1.本发明属于半导体元器件技术领域，具体涉及一种图像传感器、摄像头组件及电子设备。
背景技术：
2.背照式互补金属氧化物半导体（bsi-cmos）图像传感已经成为手机单反的主流。 , nir) 对图像传感的需求与日俱增。背照式图像传感更适合近红外传感。并且由于近红外的应用波长较长（700~1000)，传统的像素结构在近红外波段（约%和%）量子效率较低，为此，灵敏度近红外光的改善. 减少入射光子吸收层的长度尤为重要. 最简单的方法是减少入射光子吸收层的长度, 高能注入等工艺限制使这些技术很难实现。
技术实施要素：
3.根据本发明实施例的第一方面，提供了一种图像传感器，该图像传感器包括：
4.光晶闸管具有第一表面，光晶闸管外周侧设有沟槽隔离结构；
5.微透镜位于光晶闸管第一面所在的左侧，微透镜远离光晶闸管向右侧凸起，微透镜的光轴与光晶闸管沿第一预定方向的中心线不重合。
6.在一些实施例中，微透镜沿第一预定方向的投影规格与光晶闸管沿第一预定方向的投影规格一致，微透镜为沿第一预定方向投影。第二预设方向的透镜和光晶闸管的规格为d，第三预设方向的微透镜和光晶闸管的规格为t；
7.其中，第一预设方向垂直于第二预设方向和第三预设方向确定的平面；微透镜的光轴与光电垂直。晶闸管沿第一预设方向的中心轴与第二预设方向的距离为d/2；和/或微透镜的光轴与光闸管中心轴沿第一预设方向的距离为t/2。
8.在一些实施例中，微透镜和光闸流管在第二预定方向的规格与微透镜和光闸管在第三预定方向的规格相同。
9.在一些实施例中光电二极管，抗反射层设置在光晶闸管的第一表面和微透镜之间。
10.在一些实施例中，抗反射层设置有对应于沟槽隔离结构的隔离结构。
11.在一些实施例中，图像感测是背照式图像感测。
12.在一些实施例中，光晶闸管具有在第一预定方向上远离第一表面的第二表面，并且图像传感器包括在光晶闸管的第二表面上的转移载流子。
13.在一些实施例中，图像传感器包括多个光晶闸管和多个微透镜，多个光晶闸管排列成阵列。
14.根据本发明实施例的第二方面，提供了一种摄像头组件，该摄像头组件包括如上所述的图像传感器。
15.根据本发明实施例的第三方面，提供了一种电子设备，该电子设备包括外壳和上述的摄像头组件，其中摄像头组件组装在机身上。住房。
16.基于上述技术方案，在上述结构中，通过设置微透镜的光轴与光闸管沿第一预设方向的中心线不重合，沟槽结构具有对入射图像的影响 传感器反射的波长较长的光有利于减少波长较长的光在光晶闸管中的光路，因此有利于减少较长波长的光通过光电管。晶闸管，提高对较长波长光的吸收效率，提高光学图像传感的量子效率。
图纸说明
17.图1为现有图像传感器的剖面图；
18.图2为图1所示图像传感器的立体光分布；
19.图3为图1所示图像传感器中光晶闸管的三维光分布；
20. 图。图4为本发明实施例提供的图像传感器的剖面图；
21.图5是图4所示图像传感器的入射光线示意图；
22. 图。图6为本发明实施例提供的用于图像传感的立体结光分布；
23.图7为图6所示图像传感器中光晶闸管的三维光分布；
24.图。图8为本发明实施例提供的另一种用于图像传感的立体光分布；
25.图9是不同图像传感器的量子效率和透光率对比分析表。
具体实现方法
26. 此处详细描述示例性实施例，其示例在附图中示出。当以下描述参考附图时，除非另有说明，否则不同附图中的相同标号指代相同或相似的元件。以下示例性实施例中描述的实施方式并不代表与本发明一致的所有实施方式。本发明中使用的术语仅用于描述特定实施例，并不用于限制本发明。
27.请参考图。 1至图3.在相关技术中，应用于近红外的图像传感器(即，近红外图像传感器)100’包括光晶闸管10’和位于光晶闸管10’的光入射侧的微透镜20’。微透镜20’的光轴r’与光晶闸管10’的厚度方向z’的中心线一致。如图所示。如图1所示，微透镜20’在纵向z’上的投影与光晶闸管10’在纵向z’上的投影基本一致。然而，由于近红外光(700～1000)的波长较长，近红外图像传感器100’在近红外光波段的量子效率较低。
28.因此，本发明实施例提供了一种图像传感器，该图像传感器包括：
29.光晶闸管具有第一表面，光晶闸管外周侧设有沟槽隔离结构；
30.微透镜位于光晶闸管第一面所在的左侧，微透镜远离光晶闸管向右侧凸起，光轴微透镜与光晶闸管相同。光晶闸管沿第一预设方向的中心线不重合。
31.上述结构使得微透镜的光轴与光闸管沿第一预设方向的中心线不重合，从而使凹槽结构能够感应到入射图像的波长。较长的光起到反射作用，有利于缩短较长波长的光在光闸管中的光路，有利于减少较长波长的光通过光闸管，提高较长波长的光的吸收效率，并提高图像传感的光量子效率。并且基于上述相关技术中的近红外图像传感器100’可知，本发明提供的图像传感器可以在现有技术的基础上制备，
无需减少额外的工艺步骤，有利于成本控制。
32.本技术中描述的图像传感器可能是近红外（near, nir）图像传感器。
33.下面结合图1至图3详细描述本技术提供的图像感测。 1到9。
34.请参考图。参照图4，必要时结合图4。 6和图。参照图7，在一些实施例中，图像传感器100包括光晶闸管10和微透镜20。光晶闸管10具有在第一预定方向上相互分离的第一表面1001和第二表面1002，并且光晶闸管10的外周侧设置有沟槽隔离结构30。微透镜20位于光晶闸管10的第一面1001所在的左侧，微透镜20向远离光晶闸管10的两侧突出，微透镜20的光轴r与光晶闸管10连接. 10 沿第一预定方向的中心线不重合。
35.此处沟槽隔离结构30的设置可以降低不同光晶闸管10之间的噪声，在微透镜20采用上述方法设置的情况下，可以调整自微透镜20进入光闸管10的光被反射。
36.在一些实施例中，沟槽隔离结构30可以是采用深沟槽隔离技术生产的深沟槽隔离（deep，dti）结构，以更好地增强波长较长的光。吸收效率提高了光学图像传感的量子效率，同时可以有效避免不同光晶闸管10之间的噪声。
37. 在一些实施例中，第一预定方向可以是图像传感器100的长度方向z。实际上，第一预设方向也可以是感应的宽度方向或长度方向。
38. 在一些实施例中，图像传感器100包括多个光闸流管10和多个微透镜20，并且多个光闸流管10排列成阵列。参考图。如图7所示，例如，多个光闸流管10在垂直于第一预定方向的平面上排列成阵列。
39.实际上，在其他一些实施方式中，图像传感器可以仅包括一个光晶闸管10。
40. 在一些实施例中，图像传感器100是背照式图像传感器100。光晶闸管10的第一表面1001与其相反。在图像传感器100中，光(例如，近红外光)从微透镜20的左侧远离光晶闸管10入射光电二极管，穿过微透镜进入光晶闸管10，在光晶闸管10中实现光电转换。
41. 在一些实施例中，微透镜20沿第一预设方向的投影尺寸与光晶闸管10沿第一预设方向投影的尺寸一致，微透镜的规格图20和第二预设方向的光晶闸管10为d，第三预设方向的微透镜20和光晶闸管10的规格为t。其中，第一预设方向垂直于第二预设方向和第三预设方向所确定的平面。
42. 微透镜20沿第一预设方向投影的规格与光闸流管10沿第一预设方向投影的规格一致。可以理解为，两者在第一预设方向。预定方向的突起的形状和大小是一样的。
43. 这里，光闸流管10在第一预定方向上的截面可以是正方形、圆形、正圆形等。微透镜20在第一预定方向的截面可以是对应的正方形、圆形、正圆形等。
44.在一些实施例中，微透镜20的光轴r和光闸流管10的中心轴r沿第一预定方向在第二预定方向，并且微透镜的光轴r沿第一预定方向的光晶闸管10的中心轴r和图20的中心轴r均在第三预定方向上偏斜。例如，微透镜20的光轴r与光晶闸管10的中心轴r在第二预定方向上沿第一预定方向的距离为d/2，微透镜20的光轴为d/2 在第三预定方向上，r与光闸管10的中心轴r沿第一预定方向的距离为t/2。
45. 在一些实施例中，第二预设方向和第三预设方向可以是图1所示的x方向和y方向。 7，分别。这里，x方向、y方向和z方向相互垂直，即第一预定方向、第二预定方向和第三预定方向相互垂直。实际上，在其他一些实现中，第二预设方向和第三预设方向可能不是垂直的，而是其他的
倾斜度。
46. 在一些实施例中，微透镜20和光闸流管10在第二预定方向上的规格与微透镜20和光闸管10在第三预设方向上的规格相同是平等的。例如，在图1和图2所示的图像传感器100中。 6和7，d和t相等，这里d和t的规格可以理解为一个像素的规格。
47.在一些实施例中，抗反射层40设置在光晶闸管10的第一表面1001和微透镜20之间。
48. 在一些实施例中，抗反射层40设有对应于沟槽隔离结构30的隔离结构50。隔离结构50的设置有助于避免不同晶闸管之间的噪声。
49.在一些实施例中，图像传感器100包括设置在光晶闸管10的第二表面1002上的转移载体60。
50.需要说明的是，在其他实施例中，微透镜20的光轴r与光闸流管10的中心轴r沿第一预定方向的距离仅在前两个预设方向倾斜。例如，微透镜20的光轴r与光闸流管10的中心轴r在第二规定方向上沿第一规定方向的距离为d/2。或者，微透镜20的光轴r和光闸流管10的沿第一预定方向的中心轴r仅在第三预定方向上偏斜。例如，仅在第三预定方向上，微透镜20的光轴r与光闸流管10的中心轴r之间沿第一预定方向的距离为t/2。或者，微透镜20的光轴r与光闸管10的中心轴r沿第一预定方向为第二预定方向，微透镜20的光轴r与光闸管10的中心轴r为在第二预定方向。光晶闸管10沿第一预设方向的中心轴r偏斜于第三预设方向，但微透镜20的光轴r与光晶闸管10沿第一预设方向的中心轴r的偏转量第二预设方向或第三预设方向的偏转量与影像感测器100对应的偏转量不同。
51.例如，在其他实施例中，请参考图1。请参考图8，其绘示影像感测器200的立体光分布。图像传感器200的结构与上述图像传感器100的结构基本相同，相似之处参见上述相关描述。不同的是，在图像传感器200中，只有微透镜20的光轴r和光闸流管10的中心轴r沿第一预设方向仅偏斜在第三预设方向上。仅在第三预定方向上，微透镜20的光轴r与光闸流管10的中心轴r沿第一预定方向的距离为t/2。
52.相对于相关技术中微透镜的光轴与光闸管沿第一预设方向的中心线重合的实现方法，本技术提供的上图传感，微透镜20的表面（即光线入射处）与光轴r的倾斜角为预设角度（例如10
°
)，有效降低透光率，量子效率显着提高。
53.并且在本技术提供的各个实施例中，图像传感器100的微透镜20在第二预设方向和第三预设方向上相对偏斜一半图像，与其他实现方法相比skew量（如图像传感器200)，图像传感器100的透光率较低，量子效率相对较高。
54. 例如，请参考图。请参考图9，其绘示影像感测器100’、影像感测器100及影像感测器200在各微透镜及微透镜的入射光下的光轴倾角为0
°
, 10
°
和-10
°
量子效率和透光率。图 1 中使用的红外光的波长为9 是 850 纳米。入射光与微透镜光轴的倾角为0
°
可以理解为入射光在光轴上。参考图1，图像传感器100’中微透镜20’的光入射位置与微透镜20’的光轴r’的倾斜角为10
°
可以对应10°的倾角β
°
，图像传感器100’中的微透镜20’的入射光点与微透镜20’的光轴r’的倾斜角为-10°
°
，可以对应10°的倾斜角α
°
。相应地，参考图1。如图4所示，图像传感器100中的微透镜20的光入射位置与微透镜20的光轴r的倾斜角为10
°
可以对应10°的倾角β
°
，图
图像传感器100中微透镜20的入射光点与微透镜20的光轴r的倾斜角为-10°
°
，可以对应10°的倾斜角α
°
。图像传感器200中的倾斜角是相似的。从图可以看出。如图9所示，对于波长为850nm的红外光，在三个图像传感器中，对应于图像传感器100’，图像传感器100和图像传感器200在各自的微透镜上的入射光之间的倾斜角微透镜的光轴r为0
°
, 10
°
和-10
°
，量子效率较高，透光率明显较低。并且在相同条件下，图像传感器100比图像传感器200具有更高的量子效率和更低的透光率。
55.据悉，基于以上对图像感测的描述，可以理解为可以通过调整微透镜20的曲率直径来调整光的入射。例如，对于具有相对较长的光学波长带的图像感测，微透镜的曲率直径可以设置为相对较小的规格。相应地，对于光学波长带相对较短的图像传感器，微透镜的曲率直径可以设置为相对较大的规格。微透镜在图像传感中的曲率直径具体可以根据其应用的光波（例如红外光波段）来确定。
56.本发明还提供了一种摄像头组件，包括上述的图像传感器。
57. 本发明还提供一种电子设备，该电子设备包括上述的摄像头组件。电子设备包括其上组装相机组件的外壳。电子设备可以是手机、相机、平板电脑或其他带有相机组件的设备。
58. 本领域技术人员可以理解，附图只是一个优选实施例的示意图，附图中的模块或流程并不一定是实施本发明所必须的。以上仅为本发明的具体实施方法，但本发明的保护范围不限于此。任何熟悉本发明所公开的技术范围的本领域技术人员都可以很容易地想到变化或替换，应包含在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
