TWI794604B - 光感測元件 - Google Patents

Abstract

一光感測元件，包含：一透明支撐結構；一光感測單元，包含一第一半 導體層、一活性區與一第二半導體層，活性區位於第一半導體層位與第二半導體層之間且第一半導體層位於第二半導體層與透明支撐結構之間；一第一上部電極，位於第一半導體層與透明支撐結構之間，且具有一第一側壁；以及一絕緣結構，圍繞光感測單元且接觸第一上部電極。第一半導體層及該絕緣結構未接觸第一側壁。

Description

光感測元件

本發明係關於一種光感測元件，關於一種具有覆晶式半導體結構的光感測元件。

光感測元件係用來偵測光訊號，其利用IIIA-VA族化合物半導體材料的能隙，吸收入射光的光子能量，產生電子電洞對。換言之，光感測元件可將光子轉換成電子，將光訊號轉換成電訊號，入射光愈強則產生的電訊號愈大。

習知技術中，如第1圖所示，一種習知的光感測元件200，包含一載體202；一n型半導體層201位於載體202上；一p型半導體層203位於第一半導體層201之上；以及一活性區205位於n型半導體層201及p型半導體層203之間。光感測元件200之活性區205吸收特定波長之光線後，將光訊號轉換成電訊號，再藉由導線204將電訊號輸出。光感測元件200的光偵測面積與輸出的電訊號強度成正比，由於習知技術中的導線204會遮蔽光感測元件200的光偵測面積，使得光感測元件200之吸光面積減少而降低光感測元件200的輸出電流。

根據本發明其中一實施例揭露一光感測元件，包含：一透明支撐結構；一光感測單元，包含一第一半導體層、一活性區與一第二半導體層，活性區位於第一半導體層與第二半導體層之間且第一半導體層位於第二半導體層與透明支撐結構之間；一第一上部電極，位於第一半導體層與透明支撐結構之間，且具有一第一側壁；以及一絕緣結構，圍繞光感測單元且接觸第一上部電極。第一半導體層及絕緣結構未接觸第一上部電極的第一側壁。

1，2，3，4，5:光感測元件

6:光感測模組

10:光感測單元

10s:側表面

20:第一電極

21:第一延伸電極

22:第一下部電極

23:第二電極

25，25a:穿通部

26:第一上部電極

30:光學帶通濾波器

40:絕緣結構

50:連接層

51:第一金屬凸塊

52:第二金屬凸塊

60:透明支撐結構

70:透鏡單元

80:基板

100:半導體疊層

101:第一半導體層

102:第二半導體層

103:活性區

200:習知的光感測元件

202:載體

201:n型半導體層

203:p型半導體層

204:打線電極

205:活性區

220:第一凹部

230:第二凹部

422:第一絕緣開口

423:第二絕緣開口

1010:蝕刻部

S:載板

第1圖係一種習知的光感測元件的側面示意圖。

第2圖係本發明一實施例所揭示之一光感測元的俯視示意圖。

第3圖係本發明一實施例所揭示之光感測元件的仰視示意圖。

第4圖係沿著第2圖之切線A-A’的剖面示意圖。

第5A圖~第5G圖係本發明一實施例所揭示之光感測元件的製造流程示意圖。

第6圖係本發明另一實施例所揭示之一光感測元件的剖面示意圖。

第7圖係本發明另一實施例所揭示之一光感測元件的剖面示意圖。

第8圖係本發明另一實施例所揭示之一光感測元件的剖面示意圖。

第9圖係本發明一實施例所揭示之一光感測元件的剖面示意圖。

第10圖係本發明一實施例所揭示之一光學帶通濾波器的穿透光譜示意圖。

第11圖係本發明一實施例所揭示之一光感測模組的俯視示意圖。

為了使本發明之敘述更加詳盡與完備，請參照下列實施例之描述並配合相關圖示。惟，以下所示之實施例係用於例示本發明之光感測元件，並非將本發明限定於以下之實施例。又，本說明書記載於實施例中的構成零件之尺寸、材質、形狀、相對配置等在沒有限定之記載下，本發明之範圍並非限定於此，而僅是單純之說明而已。且各圖示所示構件之大小或位置關係等，會由於為了明確說明有加以誇大之情形。更且，於以下之描述中，為了適切省略詳細說明，對於同一或同性質之構件用同一名稱、符號顯示。

第2圖係本發明一實施例所揭示之一光感測元件1的俯視示意圖。第3圖係本發明一實施例所揭示之光感測元件1的仰視示意圖。第4圖係沿著第2圖之切線A-A’的剖面示意圖。在第3圖中省略絕緣結構40以簡要示意各元件的相對關係。

如第2圖、第3圖及第4圖所示，一光感測元件1，包含一具有一側表面10s之光感測單元10、一穿通部25、一第一電極20與一第二電極23。光感測單元10包含一第一半導體層101，一第二半導體層102，以及一活性區103位於 第一半導體層101及第二半導體層102之間。穿通部25位於光感測單元10之側表面10s旁。

第一電極20電性連接第一半導體層101，並包含一第一上部電極26位於第一半導體層101之上、一第一延伸電極21位於穿通部25內、以及一第一下部電極22位於第二半導體層102之下。位於穿通部25內之第一延伸電極21係用以連接第一上部電極26及第一下部電極22。第二電極23電性連接第二半導體層102，並位於第二半導體層102之下。第一下部電極22與第二電極23位於光感測單元10的同一側。

一透明支撐結構60位於光感測單元10上，並覆蓋第一上部電極26。一絕緣結構40位於透明支撐結構60之下，圍繞光感測單元10。第一電極20的第一延伸電極21貫穿絕緣結構40。絕緣結構40包含一部份位於第一延伸電極21與光感測單元10之側表面10s之間。在一實施例中，穿通部25為一貫孔，形成於絕緣結構40中，相鄰於側表面10s，但側表面10s未暴露於穿通部25，且至少部分的第一延伸電極21位於穿通部25中。

於本發明之一實施例中，第一半導體層101、第二半導體層102及活性區103之材料包含III-V族化合物半導體，例如AlGaInAs、AlGaInP、AlInGaN、AlAsSb、InGaAsP、InGaAsN、AlGaAsP、GaAs、InGaAs、AlGaAs、GaAsP、GaP、InGaP、AlInP、GaN、InGaN或AlGaN。

根據不同的應用，活性區103包含能隙為2.138eV~2.58eV的材料，以吸收波長範圍在480nm~580nm的光；或是能隙為1.77eV~2.138eV的材料，以吸收波長範圍在580nm~700nm的光；或是能隙為1.21eV~1.65eV的材料，以吸收波長範圍在750nm~1025nm的光。例如，活性區 103的材料包含能隙為2.25eV的InGaP以吸收550nm的綠光，或是包含能隙為1.88eV的InGaAs以吸收660nm的紅光。

於本發明之一實施例中，第一電極20的材料可以與第二電極23的材料相同或不同。此外，第一上部電極26、第一下部電極22及/或第一延伸電極21的材料可以相同或相異。第一上部電極26、第一下部電極22、第一延伸電極21及/或第二電極23的材料包含金屬材料或透明導電材料。金屬材料包含但不限於鋁(Al)、鉻(Cr)、銅(Cu)、錫(Sn)、金(Au)、鎳(Ni)、鈦(Ti)、鉑(Pt)、鉛(Pb)、鋅(Zn)、鎘(Cd)、銻(Sb)、鈷(Co)或上述材料之合金。透明導電材料包含但不限於氧化銦錫(ITO)、氧化銦(InO)、氧化錫(SnO)、氧化鎘錫(CTO)、氧化銻錫(ATO)、氧化鋁鋅(AZO)、氧化鋅錫(ZTO)、氧化鎵鋅(GZO)、氧化銦鎢(IWO)、氧化鋅(ZnO)、氧化銦鋅(IZO)、砷化鋁鎵(AlGaAs)、氮化鎵(GaN)、磷化鎵(GaP)、砷化鎵(GaAs)、磷砷化鎵(GaAsP)、類鑽碳薄膜(DLC)、或石墨烯。在一實施例中，第一電極20或第二電極23可以包含多層結構，每一層結構包含不同的材料。更具體地來說，這些多層結構可以分別用以提供歐姆接觸、黏著或是良導電的效果。為使敘述簡明，在後續係以第一電極20與第二電極23之整體進行說明，不再對第一電極20與第二電極23的內部構層多做描述。

於本發明之一實施例中，為了減少電極遮蔽的面積，增加光感測元件1的感光面積。如第2圖所示，在光感測元件1之俯視圖中，光感測單元10具有一光感測面S1，第一上部電極26對光感測面S1的正投影面積為光感測面S1的面積的0.1~10%，較佳為0.05~5%，更佳為0.01~1%。

如第3圖所示，在光感測元件1之仰視圖中，第一上部電極26與光感測單元10重疊的面積為第一下部電極20之投影面積的1%~10%之間。

如第4圖所示，絕緣結構40包含一第一絕緣開口422以容置第一電極20，以及一第二絕緣開口423以容置第二電極23。第一電極20及第二電極23分別包含一第一凹部220及一第二凹部230以對應第一絕緣開口422與第二絕緣開口423。於一實施例中(圖未示)，第一凹部220的位置對應第一絕緣開口422，第二凹部230的位置對應第二絕緣開口423。

於本發明之一實施例中，如第4圖所示，第一下部電極22與第一延伸電極21及/或第二電極23在剖面圖中的輪廓近似倒T形狀。位於第一絕緣開口422內的第一延伸電極21之厚度與位於第一絕緣開口422外的第一下部電極22之厚度大致相同，或是位於第一絕緣開口422外的第一下部電極22之厚度大於位於第一絕緣開口422內的第一延伸電極21之厚度。類似的，第二電極23位於第二絕緣開口423內的一部份之厚度與位於第二絕緣開口423外的另一部份之厚度大致相同，或是第二電極23位於第二絕緣開口423外的一部份之厚度大於位於第二絕緣開口423內的另一部份之厚度。

於本發明之一實施例中，絕緣結構40包含有機聚合物材料或是無機材料。有機聚合物材料包含矽膠(Silicone)、矽氧烷聚合物(Siloxane polymer，SINR)、環氧樹脂(Epoxy)、聚亞醯胺(PI)、苯并環丁烯(BCB)、過氟環丁烷(PFCB)、SU8、丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醯亞胺(Polyetherimide)或氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)。無機材料包含氧化矽(SiO_x)、氮化矽(SiN_x)、氮氧化矽(SiO_xN_y)、氧化鋁(Al₂O₃)或旋塗玻璃(SOG)。

於本發明之一實施例中，為了符合封裝製造的要求，例如高絕緣強度、耐熱穩定性或低吸濕性，絕緣結構40優選地包含一介電常數低於3的有機聚合物材料，例如苯并環丁烯(BCB)。

透明支撐結構60為光感測元件1之受光面。為防止透明支撐結構60反射或吸收所欲偵測的環境光，於本發明之一實施例中，透明支撐結構60包含有機材料或是無機材料。無機材料包含玻璃(glass)、氮化物或氧化物，例如藍寶石(sapphire)、氧化鋁(Al₂O₃)或氮化鋁(AlN)。有機材料包含矽膠(Silicone)、矽氧烷聚合物(Siloxane polymer，SINR)、環氧樹脂(Epoxy)、聚亞醯胺(PI)、苯并環丁烯(BCB)、過氟環丁烷(PFCB)、SU8、丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醯亞胺(Polyetherimide)或氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)。透明支撐結構60之厚度優選在5μm以上及150μm以下。進一步來說，當透明支撐結構60包含具有彈性的材料時，例如有機材料，透明支撐結構60的厚度優選為5μm至30μm。當透明支撐結構60包含具有剛性的材料時，例如玻璃、藍寶石，透明支撐結構60的厚度優選為50μm至150μm。

於本發明之一實施例中，光感測元件1更包含一光學帶通濾波器30位於光感測單元10之上。本發明藉由光學帶通濾波器30以選擇性地使特定波長的環境光進入活性區103。如第4圖所示，光學帶通濾波器30位於光感測單元10與透明支撐結構60之間。光學帶通濾波器30允許至少一特定波長範圍的光線通過，其光譜特性如第10圖所例示。第10圖係本發明一實施例所揭示之光學帶通濾波器30的穿透光譜圖，光學帶通濾波器30對於波長不小於560nm且不大於620nm的光線有80%以上的穿透率，光學帶通濾波器30對於波長小於 560nm及/或大於620nm的光線有5%以下而較佳為0%的穿透率。光學帶通濾波器30具有一中心波長λ_D對應於光感測元件1的主吸收波長。光學帶通濾波器30於穿透率為最大值50%時具有一波長半寬值Δλ。優選地，光學帶通濾波器30的一帶寬比值Δλ/λ_D>20%。於上述實施例中，光學帶通濾波器30具有一個帶通波段，而在另一實施例中，光學帶通濾波器30可以具有多個帶通波段，以過濾出對應於不同中心波長的光，不同中心波長的光可以分別對應於不同的量測標的。

於本發明之一實施例中，如第2圖所示，自光感測元件1的俯視圖觀之，光學帶通濾波器30及/或透明支撐結構60包含一平面尺寸大於光感測單元10之一平面尺寸。從另一個角度來說，在此所述的平面尺寸例如是由俯視角度觀測前述元件時，觀測到的表面之形狀的一個寬度、表面積或是輪廓範圍。

於本發明之一實施例中，光學帶通濾波器30可以允許多個預設波長範圍的光通過，並反射其餘波長的光。各波長範圍的中心波長彼此不同。

於本發明之一實施例中，光學帶通濾波器30包含多種高、低折射率材料之多層介電膜，其係藉由濺鍍、物理氣相沉積、化學氣相沉積或電化學形成。根據本發明之另一實施例，光學帶通濾波器30也可以藉由平版印刷來形成。高、低折射率材料交替生長而成的多層膜結構，例如Ta₂O₅/SiO₂、TiO₂/SiO₂、HfO₂/SiO₂、ZrO₂/SiO₂或Y₂O₃/SiO₂，但並不僅限於以上幾種材料組合。

於本發明之一實施例中，如第4圖所示，光感測元件1更包含一連接層50位於光學帶通濾波器30與透明支撐結構60之間。連接層50的材料包含有機材料或是無機材料。有機材料包含矽膠(Silicone)、矽氧烷聚合物(Siloxane polymer，SINR)、環氧樹脂(Epoxy)、聚亞醯胺(PI)、苯并環丁烯(BCB)、 過氟環丁烷(PFCB)、SU8、丙烯酸樹脂(Acrylic Resin)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚碳酸酯(PC)、聚醚醯亞胺(Polyetherimide)或氟碳聚合物(Fluorocarbon Polymer)。無機材料包含氧化鋁(Al₂O₃)、或旋塗玻璃(SOG)。連接層50的厚度不小於0.3μm且不大於3μm。由此，連接層50具有足夠的黏結性以接合光學帶通濾波器30與透明支撐結構60，並避免過厚的厚度影響光感測元件1的擷取光量。連接層50的厚度可依據所覆蓋的一或多個元件的尺寸調整。本發明藉由連接層50的厚度調整以近乎無間隙地連接光學帶通濾波器30與透明支撐結構60，實現本發明之一小型化、薄型化的光感測元件。

第5A圖~第5G圖係本發明一實施例所揭示之光感測元件1的製造流程。如第5A圖所示，透過有機金屬化學氣相沉積法(MOCVD)、分子束磊晶法(MBE)或氫化物氣相磊晶法(HVPE)等磊晶方法於一基板80上成長一半導體疊層100。基板80係例如用以磊晶成長磷化鋁鎵銦(AlGaInP)半導體膜層之砷化鎵(GaAs)晶圓。半導體疊層100包含第一半導體層101，第二半導體層102，以及活性區103位於第一半導體層101及第二半導體層102之間。

如第5A圖所示，於半導體疊層100上形成複數個第一上部電極26後，在半導體疊層100及第一上部電極26上形成光學帶通濾波器30。光學帶通濾波器30的材料包含Ta₂O₅、TiO₂、HfO₂、ZrO₂、SiO₂或Y₂O₃。光學帶通濾波器30可藉由前述介電材料形成一具有高、低折射率材料交替堆疊的多層膜結構。

如第5B圖所示，於光學帶通濾波器30上形成連接層50以將一透明支撐結構60接合至光學帶通濾波器30。接續第5B圖之步驟，於半導體疊層 100透過連接層50接合至透明支撐結構60之後，如第5C圖之步驟所示，將基板80自半導體疊層100移除。

如第5D圖之步驟所示，移除部分半導體疊層100以形成複數個彼此分離的蝕刻部1010以及光感測單元10。蝕刻部1010形成於兩相鄰的光感測單元10之間，並露出第一上部電極26及光學帶通濾波器30之部分表面。

接續第5D圖之步驟，如第5E圖所示，於蝕刻部1010及複數個光感測單元10上形成絕緣結構40。絕緣結構40包含第一絕緣開口422與第二絕緣開口423。第一絕緣開口422形成於第一上部電極26上，並露出第一上部電極26之部分。第二絕緣開口423露出第二半導體層102之部分。於本實施例中，第一絕緣開口422構成穿通部25之一部分。穿通部25穿過絕緣結構40露出第一上部電極26之部分表面。於此實施例中，光感測單元10被連接層50、透明支撐結構60及絕緣結構40包覆，而不容易受到環境溫度變化的影響，而實現一小型化、薄型化的光感測元件。

如第5F圖所示，第一下部電極22及第二電極23分別形成於絕緣結構40之第一絕緣開口422與第二絕緣開口423上。第一延伸電極21形成於穿通部25，並連接第一上部電極26及第一下部電極22。於電極形成步驟之後，於絕緣結構40之一表面上沿著一切割道X-X’進行雷射、電漿蝕刻及/或刀具劃切，形成第4圖所示之光感測元件1。如第5F圖所示，切割道X-X’對應絕緣結構40、光學帶通濾波器30、連接層50與透明支撐結構60。

請再參照第5G圖，第5G圖示意第5F圖對應步驟中的另一種切割方式。第5G圖中的切割道X-X’相對於光感測元件1的位置不同於第5F圖 中的切割道X-X’相對於光感測元件1的位置，第5G圖中的切割道X-X’對應第一電極21、光學帶通濾波器30、連接層50與透明支撐結構60。

須說明的是，第5A圖至第5G圖係用以示意一種形成光感測元件1的方式，因此各元件的材質或結構等細節係相彷如前述，不因圖面尺寸而有歧義。

第6圖係本發明另一實施例所揭示之一光感測元件2的剖面圖。光感測元件2與光感測元件1具有大致相同之結構，因此對於第6圖之光感測元件2與第4圖之光感測元件1具有相同名稱、標號之構造，表示為相同之結構、具有相同之材料、或具有相同之功能，在此會適當省略說明或是不再贅述。如第6圖所示，於本實施例中，連接層50係位於光學帶通濾波器30與光感測單元10之間。連接層50可藉由接觸光學帶通濾波器30與光感測單元10以連接光學帶通濾波器30與光感測單元10。於一實施例中，依光感測元件2之應用，可省略光學帶通濾波器30，藉由設置連接層50於透明支撐結構60與光感測單元10之間以接合透明支撐結構60與光感測單元10。連接層50可環繞或是覆蓋第一上部電極26。在一實施例中，第一上部電極26的厚度約為0.7μm，而連接層50的厚度可以為0.7μm以上。換句話說，連接層50的一上表面可切齊第一上部電極26的一上表面，避免第一上部電極26的凹凸輪廓影響層間的接合，從而在藉由連接層50連接濾波器30與光感測單元10的同時也避免過度增加整體的厚度。在光感測元件2之製程中，光學帶通濾波器30可以是先形成於透明支撐結構60上，然後再以類似第5A圖至第5F圖的方式，將透明支撐結構60與光學帶通濾波器30經由連接層50連接至光感測單元10。

第7圖係本發明另一實施例所揭示之一光感測元件3的剖面圖。光感測元件3與光感測元件1具有大致相同之結構，因此對於第7圖之光感測元件3與第4圖之光感測元件1具有相同名稱、標號之構造，表示為相同之結構、具有相同之材料、或具有相同之功能，在此會適當省略說明或是不再贅述。如第7圖所示，於本實施例中，連接層50係位於透明支撐結構60與光感測單元10之間，且光學帶通濾波器30之位置係位於透明支撐結構60之上。基於前述的各種結構，可依據透明支撐結構60、光學帶通濾波器30與連接層50三者的材料及其特性(例如附著力或是材料介面)，調整三者的相對位置。

第8圖係本發明另一實施例所揭示之一光感測元件4的剖面圖。光感測元件4與光感測元件1具有大致相同之結構，因此對於第8圖之光感測元件4與第4圖之光感測元件1具有相同名稱、標號之構造，表示為相同之結構、具有相同之材料、或具有相同之功能，在此會適當省略說明或是不再贅述。

如第8圖所示，根據本發明之一實施例，一光感測元件4，包含一光感測單元10，包含一第一半導體層101，一第二半導體層102，以及一活性區103位於第一半導體層101及第二半導體層102之間；一穿通部25a位於光感測單元10上；一第一電極20的部分穿過穿通部25a並電性連接第一半導體層101；一第二電極23電性連接第二半導體層102，其中第一電極20的部分及第二電極23位於第二半導體層102之一表面下；一透明支撐結構60位於光感測單元10之上；以及一絕緣結構40位於透明支撐結構60之下，並圍繞光感測單元10。在此實施例中，第一半導體層101具有一延伸段，活性區103位於部分的第一半導體層101上但不位於延伸段上。從另一個角度來說，第二半導體層102於第一半導體層101的正投影未覆蓋此延伸段。穿通部25a的位置對應此延伸段。在不考慮第一 電極的情況下，穿通部25a暴露出此延伸段的至少部分。換句話說，在此實施例中，經由穿通部25a，第一電極20可以藉由如前述的第一延伸電極21與第一半導體層101的延伸段相接。因此，在製程上可以省略形成第一上部電極26的步驟。

第9圖係本發明一實施例所揭示之一光感測元件的剖面圖。前述之光感測元件1、2、3或4更包含一透鏡單元70位於光學帶通濾波器30之上。本實施例係揭示於晶圓層級或晶粒層級進行透鏡單元70的接合以實現小型化的光感測元件。依據光感測元件1、2、3或4的大小尺寸可適當調整透鏡單元70的尺寸，例如形狀、厚度或孔徑。透鏡單元70可將環境光的能量聚焦到光感測單元10上。透鏡單元70可以利用微影製程、塑模製程或其他方法形成在光感測單元10之上。於一實施例中，透鏡單元70可以是菲涅耳透鏡(Fresnel lens)、凹凸透鏡(meniscus lens)、平凸透鏡(plano-convex lens)或是雙凸透鏡(lenticular lens)，以便將環境光集中或聚焦在光感測單元10上，從而增強提供給光感測元件的信號，減少光學干擾，並且改善光感測元件的訊號雜訊比。於另一實施例中，如第9圖所示，透鏡單元70可以是二維陣列，包含複數的微透鏡單元70。二維陣列的優點是可以增加光感測單元10的光吸收量，從而改善光感測元件的訊號雜訊比。

透鏡單元70的材料包含有機材料或無機材料。有機材料包含甲基丙烯酸樹脂、環烯烴聚合物、環氧樹脂、聚乙烯、聚苯乙烯、AS樹脂、聚對苯二甲酸乙二酯、氯乙烯樹脂或聚碳酸酯。無機材料包含玻璃或透光性陶瓷。

第11圖係本發明一實施例所揭示之一光感測模組6的立體示意圖。如第11圖所示，前述之光感測元件1、2、3，4或5係以覆晶之方式配置於一載板S上。載板S電性連接信號處理電路(圖未示)。所述的信號處理電路可 以是直接設置於載板S上或是與載板S分離。載板S例如是電路板，優選地為印刷電路板(printed circuit board)。光感測元件1、2、3，4或5可透過第一金屬凸塊51及第二金屬凸塊52電性連接載板S上的線路，從而電性連接信號處理電路。更具體地來說，第一金屬凸塊51與第二金屬凸塊52係電性連接於載板S的線路，光感測元件1、2、3，4或5之第一電極20與第二電極23分別電性連接至第一金屬凸塊51與第二金屬凸塊52。在一實施例中，信號處理電路包含放大器以將光感測元件1、2、3，4或5偵測到的信號放大，同時將電流訊號轉換成電壓訊號。信號處理電路還可包含類比數位轉換器以將類比訊號轉為數位訊號或震盪器以產生穩定的時脈訊號。

相較於習知技術利用導線來輸出光感測元件的電訊號，本發明之光感測元件1、2、3，4或5係藉由金屬凸塊與載板電連接，從而增加光感測元件1、2、3，4或5的受光面積，並增加光感測元件1、2、3，4或5的輸出電流。

本發明所列舉之各實施例僅用以說明本發明，並非用以限制本發明之範圍。任何人對本發明所作之任何顯而易知之修飾或變更皆不脫離本發明之精神與範圍。

1:光感測元件

10:光感測單元

10s:側表面

20:第一電極

21:第一延伸電極

22:第一下部電極

23:第二電極

25:穿通部

26:第一上部電極

30:光學帶通濾波器

40:絕緣結構

50:連接層

60:透明支撐結構

101:第一半導體層

102:第二半導體層

103:活性區

220:第一凹部

230:第二凹部

422:第一絕緣開口

423:第二絕緣開口

Claims (10)

1. 一光感測元件，包含：一透明支撐結構；一光感測單元，包含一第一半導體層、一活性區與一第二半導體層，該活性區位於該第一半導體層與該第二半導體層之間且該第一半導體層位於該第二半導體層與該透明支撐結構之間；一第一上部電極，位於該第一半導體層與該透明支撐結構之間；以及一絕緣結構，圍繞該光感測單元且接觸該第一上部電極；其中，該第一上部電極具有一第一側壁，該第一半導體層及該絕緣結構未接觸該第一側壁。
2. 如申請專利範圍第1項所述的光感測元件，更包含一光學帶通濾波器位於該光感測單元與該透明支撐結構之間。
3. 如申請專利範圍第2項所述的光感測元件，更包含一連接層，其中，該連接層位於該光學帶通濾波器與該透明支撐結構之間或位於該光學帶通濾波器與該光感測單元之間。
4. 如申請專利範圍第1項所述的光感測元件，更包含一連接層，其中，該連接層位於該光感測單元與該透明支撐結構之間，該連接層覆蓋該第一側壁。
5. 如申請專利範圍第2項所述的光感測元件，其中，該光學帶通濾波器覆蓋該第一側壁。
6. 如申請專利範圍第1項所述的光感測元件，更包含一第一電極，其中，自該光感測元件之一剖面圖觀之，該第一電極包含該第一上部電極及一第一下部電極，該絕緣結構具有一頂面和一底面，該第一上部電極接觸該頂面及該第一半導體層，該第一下部電極接觸該底面，且該第一上部電極與該第一下部電極於一垂直方向上係部分重疊。
7. 如申請專利範圍第6項所述的光感測元件，其中，在該光感測元件之一俯視圖中，該光感測單元具有一光感測面，該第一上部電極對該光感測面的正投影面積為該光感測面的面積的0.1~10%。
8. 如申請專利範圍第6項所述的光感測元件，其中，在該光感測元件之一仰視圖中，該第一上部電極與該光感測單元重疊的面積為該第一下部電極之投影面積的1%~10%。
9. 如申請專利範圍第1項所述的光感測元件，其中，該絕緣層具有一第二側壁，該透明支撐結構具有一第三側壁，該第三側壁與該第二側壁齊平。
10. 一光感測模組，包含：一載板；一種如申請專利範圍第1項~第9項之其中一項所述的光感測元件，配置於該載板上；以及一信號處理電路元件，設置於該載板且電性連接該光感測元件。

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