CN116897431A - 感光单元及其GaN基图像传感器、显示装置 - Google Patents

感光单元及其GaN基图像传感器、显示装置 Download PDF

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Abstract

本申请提供了一种感光单元及其GaN基图像传感器、显示装置，感光单元包括：红光感光子单元、绿光感光子单元以及蓝光感光子单元；红光感光子单元的红光感光层、绿光感光子单元的绿光感光层以及蓝光感光子单元的蓝光感光层的材料都为含In的GaN基材料；红光感光层、绿光感光层以及蓝光感光层的材料中In的组分大小不同，以根据接收到的光的波长不同使对应的红光感光子单元、绿光感光子单元以及蓝光感光子单元产生或不产生感光电信号。在GaN基材料生长过程中，通过控制不同区域的In组分大小不同，即可同时制作红光、绿光以及蓝光感光子单元，提高了感光单元的集成度，也提高了包含该感光单元的GaN基图像传感器以及显示装置的集成度、有利于实现小型化。

Description

感光单元及其GaN基图像传感器、显示装置 技术领域
本申请涉及半导体技术领域，尤其涉及一种感光单元及其GaN基图像传感器、显示装置。
背景技术
图像传感器是利用光电器件的光电转换功能将感光面上的光像转换为与光像成相应比例关系的电信号。与光敏二极管、光敏三极管等“点”光源的光敏元件相比，图像传感器是将其受光面上的光像，分成许多小单元，将其转换成可用的电信号的一种功能器件。图像传感器分为光导摄像管和固态图像传感器。与光导摄像管相比，固态图像传感器具有体积小、重量轻、集成度高、分辨率高、功耗低、寿命长、价格低等特点，因此在各个行业得到了广泛应用。
目前的固态图像传感器多是采用CMOS结构。然而，CMOS图像传感器需要配合滤镜才能实现全彩，这不利于图像传感器的集成。
发明内容
本发明的发明目的是提供一种感光单元及其GaN基图像传感器、显示装置，提高集成度及减小体积。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供一种感光单元，包括：
红光感光子单元、绿光感光子单元以及蓝光感光子单元；所述红光感光子单元的红光感光层、所述绿光感光子单元的绿光感光层以及所述蓝光感 光子单元的蓝光感光层的材料都为含In的GaN基材料；所述红光感光层、所述绿光感光层以及所述蓝光感光层的材料中In的组分大小不同，以根据接收到的光的波长不同使对应的所述红光感光子单元、所述绿光感光子单元以及所述蓝光感光子单元产生或不产生感光电信号。
可选地，若蓝光照射，所述红光感光子单元、所述绿光感光子单元以及所述蓝光感光子单元均产生感光电信号；
若绿光照射，所述红光感光子单元及所述绿光感光子单元产生感光电信号；
若红光照射，仅所述红光感光子单元产生感光电信号。
可选地，所述红光感光子单元包括：N型第一半导体层与P型第一半导体层，所述N型第一半导体层与所述P型第一半导体层分别位于所述红光感光层的两侧；所述绿光感光子单元包括：N型第二半导体层与P型第二半导体层，所述N型第二半导体层与所述P型第二半导体层分别位于所述绿光感光层的两侧；所述蓝光感光子单元包括：N型第三半导体层与P型第三半导体层，所述N型第三半导体层与所述P型第三半导体层分别位于所述蓝光感光层的两侧。
可选地，所述红光感光层中In的组分范围为0.4～0.6；
所述绿光感光层中In的组分范围为0.2～0.3；
所述蓝光感光层中In的组分范围为0.01～0.1。
本发明的第二方面提供一种GaN基图像传感器，包括：
基底，所述基底包括形成于衬底上的感光处理电路；
金属互连层，位于所述基底的表面，所述金属互连层内具有金属互连结构；以及
多个上述任一项所述的感光单元，位于所述金属互连层上，所述红光 感光子单元、所述绿光感光子单元以及所述蓝光感光子单元经由所述金属互连结构电连接至所述感光处理电路，以得到蓝光入射信号、绿光入射信号以及红光入射信号。
可选地，所述红光感光子单元包括：N型第一半导体层与P型第一半导体层，所述N型第一半导体层与所述P型第一半导体层分别位于所述红光感光层的两侧；所述绿光感光子单元包括：N型第二半导体层与P型第二半导体层，所述N型第二半导体层与所述P型第二半导体层分别位于所述绿光感光层的两侧；所述蓝光感光子单元包括：N型第三半导体层与P型第三半导体层，所述N型第三半导体层与所述P型第三半导体层分别位于所述蓝光感光层的两侧；其中，所述N型第一半导体层、所述N型第二半导体层与所述N型第三半导体层，或所述P型第一半导体层、所述P型第二半导体层以及所述P型第三半导体层连接于所述金属互连结构，将对应的所述红光感光子单元，所述绿光感光子单元以及所述蓝光感光子单元产生的感光电信号输入至所述感光处理电路。
可选地，所述感光处理电路检测由所述感光单元的产生的感光电信号；
若所述感光处理电路从所述感光单元中的所述红光感光子单元、所述绿光感光子单元以及所述蓝光感光子单元处均检测到感光电信号，则存储为所述蓝光入射信号；
若所述感光处理电路仅从所述感光单元中的所述红光感光子单元及所述绿光感光子单元处均检测到感光电信号，则存储为所述绿光入射信号；
若所述感光处理电路仅从所述感光单元中的所述红光感光子单元处均检测到感光电信号，则存储为所述红光入射信号。
本发明的第三方面提供一种包含上述任一项所述的GaN基图像传感器的显示装置，所述显示装置还包括：显示驱动电路，所述显示驱动电路的输入端从所述感光处理电路接受第一区域内的所述感光单元的红光入射信号、 所述绿光入射信号以及所述蓝光入射信号并产生对应的红色显示驱动信号、绿色显示驱动信号以及蓝色显示驱动信号；
所述显示驱动电路的输出端和所述金属互连结构相连，所述红色显示驱动信号、所述绿色显示驱动信号以及所述蓝色显示驱动信号经由所述金属互连结构传递至第二区域的红色发光子单元、绿色发光子单元以及蓝色发光子单元；其中，所述红色发光子单元为所述红光感光子单元、所述绿色发光子单元为所述绿光感光子单元，所述蓝色发光子单元为所述蓝光感光子单元。
可选地，所述第一区域与所述第二区域为同一区域，或所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积，或所述第一区域的面积小于所述第二区域的面积。
可选地，所述第一区域内的所述感光单元感光时，所述金属互连结构与所述感光处理电路连接，与所述显示驱动电路断开；所述第二区域内的所述发光单元显示时，所述金属互连结构与所述感光处理电路断开，与所述显示驱动电路连接；感光功能和显示功能分时进行。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
利用In组分大小不同的GaN基感光材料作为红光感光层、绿光感光层以及蓝光感光层，以根据接收到的光的波长不同使对应的红光感光子单元、绿光感光子单元以及蓝光感光子单元产生或不产生感光电信号。使得在GaN基材料生长过程中，通过控制不同区域的In组分大小不同，即可同时制作红光感光子单元、绿光感光子单元以及蓝光感光子单元，提高了感光单元的集成度，也提高了包含该感光单元的GaN基图像传感器以及显示装置的集成度，有利于实现GaN基图像传感器以及显示装置的小型化。
附图说明
图1是本发明第一实施例的感光单元的截面结构示意图；
图2是本发明第一实施例的GaN基图像传感器的截面结构示意图；
图3是本发明第二实施例的显示装置的模块结构图；
图4是本发明第三实施例的显示装置的模块结构图。
为方便理解本发明，以下列出本发明中出现的所有附图标记：
感光单元11 衬底10
红光感光子单元111 N型第一半导体层111a
P型第一半导体层111b 红光感光层111c
绿光感光子单元112 N型第二半导体层112a
P型第二半导体层112b 绿光感光层112c
蓝光感光子单元113 N型第三半导体层113a
P型第三半导体层113b 蓝光感光层113c
GaN基图像传感器1 基底21
感光处理电路210 金属互连层22
金属互连结构220 显示装置2、2'
显示驱动电路30
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。
图1是本发明第一实施例的感光单元的截面结构示意图。
参照图1所示，感光单元11包括：
红光感光子单元111、绿光感光子单元112以及蓝光感光子单元113；红光感光子单元111的红光感光层111c、绿光感光子单元112的绿光感光层112c以及蓝光感光子单元113的蓝光感光层113c的材料都为含In的GaN基材料；红光感光层111c、绿光感光层112c以及蓝光感光层113c的材料中In的组分大小不同，以根据接收到的光的波长不同使对应的红光感光子单元111、绿光感光子单元112以及蓝光感光子单元113产生或不产生感光电信号。
红光感光层111c的In的组分可以大于绿光感光层112c的In的组分，绿光感光层112c的In的组分可以大于蓝光感光层113c的In的组分。
本实施例中，参照图1所示，感光单元11形成在衬底10上。红光感光子单元111、绿光感光子单元112以及蓝光感光子单元113在外延生长前，可以在衬底10上形成掩膜层。掩膜层具有对应一个感光单元11的三个开口，红光感光子单元111、绿光感光子单元112以及蓝光感光子单元113分别对应一个开口。其中，对应红光感光子单元111的开口小于对应绿光感光子单元112的开口，对应绿光感光子单元112的开口小于对应蓝光感光子单元113的开口。开口的大小不同，生长感光层时各开口内的反应气体的流速不同，从而In元素与Ga元素的掺入速率不同，即In元素的掺入效率不同，这使得生长的感光层中In元素的组分占比不同。具体地，开口越小，开口内感光层的基础材料GaN的生长速度会变快，In元素的掺杂具有更好的选择性，In元素的掺入速率越大于Ga元素的掺入速率，因此，开口越小，感光层InGaN中In元素的组分越高。
衬底10的材料可以为蓝宝石、碳化硅、硅、GaN、AlN或金刚石等材料。
红光感光层111c中In的组分范围可以为0.4～0.6，产生感光电流所需的光的波长范围可以为400nm～720nm。
绿光感光层112c中In的组分范围可以为0.2～0.3，产生感光电流所需的光的波长范围可以为400nm～600nm。
蓝光感光层113c中In的组分范围可以为0.01～0.1，产生感光电流所需的光的波长范围可以为400nm～500nm。
需要说明的是，红光感光层111c中In的组分是指：In的物质的量占红光感光层111c中所有带正电荷的元素的物质的量之和的百分比。例如：红光感光层111c的材料为InGaN，In的组分是指：In的物质的量占In的物质的量与Ga的物质的量之和的百分比；红光感光层111c的材料为InAlGaN，In的组分是指：In的物质的量占In的物质的量、Al的物质的量与Ga的物质的量之和的百分比。
绿光感光层112c中In的组分是指：In的物质的量占绿光感光层112c中所有带正电荷的元素的物质的量之和的百分比。
蓝光感光层113c中In的组分是指：In的物质的量占蓝光感光层113c中所有带正电荷的元素的物质的量之和的百分比。
此外，本实施例中，各数值范围均包括端点值。
如此，若蓝光照射，红光感光子单元111、绿光感光子单元112以及蓝光感光子单元113均能产生感光电信号。若绿光照射，红光感光子单元111及绿光感光子单元112能产生感光电信号。若红光照射，仅红光感光子单元111能产生感光电信号。
本实施例中，红光感光层111c、和/或绿光感光层112c、和/或蓝光感光层113c为单层结构。其它实施例中，红光感光层111c、和/或绿光感光层112c、和/或蓝光感光层113c也可以为叠层结构，例如为多量子阱层，包括两层势垒层以及夹设于两层势垒层中的势阱层。
本实施例中，参照图1所示，红光感光子单元111包括：N型第一半导体层111a与P型第一半导体层111b，N型第一半导体层111a与P型第一半 导体层111b分别位于红光感光层111c的两侧；绿光感光子单元112包括：N型第二半导体层112a与P型第二半导体层112b，N型第二半导体层112a与P型第二半导体层112b分别位于绿光感光层112c的两侧；蓝光感光子单元113包括：N型第三半导体层113a与P型第三半导体层113b，N型第三半导体层113a与P型第三半导体层113b分别位于蓝光感光层113c的两侧。N型第一半导体层111a、N型第二半导体层112a以及N型第三半导体层113a两两断开，P型第一半导体层111b、P型第二半导体层112b以及P型第三半导体层113b两两断开。
其它实施例中，也可以N型第一半导体层111a、N型第二半导体层112a以及N型第三半导体层113a连接在一起，或P型第一半导体层111b、P型第二半导体层112b以及P型第三半导体层113b连接在一起。
其它实施例中，也可以P型第一半导体层111b、P型第二半导体层112b以及P型第三半导体层113b靠近衬底10，N型第一半导体层111a、N型第二半导体层112a以及N型第三半导体层113a远离衬底10。
N型第一半导体层111a、和/或N型第二半导体层112a、和/或N型第三半导体层113a的材料可以为N型GaN；P型第一半导体层111b、和/或P型第二半导体层112b、和/或P型第三半导体层113b的材料可以为P型GaN或P型InGaN。
基于上述感光单元11，本发明第一实施例还提供一种GaN基图像传感器。图2是GaN基图像传感器的截面结构示意图。
参照图2所示，GaN基图像传感器1，包括：
基底21，基底21包括感光处理电路210；
金属互连层22，位于基底21的表面，金属互连层22内具有金属互连结构220；以及
多个上述感光单元11，位于金属互连层22上，红光感光子单元111、 绿光感光子单元112以及蓝光感光子单元113经由金属互连结构220电连接至感光处理电路210，以得到蓝光入射信号、绿光入射信号以及红光入射信号。
感光处理电路210可以包括位于衬底10上的多个晶体管。
本实施例中，由于N型第一半导体层111a、N型第二半导体层112a以及N型第三半导体层113a两两断开，即红光感光子单元111、绿光感光子单元112以及蓝光感光子单元113受光照射产生感光电流后，N型第一半导体层111a、N型第二半导体层112a以及N型第三半导体层113a的电位可以不等，因而，N型第一半导体层111a、N型第二半导体层112a以及N型第三半导体层113a可以连接于金属互连结构220。
其它实施例中，N型第一半导体层111a、N型第二半导体层112a以及N型第三半导体层113a连接在一起，P型第一半导体层111b、P型第二半导体层112b以及P型第三半导体层113b两两断开时，P型第一半导体层111b、P型第二半导体层112b以及P型第三半导体层113b可以连接于金属互连结构220。
感光处理电路210检测由红光感光子单元111、绿光感光子单元112以及蓝光感光子单元113产生的感光电信号。
具体地，若感光处理电路210从一个感光单元11中的红光感光子单元111、绿光感光子单元112以及蓝光感光子单元113处均检测到感光电信号，则存储为蓝光入射信号；
若感光处理电路210仅从一个感光单元11中的红光感光子单元111及绿光感光子单元112处均检测到感光电信号，则存储为绿光入射信号；
若感光处理电路210仅从一个感光单元11中的红光感光子单元111处均检测到感光电信号，则存储为红光入射信号。
图3是本发明第二实施例的显示装置的模块结构图。
基于实施例一的GaN基图像传感器，本发明第二实施例还提供一种显 示装置。
参照图3所示，显示装置2包括：
GaN基图像传感器1；
显示驱动电路30，显示驱动电路30的输入端从感光处理电路210接受第一区域内的感光单元11的红光入射信号、绿光入射信号以及蓝光入射信号并产生对应的红色显示驱动信号、绿色显示驱动信号以及蓝色显示驱动信号；
显示驱动电路30的输出端和金属互连结构220相连，红色显示驱动信号、绿色显示驱动信号以及蓝色显示驱动信号经由金属互连结构220传递至第二区域的红色发光子单元、绿色发光子单元以及蓝色发光子单元；其中，红色发光子单元为红光感光子单元111、绿色发光子单元为绿光感光子单元112，蓝色发光子单元为蓝光感光子单元113。
本实施例中的显示装置2中，GaN基图像传感器1不但能实现感光功能，而且还能实现显示功能。
显示装置2例如可以实现真正全面屏，省略现有的摄像头及其设置区域，而是采用发光单元实现感光功能。
第一区域内的感光单元11感光时，金属互连结构220与感光处理电路210连接，断开显示驱动电路30，GaN基图像传感器1实现感光功能。第二区域内的发光单元显示时，金属互连结构220与感光处理电路210断开，连接显示驱动电路30，GaN基图像传感器1实现显示功能。
由于金属互连结构220具有两种状态，因而感光功能和显示功能可以分时进行。例如一帧刷新周期内，前部分时段实现感光功能，即进行图像采集；后部分时段实现显示功能，将采集的图像进行显示。
参照图3所示，本实施例中，第一区域与第二区域为同一区域。换言之，光照射感光单元11后，感光单元11内红光感光子单元111产生红光入射信号，经显示驱动电路30产生对应的红色显示驱动信号，显示在同一红光感 光子单元111。绿光感光子单元112与蓝光感光子单元113类似。
第一区域与第二区域可以为显示装置的显示区的所有区域或部分区域。例如，用户选择拍摄的照片全屏显示或部分窗口显示。
图4是本发明第三实施例的显示装置的模块结构图。参照图4所示，本实施例的显示装置2'与实施例二的显示装置2大致相同，区别仅在于：第一区域与第二区域不同。换言之，感光单元11与发光单元不同。
可对图像数据进行处理，使得第一区域的面积大于第二区域的面积，或第一区域的面积小于第二区域的面积。
一些实施例中，第一区域与第二区域也可以部分重叠。
虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (10)

  1. 一种感光单元，其特征在于，包括：
    红光感光子单元(111)、绿光感光子单元(112)以及蓝光感光子单元(113)；所述红光感光子单元(111)的红光感光层(111c)、所述绿光感光子单元(112)的绿光感光层(112c)以及所述蓝光感光子单元(113)的蓝光感光层(113c)的材料都为含In的GaN基材料；所述红光感光层(111c)、所述绿光感光层(112c)以及所述蓝光感光层(113c)的材料中In的组分大小不同，以根据接收到的光的波长不同使对应的所述红光感光子单元(111)、所述绿光感光子单元(112)以及所述蓝光感光子单元(113)产生或不产生感光电信号。
  2. 根据权利要求1所述的感光单元，其特征在于，
    若蓝光照射，所述红光感光子单元(111)、所述绿光感光子单元(112)以及所述蓝光感光子单元(113)均产生感光电信号；
    若绿光照射，所述红光感光子单元(111)及所述绿光感光子单元(112)产生感光电信号；
    若红光照射，仅所述红光感光子单元(111)产生感光电信号。
  3. 根据权利要求1所述的感光单元，其特征在于，
    所述红光感光子单元(111)包括：N型第一半导体层(111a)与P型第一半导体层(111b)，所述N型第一半导体层(111a)与所述P型第一半导体层(111b)分别位于所述红光感光层(111c)的两侧；所述绿光感光子单元(112)包括：N型第二半导体层(112a)与P型第二半导体层(112b)，所述N型第二半导体层(112a)与所述P型第二半导体层(112b)分别位于所述绿光感光层(112c)的两侧；所述蓝光感光子单元(113)包括：N型第三半导体层(113a)与P型第三半导体层(113b)，所述N型第三半导体层(113a)与所述P型第三半导体层(113b)分别位于所述蓝光感光层(113c)的两侧。
  4. 根据权利要求1所述的感光单元，其特征在于，所述红光感光层(111c)中In的组分范围为0.4～0.6；
    所述绿光感光层(112c)中In的组分范围为0.2～0.3；
    所述蓝光感光层(113c)中In的组分范围为0.01～0.1。
  5. 一种GaN基图像传感器，其特征在于，包括：
    基底(21)，所述基底(21)包括感光处理电路(210)；
    金属互连层(22)，位于所述基底(21)的表面，所述金属互连层(22)内具有金属互连结构(220)；以及
    多个权利要求1至4任一项所述的感光单元(11)，位于所述金属互连层(22)上，所述红光感光子单元(111)、所述绿光感光子单元(112)以及所述蓝光感光子单元(113)经由所述金属互连结构(220)电连接至所述感光处理电路(210)，以得到蓝光入射信号、绿光入射信号以及红光入射信号。
  6. 根据权利要求5所述的GaN基图像传感器，其特征在于，
    所述红光感光子单元(111)包括：N型第一半导体层(111a)与P型第一半导体层(111b)，所述N型第一半导体层(111a)与所述P型第一半导体层(111b)分别位于所述红光感光层(111c)的两侧；所述绿光感光子单元(112)包括：N型第二半导体层(112a)与P型第二半导体层(112b)，所述N型第二半导体层(112a)与所述P型第二半导体层(112b)分别位于所述绿光感光层(112c)的两侧；所述蓝光感光子单元(113)包括：N型第三半导体层(113a)与P型第三半导体层(113b)，所述N型第三半导体层(113a)与所述P型第三半导体层(113b)分别位于所述蓝光感光层(113c)的两侧；其中，所述N型第一半导体层(111a)、所述N型第二半导体层(112a)与所述N型第三半导体层(113a)，或所述P型第一半导体层(111b)、所述P型第二半导体层(112b)以及所述P型第三半导体层(113b)连接于所述金属互连结构(220)，将对应的所述红光感光子单元(111)，所述绿光感光子单元(112)以及所述蓝光感光子单元(113)产生的感光电信号输入至所述感光处理电路(210)。
  7. 根据权利要求5所述的GaN基图像传感器，其特征在于，所述感光处理电路(210)检测由所述感光单元(11)的产生的感光电信号；
    若所述感光处理电路(210)从所述感光单元(11)中的所述红光感光子单元(111)、所述绿光感光子单元(112)以及所述蓝光感光子单元(113)处均检测到感光电信号，则存储为所述蓝光入射信号；
    若所述感光处理电路(210)仅从所述感光单元(11)中的所述红光感光子单元(111)及所述绿光感光子单元(112)处均检测到感光电信号，则存储为所述绿光入射信号；
    若所述感光处理电路(210)仅从所述感光单元(11)中的所述红光感光子单元(111)处均检测到感光电信号，则存储为所述红光入射信号。
  8. 一种包含权利要求5至7中任一项所述的GaN基图像传感器的显示装置，其特征在于，还包括：显示驱动电路(30)，所述显示驱动电路(30)的输入端从所述感光处理电路(210)接受第一区域内的所述感光单元(11)的红光入射信号、所述绿光入射信号以及所述蓝光入射信号并产生对应的红色显示驱动信号、绿色显示驱动信号以及蓝色显示驱动信号；
    所述显示驱动电路(30)的输出端和所述金属互连结构(220)相连，所述红色显示驱动信号、所述绿色显示驱动信号以及所述蓝色显示驱动信号经由所述金属互连结构(220)传递至第二区域的红色发光子单元、绿色发光子单元以及蓝色发光子单元；其中，所述红色发光子单元为所述红光感光子单元(111)、所述绿色发光子单元为所述绿光感光子单元(112)，所述蓝色发光子单元为所述蓝光感光子单元(113)。
  9. 根据权利要求8所述的显示装置，其特征在于，所述第一区域与所述第二区域为同一区域，或所述第一区域的面积大于所述第二区域的面积，或所述第一区域的面积小于所述第二区域的面积。
  10. 根据权利要求8或9所述的显示装置，其特征在于，所述第一区域内的所述感光单元(11)感光时，所述金属互连结构(220)与所述感光处理电路(210)连接，与所述显示驱动电路(30)断开；所述第二区域内的所述发光单元显示时，所述金属互连结构(220)与所述感光处理电路(210)断开，与所述显示驱动电路(30)连接；感光功能和显示功能分时进行。
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US6841816B2 (en) * 2002-03-20 2005-01-11 Foveon, Inc. Vertical color filter sensor group with non-sensor filter and method for fabricating such a sensor group
JP2011203659A (ja) 2010-03-26 2011-10-13 Sony Corp 表示装置および電子機器
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CN107078138B (zh) 2014-10-06 2020-12-18 索尼公司 固态摄像装置和电子设备
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CN109950259A (zh) 2017-12-21 2019-06-28 比亚迪股份有限公司 图像传感器及其制作方法
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