CN116632081A - 光电探测元件、图像传感器及电子设备 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及光电技术领域，尤其涉及到一种光电探测元件、图像传感器及电子设备。光电探测元件包括主体和陷光结构，其中，陷光结构用于提高进入到主体中入射光的光程，以提高光电探测元件的探测效率，陷光结构可以包括第一结构和第二结构，第一结构可以设置在主体内，且第一结构位于主体的入光侧，第二结构位于主体外，第二结构与主体可以叠层设置，且第二结构可以设置在靠近主体的入光侧；另外，主体还包括设置在远离第一结构一侧的底部反射镜，以及设置在底部反射镜和第二结构之间的侧壁反射墙。本申请中的光电探测元件可以提高入射光在光电探测元件内的有效光程，提高光电探测元件的探测效率。

Description

光电探测元件、图像传感器及电子设备
技术领域
本申请涉及光电技术领域，尤其涉及到一种光电探测元件、图像传感器及电子设备。
背景技术
为了提高光电探测元件量子的效率，现有技术对光电探测元件进行多种形式的改进，例如：在单光子雪崩二极管的表面做抗反射涂层，减少反射；或增加光电探测元件的厚度，使得入射光能够传输更长的距离，让更多的入射光被吸收；但是，增加抗反射涂层以及增加光 电探测元件的厚度已经使光电探测元件的光子的探测效率达到了瓶颈，因此，亟待于一种新型的光电探测元件，以提高光子的探测效率。
发明内容
本申请提供了一种光电探测元件、图像传感器及电子设备，以提高入射光在光电探测元 件内的有效光程，进而提高光电探测元件的探测效率。
第一方面，本申请提供了一种光电探测元件，光电探测元件可以包括主体和陷光结构， 其中，陷光结构用于提高进入到主体中入射光的光程，以提高光电探测元件的探测效率。具 体而言，陷光结构可以包括第一结构和第二结构，第一结构可以设置在主体内，且第一结构 位于主体的入光侧，第二结构位于主体外，第二结构与主体可以叠层设置，第二结构可以设 置在靠近主体的入光侧；另外，主体还包括设置在远离第一结构一侧的底部反射镜，以及设 置在底部反射镜和第二结构之间的侧壁反射墙。光电探测元件进行探测时，由于光电探测元 件具有第一结构、第二结构、侧壁反射墙和底部反射镜，入射光经过陷光结构(第一结构和 第二结构)的反射、散射和折射后被分散到各个角度，加上侧壁反射墙以及底部反射的反射 作用，可以延长入射光在光电探测元件中的有效光程，从而提高光电探测元件的探测效率。
需要说明的是，第一结构可以为倒金字塔结构。
另外，为了进一步提高光电探测元件的探测效率，主体中还可以包括底部介质膜层，底 部介质膜层设置在底部反射镜朝向第一结构的一侧，其中，当入射光线的入射角度比较大的 时候，底部介质膜层可以将入射光线全部反射，进而可以延长入射光在光电探测元件中的有 效光程。
在一种可能的实施例中，为了便于第二结构的设置，光电探测元件还可以包括顶部介质 膜层，顶部介质膜层可以设置在主体的入光侧，第二结构可以设置在顶部介质膜层中，且第 二结构具体设置在顶部介质膜层的位置可以根据具体的情况进行调整，此处不进行具体的限 定。
具体而言，顶部介质膜层可以包括多个子膜层，多个子膜层可以叠层的设置，且子膜层 的数量和厚度可以不进行具体的限定。
在一种可能的实施例中，第二结构可以为金属反光板，金属反光板可以设置在多个叠层 设置的子膜层中的任意一层中，其中，金属反光板上可以设置有开口，入射光通过开口进入 到第一结构，通过第一结构的散射，使得入射光在主体内传输，通过侧壁反射墙、底部介质 膜层和底部反射镜反射回来的光，若反射回的光没有被吸收，则反射的光会被金属反光板反 射，被反射的光再次回到主体中，进而可以延长入射光在光电探测元件中的有效光程，从而 提高光电探测元件的探测效率。
其中，金属反光板上设置的开口的形状可以为多种，如：矩形、圆形、椭圆形以及菱形 等等。另外，金属反光板的上表面和下表面也可以为不光滑的平面，或者沿开口向其周向的 延伸方向，金属反光板的上表面或者下表面的厚度可以逐渐增加。其中，金属反光板的上表 面可以是金属反光板背离主体的入光侧的一面，金属反光板的下表面可以是金属反光板远离 主体的入光侧的一面。
在一种可能的实施例中，为了使入射光尽可能多的从金属反光板的开口进入到主体中， 光电探测元件还可以包括透镜组件，透镜组件可以设置在金属反光板背离主体的一侧，透镜 组件的设置可以将光斑汇聚的比较小，且使能量集中，以提高进入到主体内入射光线的量， 提高检测的效果。
其中，透镜组件可以的结构形式可以为多种，例如：透镜组件包括超透镜、凸透镜以及 凹透镜的一个或几个的组合。
具体而言，透镜组件可以包括一个超透镜，超透镜可以设置在金属反光板背离主体的一 侧，即超透镜设置在顶部介质膜层远离主体的一侧。超透镜的尺寸和排布可以结合材料、焦 距和光斑的大小进行设置。另外，超透镜的材料可以包括硅、氧化硅以及氮化硅等，且设置 于超透镜与金属反光板之间的顶部介质膜层的厚度需要根据焦距进行调节，使得超透镜的焦 平面位于金属反光板的开口处，以保证入射光能够进入到主体中。
透镜组件还可以包括两个凸透镜，两个凸透镜可以均设置在金属反光板背离主体的一侧， 即两个凸透镜设置在顶部介质膜层远离主体的一侧，两个凸透镜可以叠层设置，或者，两个 凸透镜中的一个凸透镜可以将另一个凸透镜包裹。
透镜组件还可以包括两个凸透镜和凹透镜，凹透镜可以设置在两个凸透镜之间，且凸透 镜、凹透镜和凸透镜叠层设置于第二结构(金属反光板)背离所述主体的一侧，即两个凸透 镜和凹透镜设置在顶部介质膜层远离主体的一侧。
透镜组件还可以包括凸透镜和超透镜，凸透镜和超透镜叠层设置于第二结构(金属反光 板)背离主体的一侧，此时，超透镜可以设置在顶部介质层中，凸透镜设置在顶部介质层远 离主体的一侧，且凸透镜和超透镜的焦距也需要配合设计，使得组合后的凸透镜和超透镜的 焦平面位于金属反光板的开口处的位置。
需要说明的是，当透镜组件中包括两个凸透镜时，两个凸透镜的折射率可以不相同，两 个凸透镜的高度决定了焦距和光斑大小，需要配合使得焦平面位于金属反光板的开口处的位 置。
在一种可能的实施例中，第二结构还可以为光栅，光栅可以设置在顶部介质膜层中，具 体来说，光栅可以设置在靠近主体的子膜层中，光栅也可以设置在远离主体的子膜层中，光 栅也可以设置在中间的子膜层中，或者，光栅也可以设置在任意两个子膜层中，再者，多个 子膜层中也可以均设置有光栅。其中，光栅的设置可以使入射光首先通过光栅散射，然后进 入到下方的倒金字塔结构(第一结构)中再次被散射，这样相当于增加了倒金字塔结构散射 光的极限，减小反射，增加光的吸收；另一方面，增加光栅会减小光被主体的反射率，且主 体内还包括侧壁反射墙、底部介质膜层和底部反射镜，进而可以延长入射光在光电探测元件 中的有效光程，从而提高光电探测元件的探测效率。
需要说明的是，光栅的高度可以和顶部介质膜层的厚度不一致，且光栅可以是由氮化硅、 硅等材料制备，只要光栅和顶部介质膜层有折射率差即可。其中，光栅从形状上分类，可以 是矩形光栅，圆形光栅或者其他形状；从排列方式上看，光栅可以是均匀光栅或者非均匀光 栅；从面积上来说，光栅也可以排布成方形、圆形、或者其他形貌，此处不进行具体的限定。
另外，在实际使用中，当第二结构为光栅时，光电探测元件也可以包括透镜结构，透镜 结构可以包括超透镜、凸透镜以及凹透镜的一个或几个的组合，且透镜结构具体的设置形式 与第二结构为金属反光板时设置的形式相同，产生的效果也相同，此处不再进行赘述。
在一种可能的实施例中，第二结构还可以为布拉格反射镜，布拉格反射镜可以设置在顶 部介质膜层的任意一个或几个子膜层中。其中，布拉格反射镜可以由两种折射率的介质膜层 周期性排列组成，具有角度选择性，在一定角度范围内的光才可以通过布拉格光栅进出器件 内部，其他角度的光入射会被反射。首先将入射光的角度设置在一定范围内，通过布拉格反 射镜进入，然后倒金字塔结构(第一结构)的散射成各个方向，在器件内部被吸收，如果没 有被吸收则会被底部介质膜层底部反射镜反射以及侧壁反射墙反射回来，且反射回的光也只 有特定角度范围内的光可以出去，其他角度的光会被再次反射到主体中被吸收，进而可以延 长入射光在光电探测元件中的有效光程，从而提高光电探测元件的探测效率。
需要说明的是，布拉格反射镜的角度范围可以和透镜组件的会聚角度配合使用。透镜结 构可以包括超透镜、凸透镜以及凹透镜的一个或几个的组合，且透镜结构具体的设置形式与 第二结构为金属反光板时设置的形式相同。另外，布拉格反射镜的角度范围可以通过调整顶 部介质膜的材料、厚度、周期来控制。
第二方面，本申请中还提供了一种光电探测器，光电探测器可以包括光电探测元件，并 将光电探测元件作为光电探测单元，一般而言，光电探测器中可以设置多个光电探测元件， 多个光电探测元件呈阵列分布，具有上述的光电探测元件的光电探测器的探测效率更高。
其中，光电探测器可以为激光雷达。
第三方面，本申请还提供了一种电子设备，该电子设备可以包括壳体和设置于壳体中的 光电探测元件，本申请中对电子设备中的其他结构不进行详细的介绍以及具体的限定，其中， 电子设备可以为汽车、医疗成像设备、手机以及数码相机等。
附图说明
图1为本申请实施例提供的光电探测元件的一种结构示意图；
图2a为本申请实施例提供的光电探测元件的一种俯视图；
图2b为本申请实施例提供的光电探测元件的又一种俯视图；
图3为本申请实施例提供的光电探测元件的又一种结构示意图；
图4a为本申请实施例提供的光电探测元件具有透镜组件的一种结构示意图；
图4b为图4a的俯视图；
图5为本申请实施例提供的光电探测元件具有透镜组件的又一种结构示意图；
图6为本申请实施例提供的光电探测元件具有透镜组件的又一种结构示意图；
图7为本申请实施例提供的光电探测元件具有透镜组件的又一种结构示意图；
图8为本申请实施例提供的光电探测元件具有透镜组件的又一种结构示意图；
图9a～图9f为本申请实施例提供的光电探测元件的又一种结构示意图；
图10a～图10f为本申请实施例提供的光电探测元件的中光栅的俯视图；
图11为本申请实施例提供的光电探测元件的又一种结构示意图。
附图标记：
1-主体；10-底部反射镜；11-侧壁反射墙；12-底部介质膜层；2-陷光结构；20-第一结构；21-第二结构；21a-金属反光板；21b-光栅；21c-布拉格反射镜；210-开口；3-顶部介质膜层； 30-子膜层；4-透镜组件；40-超透镜；41-凸透镜；42-凹透镜。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请作进一步地 详细描述。
随着人们对弱光探测的需求不断增加，想要达到更高的探测效率，需要提高光子转化成 电子空穴对的概率(量子效率)和雪崩触发的概率，雪崩触发概率与电场强度有关，通常由 反向偏压以及内部结构特性有关。
而量子效率可以通过一些光学结构的设计增加光程，提高吸收概率，如：可以通过增加 器件的厚度，使得入射光能够传输更长的距离，更多地被吸收，但是增加器件的厚度会对器 件其他的参数造成影响。
因此，亟待于一种新型的光电探测元件，可以提高入射光的光程，进而提高光子的探测 效率。
以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨在作为对本申请 的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求书中所使用的那样，单数表达形式“一个”、 “一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非 其上下文中明确地有相反指示。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个 实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处 出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实 施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”， 除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括 但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
本申请实施例提供了一种电子设备，该电子设备可以包括壳体和设置于壳体中的光电探 测元件，且申请中对电子设备中的其他结构不进行详细的介绍以及具体的限定，其中，电子 设备可以为汽车、医疗成像设备、手机以及数码相机等。
本申请中还提供了一种光电探测器，光电探测器可以包括光电探测元件，并将光电探测 元件作为光电探测单元，一般而言，光电探测器中可以设置多个光电探测元件，多个光电探 测元件呈阵列分布，其中，光电探测器可以为激光雷达。
本申请中提供的光电探测器中，采用的光电探测元件能够提高进入到吸收区中的光线的 量程，或者提高透射进入到吸收区中的光线，增加光线被吸收的概率，从而提高光电探测元 件探测的效果，其中，光电探测元件可以是单光子雪崩二极管。
下面对光电探测元件进行详细的介绍：
参照图1，本申请提供的光电探测元件可以包括主体1和陷光结构2，其中，陷光结构 2用于提高进入到主体1中入射光的光程，以提高光电探测元件的探测效率。具体而言，陷 光结构2可以包括第一结构20和第二结构21，第一结构20可以设置在主体1内，且第一结构20位于主体1的入光侧，第二结构21位于主体1外，第二结构21与主体1可以叠层设 置，第二结构21可以设置在靠近主体1的入光侧；另外，主体1还包括设置在远离第一结 构20一侧的底部反射镜10，以及设置在底部反射镜10和第二结构21之间的侧壁反射墙11。 光电探测元件进行探测时，由于光电探测元件具有第一结构20、第二结构21、侧壁反射墙11和底部反射镜10，入射光经过陷光结构2(第一结构20和第二结构21)的反射、散射和 折射后被分散到各个角度，加上侧壁反射墙11以及底部反射镜10的反射作用，可以延长入 射光在光电探测元件中的有效光程，从而提高光电探测元件的探测效率。
其中，第一结构20可以为倒金字塔结构。
在一种可能的实施例中，在主体1中还可以包括底部介质膜层12，底部介质膜层12设 置在底部反射镜朝10向第一结构的一侧，其中，当入射光线的入射角度比较大的时候，底 部介质膜层12可以将入射光线全部反射，进而可以延长入射光在光电探测元件中的有效光 程，从而提高光电探测元件的探测效率。
为了便于第二结构21的设置，光电探测元件还可以包括顶部介质膜层3，顶部介质膜 层3可以设置在主体1的入光侧，第二结构21可以设置在顶部介质膜层3中，且第二结构21具体设置在顶部介质膜层3的位置可以根据具体的情况进行调整，此处不进行具体的限定。
更具体的，顶部介质膜层3可以包括多个子膜层30，多个子膜层30可以叠层的设置， 且子膜层30的数量和厚度不进行具体的限定。下面以顶部介质膜层3包括三个叠层设置的 子膜层30为例进行说明：
继续参照图1，上述光电探测元件中的第二结构可以包括多种形式，例如，第二结构 21可以为金属反光板21a，金属反光板21a可以设置在三个叠层设置的子膜层30中的任意 一层中，其中，金属反光板21a上可以设置有开口，入射光通过开口进入到第一结构20，通 过第一结构20的散射，使得入射光在主体1内传输，通过侧壁反射墙11、底部介质膜层12和底部反射镜10反射回来的光，若反射回的光没有被吸收，则反射的光会被金属反光板21a反射，被反射的光再次回到主体1中，进而可以延长入射光在光电探测元件中的有效光程，从而提高光电探测元件的探测效率。
需要说明的是，参照图2a和图2b，金属反光板21a上设置的开口210的形状可以为多 种，如：矩形、圆形、椭圆形以及菱形等等。另外，参照图3，金属反光板21a的上表面和 下表面也可以为不光滑的平面，或者沿开口210向其周向的延伸方向，金属反光板21a的上 表面或者下表面的厚度可以逐渐增加。其中，金属反光板21a的上表面可以是金属反光板 21a背离主体1的入光侧的一面，金属反光板21a的下表面可以是金属反光板21a远离主体 1的入光侧的一面。
参照图4a和图4b，为了将入射光的光斑缩小，增加金属反光板21a的面积，进而能够 尽可能多的阻挡从主体1中反射回来的光，且为了使入射光尽可能多的从金属反光板21a的 开口进入到主体1中，光电探测元件还可以包括透镜组件4，透镜组件4可以设置在金属反 光板21a背离主体的一侧，透镜组件4的设置可以将光斑汇聚的比较小，且使能量集中，以 提高进入到主体1内入射光线的量，提高检测的效果。
具体而言，透镜组件4可以的结构形式可以为多种，例如：透镜组件4包括超透镜40、 凸透镜以及凹透镜的一个或几个的组合。
当透镜组件4包括一个超透镜40时，超透镜40可以设置在金属反光板21a背离主体1 的一侧，即超透镜40设置在顶部介质膜层3远离主体1的一侧，超透镜的40设置可以将光斑汇集的比较小，使入射光的能量集中，进而使经过金属反光板21a的开口进入到主体内第一结构20的入射光较多，入射光经过第一结构20的散射，以及侧壁反射墙11、底部介质膜层12和底部反射镜10的反射，进而可以延长入射光在光电探测元件中的有效光程，从而提高光电探测元件的探测效率。其中，超透镜40的尺寸和排布可以结合材料、焦距和光斑的大小进行设置。另外，超透镜40的材料可以包括硅、氧化硅以及氮化硅等，且设置于超透 镜40与金属反光板21a之间的顶部介质膜层3的厚度需要根据焦距进行调节，使得超透镜 40的焦平面位于金属反光板的开口处，以保证入射光能够进入到主体1中。
参照图5，透镜组件还可以包括两个凸透镜41，两个凸透镜41可以均设置在金属反光 板21a背离主体1的一侧，即两个凸透镜41设置在顶部介质膜层3远离主体1的一侧，其中，两个凸透镜41可以叠层设置；叠层设置的两个凸透镜41，可以将入射光汇聚成非常细小的光束，光束可以通过金属反光板21a的开口进入到主体1内，光束被第一结构20的散射，以及侧壁反射墙11、底部介质膜层12和底部反射镜10的反射，进而可以延长入射光在光电探测元件中的有效光程，从而提高光电探测元件的探测效率。
另外，参照图6，透镜组件的两个凸透镜41中的一个凸透镜41可以将另一个凸透镜41 包裹，即两个凸透镜41设置在顶部介质膜层3远离主体1的一侧，此种设置方式中的两个凸透镜41也可以将入射光汇聚成非常细小的光束，光束可以通过金属反光板21a的开口进入到主体1内，光束被第一结构的散射，以及侧壁反射墙11、底部介质膜层12和底部反射 镜10的反射，进而可以延长入射光在光电探测元件中的有效光程，从而提高光电探测元件 的探测效率。
参照图7，透镜组件还可以包括两个凸透镜41和凹透镜42，凹透镜42设置在两个凸透 镜41之间，且凸透镜41、凹透镜42和凸透镜41叠层设置于第二结构(金属反光板21a) 背离所述主体的一侧，即两个凸透镜41和凹透镜42设置在顶部介质膜层3远离主体1的一 侧，其中，叠层设置的凸透镜41、凹透镜42和凸透镜41可以将入射光汇聚成非常细小的光 束，光束可以通过金属反光板21a的开口进入到主体1内，光束被第一结构20的散射，以 及侧壁反射墙11、底部介质膜层12和底部反射镜10的反射，进而可以延长入射光在光电探 测元件中的有效光程，从而提高光电探测元件的探测效率。
需要说明的是，当透镜组件中包括两个凸透镜41时，两个凸透镜41的折射率可以不用 相同，两个凸透镜41的高度决定了焦距和光斑大小，需要配合使得焦平面位于金属反光板 21a的开口处的位置。
参照图8，透镜组件还可以包括凸透镜41和超透镜40，凸透镜41和超透镜40叠层设置于第二结构背离主体的一侧，此时，超透镜40可以设置在顶部介质层3中，凸透镜41设 置在顶部介质层3远离主体1的一侧，且凸透镜41和超透镜40的焦距也需要配合设计，使 得组合后的凸透镜41和超透镜40的焦平面位于金属反光板21a的开口处的位置，以将入射 光汇聚成非常细小的光束，且光束可以通过金属反光板21a的开口进入到主体1内，光束被 第一结构20的散射，以及侧壁反射墙11、底部介质膜层12和底部反射镜10的反射，进而 可以延长入射光在光电探测元件中的有效光程，从而提高光电探测元件的探测效率。
参照图9a～图9f，第二结构还可以为光栅21b，光栅21b可以设置在顶部介质膜层3中， 具体来说，光栅21b可以设置在靠近主体1的子膜层30中，光栅21b也可以设置在远离主体1的子膜层中，光栅21b也可以设置在中间的子膜层中，或者，光栅21b也可以设置在任 意两个子膜层中，再者，三个子膜层中也可以均设置有光栅21b。其中，光栅21b的设置可 以使入射光首先通过光栅散射，然后进入到下方的倒金字塔结构(第一结构20)中再次被 散射，这样相当于增加了倒金字塔结构散射光的极限，减小反射，增加光的吸收；另一方面， 增加光栅21b会减小光被主体1的反射率，且主体1内还包括侧壁反射墙11、底部介质膜层 12和底部反射镜10，进而可以延长入射光在光电探测元件中的有效光程，从而提高光电探 测元件的探测效率。
需要说明的是，光栅21b的高度可以和顶部介质膜层3的厚度不一致，且光栅21b可以 是由氮化硅、硅等材料制备，只要光栅21b和顶部介质膜层3有折射率差即可。其中，参照图10a～图10f，光栅21b从形状上分类，可以是矩形光栅21b，圆形光栅21b或者其他形状；从排列方式上看，光栅21b可以是均匀光栅21b或者非均匀光栅21b；从面积上来说，光栅21b可以排布成方形、圆形、或者其他形貌，此处不进行具体的限定。
另外，在实际使用中，当第二结构为光栅21b时，光电探测元件也可以包括透镜结构， 透镜结构可以包括超透镜、凸透镜以及凹透镜的一个或几个的组合，且透镜结构具体的设置 形式与第二结构为金属反光板时设置的形式相同，产生的效果也相同，此处不再进行赘述。
参照图11，第二结构还可以为布拉格反射镜21c，布拉格反射镜21c可以设置在顶部介 质膜层3的任意一个或几个子膜层中。其中，布拉格反射镜21c可以由两种折射率的介质膜 层周期性排列组成，具有角度选择性，在一定角度范围内的光才可以通过布拉格光栅进出器 件内部，其他角度的光入射会被反射。首先将入射光的角度设置在一定范围内，通过布拉格 反射镜21c进入，然后倒金字塔结构(第一结构20)的散射成各个方向，在器件内部被吸收， 如果没有被吸收则会被底部介质膜层12底部反射镜反射10以及侧壁反射墙11反射回来， 且反射回的光也只有特定角度范围内的光可以出去，其他角度的光会被再次反射到主体1中 被吸收，进而可以延长入射光在光电探测元件中的有效光程，从而提高光电探测元件的探测 效率。
需要说明的是，布拉格反射镜21c的角度范围可以和透镜组件的会聚角度配合使用。透 镜结构可以包括超透镜、凸透镜以及凹透镜的一个或几个的组合，且透镜结构具体的设置形 式与第二结构为金属反光板时设置的形式相同。另外，布拉格反射镜的角度范围可以通过调 整顶部介质膜的材料、厚度、周期来控制。
其中，光电探测元件中的主体可以还可以包括第一掺杂区、第二掺杂区、第三掺杂区； 第二掺杂区相对于第一掺杂区靠近光电探测元件的入光侧；第二掺杂区的外边缘位于第一掺 杂区的外边缘以内；第三掺杂区覆盖第二掺杂区背离所述第一掺杂区一侧的表面以及第一掺 杂区和第二掺杂区的侧面；第一掺杂区与第二掺杂区中一个为N型掺杂区，另一个为P型 掺杂区；陷光结构设置在第三掺杂区的入光侧；陷光结构的投影位于所述第一掺杂区内。
此处可以理解的是，第一掺杂区与第二掺杂区之间形成雪崩区，第三掺杂区中与第一 掺杂区正对的区域作为光电探测元件的高场区(或者称为吸收区、有效吸收区)，入射的光 线在高场区被吸收转换成电子空穴对，并在雪崩区放大(即发生倍增效应)后转换成信号输 出。
以上，仅为本申请的具体实施方式，但本申请的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技 术领域的技术人员在本申请揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本申请 的保护范围之内。因此，本申请的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (16)

1.一种光电探测元件，其特征在于，包括：
主体和陷光结构，所述陷光结构用于提高进入所述主体内入射光的光程；
所述陷光结构包括第一结构和第二结构，所述第一结构位于所述主体内，且所述第一结构位于所述主体的入光侧，所述第二结构与所述主体叠层设置，所述第二结构设置于靠近所述主体的入光侧；
所述主体包括底部反射镜和侧壁反射墙，所述底部反射镜位于所述主体远离所述第一结构的一侧，所述侧壁反射墙设置于所述底部反射镜和所述第二结构之间。
2.根据权利要求1所述的光电探测元件，其特征在于，所述主体还包括底部介质膜层，所述底部介质膜层设置于所述底部反射镜朝向所述第一结构的一侧。
3.根据权利要求1或2所述的光电探测元件，其特征在于，所述光电探测元件还包括顶部介质膜层，所述顶部介质膜层设置于所述主体的入光侧，所述第二结构设置于所述顶部介质膜层中。
4.根据权利要求3所述的光电探测元件，其特征在于，所述第二结构为金属反光板，所述顶部介质膜层包括叠层设置的多个子膜层，所述金属反光板设置于一个或多个子膜层中，且所述金属反光板上设有开口，所述开口与所述第二结构对应。
5.根据权利要求3所述的光电探测元件，其特征在于，所述第二结构为光栅，所述顶部介质膜层包括叠层设置的多个子膜层，所述光栅设置于一个或多个子膜层中。
6.根据权利要求5所述的光电探测元件，其特征在于，所述光栅的折射率与所述顶部介质膜层的折射率不同。
7.根据权利要求3所述的光电探测元件，其特征在于，所述第二结构为布拉格反射镜，所述顶部介质膜层包括叠层设置的多个子膜层，所述布拉格反射镜设置于一个或多个子膜层中。
8.根据权利要求1～7任一项所述的光电探测元件，其特征在于，所述光电探测元件还包括透镜组件，所述透镜组件设置于所述第二结构背离所述主体的一侧。
9.根据权利要求8所述的光电探测元件，其特征在于，所述透镜组件包括超透镜，所述超透镜设置于所述第二结构背离所述主体的一侧。
10.根据权利要求8所述的光电探测元件，其特征在于，所述透镜组件包括两个凸透镜，两个所述凸透镜位于所述第二结构背离所述主体的一侧，其中，
两个所述凸透镜叠层设置；
或，一个所述凸透镜将另一个所述凸透镜包裹。
11.根据权利要求8所述的光电探测元件，其特征在于，所述透镜组件包括凸透镜、凹透镜和凸透镜，所述凸透镜、凹透镜和凸透镜叠层设置于所述第二结构背离所述主体的一侧。
12.根据权利要求10或11所述的光电探测元件，其特征在于，两个所述凸透镜的折射率不同。
13.根据权利要求8所述的光电探测元件，其特征在于，所述透镜组件包括凸透镜和超透镜，所述超透镜和所述凸透镜依次设置于所述第二结构背离所述主体的一侧。
14.根据权利要求1～13任一项所述的光电探测元件，其特征在于，所述第一结构为倒金字塔结构。
15.一种光电探测器，其特征在于，包括如权利要求1～13任一项所述的光电探测元件。
16.一种电子设备，其特征在于，包括壳体和设置于所述壳体中如权利要求1～13任一项所述的光电探测元件。
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