压偏置。触头或凸块12在环18内部的波段2n型层38上，并且被负电压偏置。
如图3C所示，pn-np背对背双波段图像传感器具有公共接地16，其可在基板24上，如图6A所示。图3C所示的波段1二极管层是p-n二极管，其中p型层40在公共接地层16上，而n型层42在p型层40上。中间接触层44在n型层42上。图3C所示的波段2二极管层是p-n二极管，其中n型层46在中间接触层44上，而p型层48在n型层46上。如图所示，环18由波段2p-n二极管48、46、中间接触层44和n型层42的被去除部分形成，并且进入但不穿过p型层40。触头或凸块14在环18外侧的波段2p型层48上，并且被负电压偏置。触头或凸块12在环18内部的波段2p型层48上，并且被正电压偏置。
如图3D所示，n-势垒-n单极双波段图像传感器具有公共接地16，其可在基板24上，如图6A所示。图3D所示的波段1吸收层是公共接地层16上的n型层50。势垒层52在n型层50上。图3D所示的波段2吸收层是势垒层52上的n型层54。如图所示，环18由波段2n型吸收层54、势垒层52的被去除部分形成，并且进入但不穿过波段1n型吸收层50。触头或凸块14在环18外侧的波段2n型吸收层54上，并且被正电压偏置。触头或凸块12在环18内部的波段2n型吸收层54上，并且被负电压偏置。
如图3E所示，p-势垒-p单极双波段图像传感器具有公共接地16，其可在基板24上，如图6A所示。图3E所示的波段1吸收层是公共接地层16上的p型层60。势垒层62在p型层60上。图3E所示的波段2吸收层是势垒层62上的p型层64。如图所示，环18由波段2p型吸收层64、势垒层62的被去除部分形成，并且进入但不穿过波段1p型吸收层60。触头或凸块14在环18外侧的波段2p型吸收层64上，并且被负电压偏置。触头或凸块12在环18内部的波段2p型吸收层64上，并且被正电压偏置。
图4示出了具有3D所示构造(n-势垒-n单极双波段图像传感器构造)的图3A的图像传感器的波段结构图，并且例示并验证了同时双波段收集的工作原理。公共接地保持为电中性接地，而波段1凸块被负偏置，波段2凸块被正偏置。在图4中被示出为蓝色圆圈的波段1价带中的光生空穴可自由地穿过波段1势垒到达触头，这产生波段1信号。在图4中被示出为红色圆圈的波段2中的光生空穴也可自由地穿过波段2势垒到达公共接地，这产生波段2信号。波段1和波段2都可以独立地和同时地操作，由此产生同时双色图像感测。
装置还可以以子像素模式操作，其中，波段1具有一个像素，而波段2具有多个子像素，这些子像素具有单独的接触凸块。图5A例示了其中波段2的4个子像素与波段1的一个超像素共同定位的示例。4个子像素被标识为像素1、2、3和4，并且通过在像素之间蚀刻分离子像素来形成，如图5A中的去除材料70所示。图5B示出了穿过对于图3D的单极架构的波段2的子像素1和4以及波段1的超像素5的剖视侧视图；然而，也可以使用图3B、图3C和图3E的架构。工作原理与图4所例示的相同。
图6A、图6B、图6C、图6D、图6E、图6F、图6G、图6H、图6I、图6J、图6K和图6L示出了用于制造用于2凸块2色构造的双波段图像传感器的工艺流程。交替的图示出了在各个步骤的侧视图(诸如图6A)以及对应的顶视图(诸如图6B)。该工艺被例示用于如图3D例示的n-势垒-n单极双波段传感器或者如图3E例示的p-势垒-p单极双波段传感器。如图3B所例示的np-pn背对背双波段传感器的工艺或者如图3C所例示的pn-np背对背双波段传感器的工艺是类似的，除了图6A中生长的晶片需要改变为根据图3B或图3C。
在图6A和图6B所示的步骤中，晶片生长有图3B、图3C、图3D和图3E的一个构造的层。图6A和图6B示出了为图3D的n-势垒-n单极双波段传感器或图3E的p-势垒-p单极双波段传感器生长的层。在基板24上形成公共接地层16。然后在公共接地层16上形成波段1n型层或p型吸收层80。然后在波段1层上形成势垒层82。然后在势垒层82上形成波段2n型层或p型吸收层84。图6A的生长晶片可以足够大，以容纳许多像素。
然后，如图6C和图6D所示，执行生长的晶片的成网(reticulation)，以分离生长的晶片上的像素。像素成网(Pixel reticulation)通过以下方式来执行：将各个像素的侧面蚀刻到公共接地层16，从而分离各个像素，同时保留各个像素的公共接地层16。
接着，通过穿过波段2吸收层84、势垒层82并进入但不穿过波段1吸收层80以产生波段2吸收材料的2个区域：环86内的波段2区域和环88外的波段2区域，来蚀刻环18，从而在各个像素的中心形成环18，如图6E和图6F所示。
然后，在像素上沉积钝化层90，如图6G和图6H所示。
接着，形成钝化层90中的第一开口92，以暴露环的内侧的波段2区域，并且形成钝化层90中的第二开口94，以暴露环的外侧的波段2区域。
然后，在环的内侧的用于波段1的信号收集的波段2区域上的第一开口中形成可以是金属触头或铟凸块的第一互连或触头12。而且，在环的外侧的用于波段2的信号收集的波段2区域上的第二开口中形成可以是金属触头或铟凸块的第二互连或触头14。用于波段1收集的第一互连或触头与用于波段2收集的第二互连或触头相反地偏置，如图3B、图3C、图3D和图3E所示。可同时收集波段1和波段2。
用于制造如图5A和图5B所示的5凸块图像传感器的工艺是类似的，并且可以包括蚀刻以去除材料70，如图5B所示，以形成上述子像素1、2、3、4和5。预期本领域技术人员将理解如何针对图3B、图3C、图3D和图3E所示的各个构造制造如图5A和图5B所示的5凸块图像传感器。
现在已经根据专利法规的要求描述了本发明，本领域技术人员将理解如何对本发明进行改变和修改以满足其特定要求或条件。这种改变和修改可以在不脱离如本文公开的本发明的范围和精神的情况下进行。
为了例示和公开，根据法律的要求，呈现了示例性和优选实施方式的前述详细描述。不旨在穷尽也不将本发明限于所述的精确形式，而是仅使得本领域其他技术人员能够理解本发明如何适合于特定的用途或实施方案。修改例和变型例的可能性对于本领域技术人员将是明显的。示例性实施方式的描述不旨在限制，这些实施方式可以已包括公差、特征尺寸、特定操作条件、工程规范等，并且可以在实施方案之间变化或随着现有技术的变化而变化，并且不应从其暗示任何限制。申请人已经关于当前技术水平做出了本公开，但是还预期进展，并且未来的改编可以考虑这些进展，即根据当时的当前技术水平。如果适用，则预期本发明的范围由书面权利要求以及等同物来限定。对单数形式的权利要求元件的参照不旨在意指“一个且仅一个”，除非明确这样陈述。而且，不管本公开中的元件、部件、方法或工艺步骤是否在权利要求中明确列举，该元件、部件或步骤都不旨在专用于公众。此处的权利要求元件都不在35U.S.C.第112章第六段的规定下解释，除非使用短语“用于…的装置”明确叙述该元件，并且本文的方法或工艺步骤均不在这些规定下进行解释，除非步骤使用短语“包括步骤……”明确叙述。
广义地，本申请公开了至少以下内容：一种具有多个像素的同时双波段图像传感器，包括：基板；基板上的公共接地，其中，各个像素包括公共接地层上的波段1吸收层、波段1吸收层上的势垒层、势垒层上的波段2吸收层、由波段2吸收层的被去除部分、势垒层的被去除部分和波段1吸收层的被去除部分形成的像素中的环开口，其中，环开口不延伸穿过波段1吸收层；在波段2吸收层的环的内侧的部分上的第一触头；以及在波段2吸收层的环的外侧的部分上的第二触头。波段1吸收层和波段2吸收层为n型，或者波段1吸收层和波段2吸收层为p型。
概念
已经公开了至少以下概念。
概念1、一种提供具有多个像素的同时双波段图像传感器的方法，包括：
提供基板；
在基板上形成公共接地；
在公共接地层上形成波段1吸收层；
在波段1吸收层上形成势垒层；
在势垒层上形成波段2吸收层；
通过将各个像素侧面上的波段2吸收层、势垒层和波段1吸收层蚀刻至公共接地层但不穿过公共接地层而使各个像素成网；
穿过波段2吸收层和势垒层并且进入波段1吸收层但不穿过波段1吸收层而蚀刻环；
在波段2吸收层的环的内侧的部分上形成第一触头；以及
在波段2吸收层的环的外侧的部分上形成第二触头；
其中，波段1吸收层是n型的，并且波段2吸收层是n型的；或者
其中，波段1吸收层是p型的，并且波段2吸收层是p型的。
概念2、根据概念1的方法，还包括：
将第一偏置电压施加到第一触头；以及将第二偏置电压施加到第二触头；
其中，第一偏置电压与第二偏置电压极性相反。
概念3、根据概念1或2的方法，其中，在波段2吸收层的环的内侧的部分上形成第一触头和在波段2吸收层的环的外侧的部分上形成第二触头包括：
沉积钝化层；
在钝化层中形成开口；以及
沉积接触材料。
概念4、根据概念1、2或3的方法，
其中，第一触头和第二触头包括凸块。
概念5、根据概念1、2、3或4的方法，
其中，环具有圆形、矩形或多边形形状。
概念6、根据概念1、2、3、4或5的方法，其中，穿过波段2吸收层和势垒层并且进入波段1吸收层但不穿过波段1吸收层而蚀刻环还包括：
在环的外侧蚀刻波段2吸收层和势垒层并且进入波段1吸收层但不穿过波段1吸收层，以在环的外侧形成多个子像素；以及
在多个子像素中的每个相应子像素上形成相应触头。
概念7、一种具有多个像素的同时双波段图像传感器，包括：
基板；
基板上的公共接地；
其中，各个像素包括：
公共接地层上的波段1吸收层；
波段1吸收层上的势垒层；
势垒层上的波段2吸收层；
由波段2吸收层的被去除部分、势垒层的被去除部分和波段1吸收层的被去除部分形成的像素中的环开口，其中，环开口不延伸穿过波段1吸收层；
在波段2吸收层的环的内侧的部分上的第一触头；以及
在波段2吸收层的环的外侧的部分上的第二触头；
其中，波段1吸收层是n型的，并且波段2吸收层是n型的；或者
其中，波段1吸收层是p型的，并且波段2吸收层是p型的。
概念8、根据概念7的同时双波段图像传感器，还包括：
具有第一偏置电压的第一触头；和
具有第二偏置电压的第二触头；
其中，第一偏置电压与第二偏置电压极性相反。
概念9、根据概念7或8的同时双波段图像传感器，
其中，第一触头和第二触头包括凸块。
概念10、根据概念7、8或9的同时双波段图像传感器，
其中，环开口具有圆形、矩形或多边形形状。
概念11、根据概念7、8、9或10的同时双波段图像传感器，还包括：
通过去除波段2吸收层的一部分、势垒层的一部分和波段1吸收层的一部分但不穿过波段1吸收层而形成的环的外侧的多个子像素；和
在多个子像素中的每个相应子像素上的相应触头。
概念12、一种提供具有多个像素的同时双波段图像传感器的方法，包括：
提供基板；
在基板上形成公共接地；
在公共接地层上形成波段1二极管层；
在波段1二极管层上形成中间接触层；
在中间接触层上形成波段2二极管层；
通过将各个像素侧面上的波段2二极管层、中间接触层和波段1二极管层蚀刻至公共接地层但不穿过公共接地层而使各个像素成网；
穿过波段2二极管层和中间接触层并且进入波段1二极管层但不穿过波段1二极管层而蚀刻环；
在波段2二极管层的环的内侧的部分上形成第一触头；以及
在波段2二极管层的环的外侧的部分上形成第二触头；
其中，波段1二极管层包括在公共接地层上的第一n型层和在第一n型层上的第一p型层，波段2二极管层包括在中间接触层上的第二p型层和在第二p型层上的第二n型层，并且其中，在波段2二极管层的环的内侧的部分上形成第一触头和在波段2二极管层的环的外侧的部分上形成第二触头包括：在第二n型层上形成第一触头和第二触头；或者
其中，波段1二极管层包括在公共接地层上的第一p型层和在第一p型层上的第一n型层，波段2二极管层包括在中间接触层上的第二n型层和在第二n型层上的第二p型层，并且其中，在波段2二极管层的环的内侧的部分上形成第一触头和在波段2二极管层的环的外侧的部分上形成第二触头包括：在第二p型层上形成第一触头和第二触头。
概念13、根据概念12的方法，还包括：
将第一偏置电压施加到第一触头；以及将第二偏置电压施加到第二触头；
其中，第一偏置电压与第二偏置电压极性相反。
概念14、根据概念12或13的方法，其中，在波段2二极管层的环的内侧的部分上形成第一触头和在波段2二极管层的环的外侧的部分上形成第二触头包括：
沉积钝化层；
在钝化层中形成开口；以及
沉积接触材料。
概念15、根据概念12、13或14的方法，
其中，第一触头和第二触头包括凸块。
概念16、根据概念12、13、14或15的方法，
其中，环具有圆形、矩形或多边形形状。
概念17、根据概念12、13、14、15或16的方法，其中，穿过波段2二极管层和中间接触层并且进入波段1二极管层但不穿过波段1二极管层而蚀刻环还包括：
在环的外侧蚀刻波段2二极管层和中间接触层并且进入波段1二极管层但不穿过波段1二极管层，以在环的外侧形成多个子像素；以及
在多个子像素中的每个相应子像素上形成相应触头。
概念18、一种具有多个像素的同时双波段图像传感器，包括：
基板；
基板上的公共接地；
其中，各个像素包括：
在公共接地层上的波段1二极管层；
在波段1二极管层上的中间接触层；
在中间接触层上的波段2二极管层；
由波段2二极管层的被去除部分、中间接触层的被去除部分和波段1二极管层的被去除部分形成的像素中的环开口，其中，环开口不延伸穿过波段1二极管层；
在波段2二极管层的环的内侧的部分上的第一触头；以及
在波段2二极管层的环的外侧的部分上的第二触头；
其中，波段1二极管层包括在公共接地层上的第一n型层和在第一n型层上的第一p型层，波段2二极管层包括在中间接触层上的第二p型层和在第二p型层上的第二n型层，并且其中，第一触头和第二触头在第二n型层上；或者
其中，波段1二极管层包括在公共接地层上的第一p型层和在第一p型层上的第一n型层，波段2二极管层包括在中间接触层上的第二n型层和在第二n型层上的第二p型层，并且其中，第一触头和第二触头在第二p型层上。
概念19、根据概念18的同时双波段图像传感器，还包括：
具有第一偏置电压的第一触头；和
具有第二偏置电压的第二触头；
其中，第一偏置电压与第二偏置电压极性相反。
概念20、根据概念18或19的同时双波段图像传感器，
其中，第一触头和第二触头包括凸块。
概念21、根据概念18、19或20的同时双波段图像传感器，
其中，环具有圆形、矩形或多边形形状。
概念22、根据概念18、19、20或21的同时双波段图像传感器，还包括：
通过去除波段2二极管层的一部分、中间接触层的一部分和波段1二极管层的一部分但不穿过波段1二极管层而形成的环的外侧的多个子像素；和
在多个子像素中的每个相应子像素上的相应触头。

Claims (30)

1.一种提供具有多个像素的同时双波段图像传感器的方法，包括：
提供基板；
在所述基板上形成公共接地；
在所述公共接地层上形成波段1吸收层；
在所述波段1吸收层上形成势垒层；
在所述势垒层上形成波段2吸收层；
通过将各个像素侧面上的所述波段2吸收层、所述势垒层和所述波段1吸收层蚀刻至所述公共接地层但不穿过所述公共接地层而使各个像素成网；
穿过所述波段2吸收层和所述势垒层并且进入所述波段1吸收层但不穿过所述波段1吸收层而蚀刻环；
在所述波段2吸收层的所述环的内侧的部分上形成第一触头；以及
在所述波段2吸收层的所述环的外侧的部分上形成第二触头；
其中，所述波段1吸收层是n型的，并且所述波段2吸收层是n型的；或者
其中，所述波段1吸收层是p型的，并且所述波段2吸收层是p型的。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
将第一偏置电压施加到所述第一触头；以及将第二偏置电压施加到所述第二触头；
其中，所述第一偏置电压与所述第二偏置电压极性相反。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述波段2吸收层的所述环的内侧的部分上形成第一触头以及在所述波段2吸收层的所述环的外侧的部分上形成第二触头包括：
沉积钝化层；
在所述钝化层中形成开口；以及
沉积接触材料。
4.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述第一触头和所述第二触头包括凸块。
5.根据权利要求1所述的方法，
其中，所述环具有圆形、矩形或多边形形状。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，穿过所述波段2吸收层和所述势垒层并且进入所述波段1吸收层但不穿过所述波段1吸收层而蚀刻环还包括：
在所述环的外侧蚀刻所述波段2吸收层和所述势垒层并且进入所述波段1吸收层但不穿过所述波段1吸收层，以在所述环的外侧形成多个子像素；以及
在所述多个子像素中的每个相应子像素上形成相应触头。
7.一种具有多个像素的同时双波段图像传感器，包括：
基板；
所述基板上的公共接地；
其中，各个像素包括：
所述公共接地层上的波段1吸收层；
所述波段1吸收层上的势垒层；
所述势垒层上的波段2吸收层；
由所述波段2吸收层的被去除部分、所述势垒层的被去除部分和所述波段1吸收层的被去除部分形成的所述像素中的环开口，其中，所述环开口不延伸穿过所述波段1吸收层；
在所述波段2吸收层的环的内侧的部分上的第一触头；以及
在所述波段2吸收层的环的外侧的部分上的第二触头；
其中，所述波段1吸收层是n型的，并且所述波段2吸收层是n型的；或者
其中，所述波段1吸收层是p型的，并且所述波段2吸收层是p型的。
8.根据权利要求7所述的同时双波段图像传感器，还包括：
具有第一偏置电压的所述第一触头；和
具有第二偏置电压的所述第二触头；
其中，所述第一偏置电压与所述第二偏置电压极性相反。
9.根据权利要求7所述的同时双波段图像传感器，
其中，所述第一触头和所述第二触头包括凸块。
10.根据权利要求7所述的同时双波段图像传感器，
其中，所述环开口具有圆形、矩形或多边形形状。
11.根据权利要求7所述的同时双波段图像传感器，还包括：
通过去除所述波段2吸收层的一部分、所述势垒层的一部分和所述波段1吸收层的一部分但不穿过所述波段1吸收层而形成的所述环的外侧的多个子像素；和
在所述多个子像素中的每个相应子像素上的相应触头。
12.一种提供具有多个像素的同时双波段图像传感器的方法，包括：
提供基板；
在所述基板上形成公共接地；
在所述公共接地层上形成波段1二极管层；
在所述波段1二极管层上形成中间接触层；
在所述中间接触层上形成波段2二极管层；
通过将各个像素侧面上的所述波段2二极管层、所述中间接触层和所述波段1二极管层蚀刻至所述公共接地层但不穿过所述公共接地层而使各个像素成网；
穿过所述波段2二极管层和所述中间接触层并且进入所述波段1二极管层但不穿过所述波段1二极管层而蚀刻环；
在所述波段2二极管层的所述环的内侧的部分上形成第一触头；以及
在所述波段2二极管层的所述环的外侧的部分上形成第二触头；
其中，所述波段1二极管层包括在所述公共接地层上的第一n型层和在所述第一n型层上的第一p型层，所述波段2二极管层包括在所述中间接触层上的第二p型层和在所述第二p型层上的第二n型层，并且其中，在所述波段2二极管层的所述环的内侧的部分上形成第一触头以及在所述波段2二极管层的所述环的外侧的部分上形成第二触头包括：在所述第二n型层上形成所述第一触头和所述第二触头；或者
其中，所述波段1二极管层包括在所述公共接地层上的第一p型层和在所述第一p型层上的第一n型层，所述波段2二极管层包括在所述中间接触层上的第二n型层和在所述第二n型层上的第二p型层，并且其中，在所述波段2二极管层的所述环的内侧的部分上形成第一触头和在所述波段2二极管层的所述环的外侧的部分上形成第二触头包括：在所述第二p型层上形成所述第一触头和所述第二触头。
13.根据权利要求12所述的方法，还包括：
将第一偏置电压施加到所述第一触头；以及将第二偏置电压施加到所述第二触头；
其中，所述第一偏置电压与所述第二偏置电压极性相反。
14.根据权利要求12所述的方法，其中，在所述波段2二极管层的所述环的内侧的部分上形成第一触头以及在所述波段2二极管层的所述环的外侧的部分上形成第二触头包括：
沉积钝化层；
在所述钝化层中形成开口；以及
沉积接触材料。
15.根据权利要求12所述的方法，
其中，所述第一触头和所述第二触头包括凸块。
16.根据权利要求12所述的方法，
其中，所述环具有圆形、矩形或多边形形状。
17.根据权利要求12所述的方法，其中，穿过所述波段2二极管层和所述中间接触层并且进入所述波段1二极管层但不穿过所述波段1二极管层而蚀刻环还包括：
在所述环的外侧蚀刻所述波段2二极管层和所述中间接触层并且进入所述波段1二极管层但不穿过所述波段1二极管层，以在所述环的外侧形成多个子像素；以及
在所述多个子像素中的每个相应子像素上形成相应触头。
18.一种具有多个像素的同时双波段图像传感器，包括：
基板；
所述基板上的公共接地；
其中，各个像素包括：
在所述公共接地层上的波段1二极管层；
在所述波段1二极管层上的中间接触层；
在所述中间接触层上的波段2二极管层；
由所述波段2二极管层的被去除部分、所述中间接触层的被去除部分和所述波段1二极管层的被去除部分形成的所述像素中的环开口，其中，所述环开口不延伸穿过所述波段1二极管层；
在所述波段2二极管层的所述环的内侧的部分上的第一触头；以及
在所述波段2二极管层的所述环的外侧的部分上的第二触头；
其中，所述波段1二极管层包括在所述公共接地层上的第一n型层和在所述第一n型层上的第一p型层，所述波段2二极管层包括在所述中间接触层上的第二p型层和在所述第二p型层上的第二n型层，并且其中，所述第一触头和所述第二触头在所述第二n型层上；或者
其中，所述波段1二极管层包括在所述公共接地层上的第一p型层和在所述第一p型层上的第一n型层，所述波段2二极管层包括在所述中间接触层上的第二n型层和在所述第二n型层上的第二p型层，并且其中，所述第一触头和所述第二触头在所述第二p型层上。
19.根据权利要求18所述的同时双波段图像传感器，还包括：
具有第一偏置电压的所述第一触头；和
具有第二偏置电压的所述第二触头；
其中，所述第一偏置电压与所述第二偏置电压极性相反。
20.根据权利要求18所述的同时双波段图像传感器，
其中，所述第一触头和所述第二触头包括凸块。
21.根据权利要求18所述的同时双波段图像传感器，
其中，所述环具有圆形、矩形或多边形形状。
22.根据权利要求18所述的同时双波段图像传感器，还包括：
通过去除所述波段2二极管层的一部分、所述中间接触层的一部分和所述波段1二极管层的一部分但不穿过所述波段1二极管层而形成的所述环的外侧的多个子像素；和
在所述多个子像素中的每个相应子像素上的相应触头。
23.一种同时双波段图像传感器，包括：
基板；
多个像素，其中，各个像素包括：
在所述基板上的接地层；以及
在所述接地层上的凸出部分，其中所述接地层位于所述凸出部分的底面与所述基板之间；
其中所述凸出部分包括：
位于所述接地层上的第一吸收层，所述第一吸收层配置为吸收第一波段的辐射；
位于所述第一吸收层上的势垒层；
位于所述势垒层上的第二吸收层，所述第二吸收层配置为吸收第二波段的辐射；
所述凸出部分中的开口，所述开口具有圆形、矩形或多边形形状，其中所述开口延伸完全穿过所述第二吸收层和所述势垒层，并仅部分地穿过所述第一吸收层，其中所述第二吸收层的第一部分和所述势垒层的第一部分由所述开口环绕，并且其中所述第二吸收层的第二部分和所述势垒层的第二部分环绕所述开口；
直接位于所述第二吸收层的所述第一部分的上表面上的第一触头，其中所述第一触头不延伸至所述第二吸收层的所述第一部分的所述上表面下方；以及
直接位于所述第二吸收层的所述第二部分的上表面上的第二触头，其中所述第二触头不延伸至所述第二吸收层的所述第二部分的所述上表面下方；
其中所述第一吸收层是n型的，并且所述第二吸收层是n型的；或者
其中所述第一吸收层是p型的，并且所述第二吸收层是p型的。
24.根据权利要求23所述的同时双波段图像传感器，还包括：
所述第一触头具有第一偏置电压；以及
所述第二触头具有第二偏置电压；
其中所述第一偏置电压与第二偏置电压的极性相反。
25.根据权利要求23所述的同时双波段图像传感器：
其中所述第一触头和所述第二触头包括凸块。
26.根据权利要求23所述的同时双波段图像传感器：
其中所述第一波段的辐射不同于所述第二波段的辐射。
27.一种同时双波段图像传感器，包括：
基板；
至少一个像素，其中，所述至少一个像素包括：
在所述基板上的接地层；以及
在所述接地层上的凸出部分，其中所述接地层位于所述凸出部分的底面与所述基板之间；
其中所述凸出部分包括：
位于所述接地层上的第一吸收层，所述第一吸收层配置为吸收第一波段的辐射；
位于所述第一吸收层上的势垒层；
位于所述势垒层上的第二吸收层，所述第二吸收层配置为吸收第二波段的辐射；
所述凸出部分中的开口，所述开口具有圆形、矩形或多边形形状，其中所述开口延伸完全穿过所述第二吸收层，其中所述第二吸收层的第一部分由所述开口环绕，并且其中所述第二吸收层的第二部分环绕所述开口；
直接位于所述第二吸收层的所述第一部分的上表面上的第一触头，其中所述第一触头不延伸至所述第二吸收层的所述第一部分的所述上表面下方；以及
直接位于所述第二吸收层的所述第二部分的上表面上的第二触头，其中所述第二触头不延伸至所述第二吸收层的所述第二部分的所述上表面下方；
其中所述第一吸收层是n型的，并且所述第二吸收层是n型的；或者
其中所述第一吸收层是p型的，并且所述第二吸收层是p型的。
28.根据权利要求27所述的同时双波段图像传感器，还包括：
所述第一触头具有第一偏置电压；并且
所述第二触头具有第二偏置电压；
其中所述第一偏置电压与所述第二偏置电压的极性相反。
29.根据权利要求27所述的同时双波段图像传感器：
其中所述第一触头和所述第二触头包括凸块。
30.根据权利要求27所述的同时双波段图像传感器：
其中所述第一波段的辐射不同于所述第二波段的辐射。
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