(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210763731.6 (22)申请日 2022.06.30 (71)申请人 杭州海康威视数字技 术股份有限公 司 地址 310051 浙江省杭州市滨江区阡 陌路 555号 (72)发明人 祁春超　李玉鹏　刘艳丽　 (74)专利代理 机构 北京中博世 达专利商标代理 有限公司 1 1274 专利代理师 申健 (51)Int.Cl. H01L 27/146(2006.01) H04N 5/225(2006.01) H04M 1/02(2006.01) (54)发明名称 光电二极管阵列、 制备方法、 传感器、 摄像 头、 电子设备 (57)摘要 本申请实施例提供光电二极管阵列、 制备方 法、 传感器、 摄像头、 电子设备。 该光电二极管阵 列， 包括半导体衬底、 多个光电二极管 以及多个 散光件。 多个光电二极管设置于半导体衬底内呈 阵列分布， 光电二极管具有感光面和背光面。 多 个散光件设置于半导体衬底内靠近感光面一侧， 每个散光件包括至少一个散射透镜， 散射透镜具 有凸面， 凸面朝向散射透镜对应的光电二极管的 感光面， 散射透镜用于将透过散射透镜的光进行 散射。 上述光电二极管阵列， 光经过散射透镜的 凸面发生散射， 分散成多个方向向光电二极管的 感光面传播， 可减少从半导体衬底透出的光量， 延长光的传播路径， 有利于光电二极管对光的吸 收从而提高量子效率。 权利要求书2页 说明书12页 附图10页 CN 115148753 A 2022.10.04 CN 115148753 A 1.一种光电二极管阵列， 其特 征在于， 包括： 半导体衬底； 多个光电二极管， 设置于所述半导体衬底内呈阵列分布， 所述光电二极管具有感光面 和背光面； 多个散光件， 设置于所述半导体衬底内靠近所述感光面一侧， 并与所述多个光电二极 管一一对应， 用于将透过 所述散光件的光进行散射。 2.根据权利要求1所述的光电二极管阵列， 其特征在于， 每个所述散光件包括至少一个 散射透镜， 所述散射透镜具有凸面， 所述凸面朝向所述散射透镜对应的光电二极管 的感光 面， 所述散射透 镜用于将透过 所述散射透 镜的光进行散射。 3.根据权利要求2所述的光电二极管阵列， 其特征在于， 所述散射透镜在所述半导体衬 底的垂直投影与所述 光电二极管在所述半导体 衬底的垂直投影交叠 。 4.根据权利要求2所述的光电二极管阵列， 其特征在于， 在任一个所述散光件中， 所述 散射透镜包括至少一个第一散射透镜和至少一个第二散射透镜， 所述第一散射透镜的凸面 的半径小于所述第二散射透 镜的凸面的半径。 5.根据权利要求4所述的光电二极管阵列， 其特征在于， 至少一个所述第 一散射透镜和 至少一个所述第二散射透 镜排成一列形成透 镜单元； 多组所述透 镜单元阵列分布， 或者， 多组所述透 镜单元交叉分布。 6.根据权利要求5所述的光电二极管阵列， 其特征在于， 一个所述透镜单元中， 一个所 述第一散射透 镜和一个所述第二散射透 镜交替排布。 7.根据权利要求2所述的光电二极管阵列， 其特征在于， 在任一个所述散光件中， 相邻 的两个所述散射透 镜的边缘接触或部分重 叠。 8.根据权利要求2所述的光电二极管阵列， 其特征在于， 所述散光件具有第 一区域以及 围设于第一区域 一周的第二区域； 所述散光件中的至少一个所述散射透镜包括N个第 三散射透镜和M个第四散射透镜； 所 述第三散射透镜位于第一区域， 所述第四散射透镜位于第二区域； 其中， N＞M， 且N和 M均为 正整数。 9.根据权利要求2所述的光电二极管阵列， 其特征在于， 所述凸面的半径包括0.5～1微 米。 10.根据权利要求1～9中任一项所述的光电二极管阵列， 其特征在于， 所述光电二极管 阵列还包括： 多个隔离沟道， 设置于所述半导体衬底内， 沿所述多个光电二极管的感光面至背光面 的方向延伸； 所述隔离沟道绕所述光电二极管 的一周设置， 将相邻两个所述光电二极管间 隔开； 第一散射结构， 设置于所述隔离沟道朝向所述光电二极管的侧面， 所述第一散射结构 用于将入射至所述隔离沟道的光散射至所述 光电二极管。 11.根据权利要求10所述的光电二极管阵列， 其特征在于， 所述光电二极管阵列还包 括： 多个金属栅格， 设置于所述半导体衬底内， 且位于所述隔离沟道靠近所述多个光电二 极管的感光 面的端部 。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115148753 A 212.根据权利要求1～9中任一项所述的光电二极管阵列， 其特征在于， 所述光电二极管 阵列还包括： 第二散射结构， 设置于所述半导体衬底内靠近所述背光面一侧， 所述第二散射结构用 于将入射至所述 光电二极管的背光 面的光散射至所述 光电二极管。 13.一种光电二极管阵列的制备 方法， 其特 征在于， 所述方法包括： 在半导体衬底内形成多个呈阵列分布的光电二极管； 其中， 所述光电二极管具有感光 面和背光 面； 在所述半导体衬底内靠近所述感光面一侧形成多个散光件， 所述多个散光件与所述多 个光电二极管一 一对应， 所述散光件用于将透过 所述散光件的光进行散射。 14.根据权利要求13所述的光电二极管阵列的制备 方法， 其特 征在于， 所述在所述半导体衬底内靠近所述感光面一侧形成多个散光件之前， 所述方法包括： 在所述半导体 衬底靠近所述感光 面的一侧表面形成多个弧形凹槽； 所述在所述半导体衬底内靠近所述感光面一侧形成多个散光件包括： 在一个所述弧形 凹槽内形成一个散射透镜， 所述散射透镜朝向所述弧形凹槽的表面为圆弧面， 所述圆弧面 与所述弧形凹槽的弧面弧度相同， 至少一个散射透 镜构成一个所述散光件。 15.根据权利要求13或14所述的光电二极管阵列的制备 方法， 其特 征在于， 所述在所述半导体衬底靠近所述感光面的一侧 表面形成多个弧形凹槽包括： 采用各向 同性刻蚀工艺， 在所述半导体 衬底靠近所述感光 面的一侧表面形成多个弧形凹槽 。 16.一种传感器， 其特征在于， 包括： 透镜层、 介质层和权利要求1～12中任一项所述的 光电二极管阵列； 所述 光电二极管阵列、 所述介质层和所述透 镜层依序层叠设置 。 17.根据权利要求16所述的传感器， 所述介质层与所述光电二极管阵列的散射透镜相 连接为一体结构， 且材 料相同。 18.一种摄 像头， 其特 征在于， 包括： 透镜组件； 如权利要求16或17 所述的传感器， 设置 于所述透 镜组件的出光侧。 19.一种电子设备， 其特 征在于， 包括： 壳体， 如权利要求16或17 所述的摄 像头， 所述摄 像头的至少部分嵌入在所述壳体内。 20.根据权利要求19所述的 电子设备， 其特征在于， 所述电子设备还包括发射端， 所述 发射端用于向待测物体发射检测光线， 所述摄像头用于接收所述检测光线 经过所述待测物 体反射后的反射 光线。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115148753 A 3