图像传感器和包括该图像传感器的电子装置的制作方法

公开了一种图像传感器和包括该图像传感器的电子装置。

背景技术：

成像装置产生图像并可以将该图像存储为电信号。成像装置包括根据入射光波长将入射光分解成单独的分量并将每个分量转变成电信号的图像传感器。

图像传感器已经越来越小型化，并且所述小型化的图像传感器的分辨率已经提高。图像传感器的这样的小型化及其在分辨率方面的变化可以导致在提高图像传感器的亮度灵敏性和提高在低照明环境(诸如，夜间环境或室内环境)下产生的图像的亮度方面的困难。

技术实现要素：

一些示例实施方式提供配置为即使在低照明环境下也给予高灵敏度和高发光特性的图像传感器。

一些示例实施方式提供包括该图像传感器的电子装置。

根据一些示例实施方式，图像传感器包括配置为感测在可见光波长谱中的光的至少一个第一像素和配置为感测在红外光波长谱中的光的第二像素，其中第二像素包括限定在第二像素中的第一光电器件，第一光电器件包括彼此面对的第一电极和第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的红外光吸收层，其中红外光吸收层配置为选择性地吸收在红外波长谱中的光。

红外光吸收层可以设置在图像传感器的单元像素组的整个表面上，红外光吸收层可以包括设置在第二像素中的第一电极和第二电极之间以提供第一光电器件的光电转换区以及设置在第一像素中的非光电转换区。

红外光吸收层可以包括至少一种有机材料。

红外光吸收层可以包括以下中的至少一个：醌型金属络合物(quinoid metal complex compound)、花青化合物、亚胺鎓(immonium)化合物、二亚胺鎓(diimmonium)化合物、三芳基甲烷化合物、二吡咯亚甲基(dipyrromethene)化合物、二醌化合物、萘醌化合物、蒽醌化合物、方酸菁化合物(squarylium compound)、萘嵌苯化合物(rylene compound)、酞菁化合物、萘酞菁化合物、苝化合物、方酸化合物(squaraine compound)、硼二吡咯亚甲基化合物、镍-二硫酚(nickel-dithiol)络合物、部花青化合物、和吡咯并吡咯二酮化合物。

第一像素可以包括配置为感测在可见光波长谱中彼此不同的波长谱的第三像素、第四像素和第五像素，第三像素可以包括配置为选择性地吸收具有从大约500nm至大约580nm的最大吸收波长(λ_max)的第一可见光的第一光感测器件，第四像素可以包括配置为选择性地吸收具有大于或等于大约400nm且小于大约500nm的最大吸收波长(λ_max)的第二可见光的第二光感测器件，第五像素可以包括配置为选择性地吸收具有大于大约580nm且小于或等于大约700nm的最大吸收波长(λ_max)的第三可见光的第三光感测器件。

第一像素可以包括第一滤色器、第二滤色器和第三滤色器，第一滤色器与第一光感测器件交叠并配置为选择性地透射第一可见光，第二滤色器与第二光感测器件交叠并配置为选择性地透射第二可见光，第三滤色器与第三光感测器件交叠并配置为选择性地透射第三可见光，第二像素可以不包括滤色器。

第一光感测器件、第二光感测器件和第三光感测器件可以集成在共同的(common)硅基板中。

第一光感测器件、第二光感测器件和第三光感测器件可以在水平方向上彼此间隔开。

图像传感器可以包括：配置为接收入射光的光入射侧，第一光电器件可以比第一光感测器件、第二光感测器件和第三光感测器件设置得更靠近光入射侧。

第二像素、第三像素、第四像素和第五像素中的至少一个像素可以具有与第二像素、第三像素、第四像素和第五像素中的其余像素不同的面积。

第三像素可以具有比第二像素、第四像素和第五像素中单独的各自面积大的面积。

第四像素和第五像素可以具有相同的面积。

图像传感器可以还包括在第一光电器件上的第二光电器件，该第二光电器件可以包括：彼此面对的第三电极和第四电极、以及设置在第三电极和第四电极之间并配置为选择性地吸收具有从大约500nm至大约580nm的最大吸收波长(λ_max)的可见光的有机光电转换层。

第一像素可以包括配置为感测在可见光波长谱中彼此不同的波长谱的第四像素和第五像素，第四像素可以包括配置为选择性地吸收具有大于或等于大约400nm且小于大约500nm的最大吸收波长(λ_max)的第二可见光的第二光感测器件，第五像素可以包括配置为选择性地吸收具有大于大约580nm且小于或等于大约700nm的最大吸收波长(λ_max)的第三可见光的第三光感测器件。

第二光感测器件和第三光感测器件可以集成在共同的硅基板中。

第二光感测器件和第三光感测器件可以在水平方向上彼此间隔开。

第一光电器件可以比第二光电器件设置得更靠近光入射侧，第二光电器件可以比第二和第三光感测器件设置得更靠近光入射侧。

第一像素可以包括第一滤色器和第二滤色器，第一滤色器与第二光感测器件交叠并且配置为选择性地透射第二可见光，第二滤色器与第三光感测器件交叠并且配置为选择性地透射第三可见光；第二像素可以不包括滤色器。

第二光感测器件和第三光感测器件可以在垂直方向上彼此间隔开。

图像传感器可以还包括：设置在第二光电器件上的第三光电器件和第四光电器件，第三光电器件可以包括彼此面对的第五电极和第六电极、以及设置在第五电极和第六电极之间并且配置为选择性地吸收具有大于或等于大约400nm且小于大约500nm的最大吸收波长(λ_max)的第二可见光的有机光电转换层，第四光电器件可以包括彼此面对的第七电极和第八电极、以及设置在第七电极和第八电极之间并且配置为选择性地吸收具有大于大约580nm且小于或等于大约700nm的最大吸收波长(λ_max)的第三可见光的有机光电转换层，并且第二光电器件、第三光电器件和第四光电器件可以在垂直方向上层叠。

第一像素和第二像素可以不包括滤色器。

第二光电器件、第三光电器件和第四光电器件可以位于第一光电器件下面。

在一些示例实施方式中，提供了包括图像传感器的电子装置。

在一些示例实施方式中，图像传感器包括至少第一和第二单元像素组的阵列。至少第一单元像素组可以包括至少一个第一像素和第二像素。至少一个第一像素可以配置为感测在可见光波长谱中的光。第二像素可以配置为感测在红外光波长谱中的光。第二像素可以包括配置为选择性地吸收在红外波长谱中的光的红外光吸收层。红外光吸收层可以在第一电极和第二电极之间。

附图说明

图1是在根据一些示例实施方式的图像传感器中的单元像素组的俯视平面图。

图2是根据一些示例实施方式的图像传感器的单元像素组的示意俯视平面图。

图3是图2的图像传感器的示意截面图。

图4是根据一些示例实施方式的图像传感器的单元像素组的俯视平面图。

图5是根据一些示例实施方式的图像传感器的示意截面图。

图6是根据一些示例实施方式的图像传感器的示意截面图。

图7是根据一些示例实施方式的图像传感器的示意截面图。

图8是根据一些示例实施方式的包括多个单元像素组的图像传感器的俯视平面图。

具体实施方式

在下文将详细描述示例实施方式，并且具有本领域公知知识的人们可以容易地执行示例实施方式。然而，本公开可以以许多不同的形式实现并且不理解为限于在此阐述的示例实施方式。

在附图中，为了清晰，层、膜、面板、区域等的厚度被夸大。通篇说明书中，相同的附图标记指示相同的元件。将理解的是，当诸如层、膜、区域或基板的元件被称为在另一元件“上”时，它可以直接在另一元件上或者也可以存在居间元件。相反，当元件被称为“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。

在下文，描述根据一些示例实施方式的图像传感器。在此，描述了CMOS图像传感器，作为图像传感器的示例。

根据一些示例实施方式的图像传感器具有带有矩阵布置的像素阵列，在该矩阵布置中包括多个像素的单元像素组沿着至少一行和至少一列重复地布置。

单元像素组可以包括配置为感测在可见光波长谱中的光的至少一个像素(以下称为‘可见光感测像素’)和配置为感测在红外光波长谱中的光的像素(以下称为‘红外光感测像素’)。包括在单元像素组中的像素的数目可以改变为例如2、4或9等，但是不限于此。

图1是示出根据一些示例实施方式的图像传感器的单元像素组的俯视平面图。

参考图1，根据一些示例实施方式的图像传感器的单元像素组10包括布置为两行和两列(2×2)的像素1至像素4：PX₁、PX₂、PX₃、PX₄。PX₁、PX₂、PX₃和PX₄中的三个可以是用于感测全色的主要像素，最后一个可以是用于在包括低照明环境的不同的照明环境下补偿图像传感器的亮度灵敏性的辅助像素。如果需要，主要像素和辅助像素可以被添加或省略。

例如，PX₁、PX₂和PX₃可以是可见光感测像素，PX₄可以是红外光感测像素。

可见光感测像素，其是PX₁、PX₂和PX₃，可以在可见光波长谱中检测具有彼此不同的波长谱的光。例如，在可见光感测像素当中，PX₁可以是感测具有大约500nm至大约580nm的最大吸收波长(λ_max)的可见光的像素；PX₂可以是感测具有大于或等于大约400nm且小于大约500nm的最大吸收波长(λ_max)的可见光的像素；PX₃可以是感测具有大于大约580nm且小于或等于大约700nm的最大吸收波长(λ_max)的可见光的像素。PX₁可以是配置为选择性地感测绿光的绿色像素，PX₂可以是配置为选择性地感测蓝光的蓝色像素，PX₃可以是配置为选择性地感测红光的红色像素。然而，它不限于此，像素的布置和顺序可以改变。

PX₄是红外光感测像素，其可以是配置为选择性地感测具有大于大约700nm的最大吸收波长(λ_max)的红外光的像素。在该范围内，它可具有例如从大于大约700nm至3μm的最大吸收波长(λ_max)，在该范围内，最大吸收波长(λ_max)可以是例如从大约800nm至大约1500nm。

图2是示意地示出根据一些示例实施方式的图像传感器的单元像素组的俯视平面图，图3是示意地示出图2的图像传感器的截面图。

在图2和图3中，为了更好理解和便于描述，可见光感测像素以绿色像素(G)、蓝色像素(B)和红色像素(R)作为例子，但是不限于此。另外，图2和图3所示的绿色像素(G)、蓝色像素(B)和红色像素(R)的布置和结构可以不同地改变。

参考图2和3，根据一些示例实施方式的图像传感器100包括半导体基板110、下部绝缘层60、滤色器层70、上部绝缘层80和红外光光电器件90。

半导体基板110可以是硅基板，并且与光感测器件50、传输晶体管(未示出)和电荷存储器55集成。光感测器件50可以是例如光电二极管。

光感测器件50、传输晶体管(未示出)和电荷存储器55可以集成到每个像素中，例如绿色光感测器件50G和传输晶体管可以集成到每个绿色像素(G)中，蓝色光感测器件50B和传输晶体管可以集成到每个蓝色像素(B)中，红色光感测器件50R和传输晶体管可以集成到每个红色像素(R)中，电荷存储器55和传输晶体管可以集成到每个红外光感测像素(I)中。电荷存储器55与后文将描述的红外光光电器件90电连接。

绿色光感测器件50G、蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R可以在水平方向上彼此间隔开。

在一些示例实施方式中，当光感测器件50感测光时，由光感测器件50感测的信息可以通过传输晶体管被传输，电荷存储器55可以与红外光光电器件90电连接，电荷存储器55的信息可以通过传输晶体管被传输。

金属线(未示出)和垫(未示出)可以形成在半导体基板110上。为了减小信号延迟，金属线和垫可以由具有低电阻率的金属制成，例如铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)及其合金，但是不限于此。此外，它不限于该结构，金属线和垫可以位于光感测器件50下面。

下部绝缘层60形成在金属线和垫上。下部绝缘层60可以由无机绝缘材料(诸如硅氧化物和/或硅氮化物)或低介电常数(低K)材料(诸如SiC、SiCOH、SiCO和SiOF)制成。下部绝缘层60具有暴露出电荷存储器55的沟槽。沟槽可以用填充物填充。下部绝缘层60可以被省略。

滤色器层70形成在下部绝缘层60上。滤色器层70可以形成在可见光感测像素中，并可以形成有滤色器，该滤色器配置为根据每个可见光感测像素选择性地透射在可见光波长谱中具有彼此不同的波长谱的光。例如，绿色像素(G)可以形成有绿色滤色器70G，该绿色滤色器70G配置为选择性地透射具有从大约500nm到大约580nm的最大吸收波长(λ_max)的绿光；蓝色像素(B)可以形成有蓝色滤色器70B，该蓝色滤色器70B配置为选择性地透射具有大于或等于大约400nm并小于大约500nm的最大吸收波长(λ_max)的蓝光；红色像素(R)可以形成有红色滤色器70R，该红色滤色器70R配置为选择性地透射具有大于大约580nm并小于或等于大约700nm的最大吸收波长(λ_max)的红光。

绿色滤色器70G可以配置为将绿色波长谱中的光选择性地透射到绿色光感测器件50G；蓝色滤色器70B可以配置为将蓝色波长谱中的光选择性地透射到蓝色光感测器件50B；红色滤色器70R可以配置为将红色波长谱中的光选择性地透射到红色光感测器件50R。

滤色器层70可以被省略。

上部绝缘层80形成在滤色器层70上。上部绝缘层80可以消除由滤色器层70所引起的台阶并使表面平滑。上部绝缘层80和下部绝缘层60可以包括暴露出垫的接触孔(未示出)和暴露出电荷存储器55的通孔85。

像素电极91形成在上部绝缘层80上。像素电极91被限定在红外光感测像素(I)中并且不形成在红色像素(R)、绿色像素(G)和蓝色像素(B)中。

红外光吸收层92可以形成在像素电极91上以选择性地吸收在红外光波长谱中的光。红外光谱可以包括例如近红外光谱、中红外光谱和远红外光谱的全部。

红外光吸收层92可以配置为选择性地吸收具有例如大于大约700nm的最大吸收波长(λ_max)的光，在该范围内，它可以选择性地吸收具有例如大于大约700nm至大约3μm的最大吸收波长(λ_max)的光；并且在该范围内，它可以选择性地吸收具有例如大约800nm至大约1500nm的最大吸收波长(λ_max)的光。在除红外光波长谱之外的其他波长谱中的光可以穿过红外光吸收层92。

红外光吸收层92可以包括例如p型半导体和n型半导体，p型半导体和n型半导体可以形成pn结。p型半导体和n型半导体的至少一个可以配置为选择性地吸收红外光波长谱中的光，并可以选择性地吸收红外光波长谱中的光以产生激子，然后产生的激子可以分离成空穴和电子以提供光电效应。

p型半导体和n型半导体可以包括至少一种有机材料。有机材料可以是配置为选择性地吸收红外光谱中的光的任何材料而没有特别的限制，p型半导体和n型半导体的至少一个可以包括例如醌型金属络合物、花青化合物、亚胺鎓(immonium)化合物、二亚胺鎓(diimmonium)化合物、三芳基甲烷化合物、二吡咯亚甲基(dipyrromethene)化合物、二醌化合物、萘醌化合物、蒽醌化合物、方酸菁化合物、萘嵌苯化合物(rylene compound)、酞菁化合物、萘酞菁化合物、苝化合物、方酸化合物、硼二吡咯亚甲基化合物、镍-二硫酚(nickel-dithiol)络合物、部花青化合物、吡咯并吡咯二酮化合物、其衍生物、或其组合，但是不限于此。例如，p型半导体可以是部花青化合物、吡咯并吡咯二酮化合物、硼二吡咯亚甲基化合物、萘酞菁化合物、方酸化合物、其衍生物、或其组合，n型半导体可以是C60、C70、噻吩、其衍生物、或其组合，但是不限于此。

红外光吸收层92可以是单层或多层。红外光吸收层92可以是例如本征层(I层)、p型层/I层、I层/n型层、p型层/I层/n型层、p型层/n型层等。

本征层可以包括处于大约1:100至大约100:1体积比的p型半导体和n型半导体。p型半导体和n型半导体可以以大约1:50至大约50:1的体积比、大约1:10至大约10:1的体积比、或大约1:1的体积比混合。当p型半导体和n型半导体具有在该范围内的成分比例时，激子可以有效地产生并且pn结可以有效地形成。

p型层可以包括p型半导体，n型层可以包括n型半导体。

红外光吸收层92可具有大约1nm至大约500nm的厚度，例如，大约5nm至大约300nm的厚度。在该厚度范围内，红外光吸收层92可以配置为有效地吸收在红外光波长谱中的光，将空穴与电子有效地分离，并输送它们，由此有效地提高图像传感器100的光电转换效率。

红外光吸收层92可以形成在图像传感器100的整个表面上。由此，在图像传感器的整个表面上可以吸收红外光，所以光吸收区域被增大以提供高的光吸收效率。

公共电极93形成在红外光吸收层92上。公共电极93可以形成在红外光吸收层92的整个表面上或可以选择性地形成在与像素电极91交叠的区域中。

像素电极91或者公共电极93是阳极，另一个是阴极。例如，像素电极91可以是阳极，公共电极93可以是阴极。

像素电极91和公共电极93两者可以是光透射电极或光半透射电极。光透射电极或光半透射电极可以由例如透明导体制成，诸如，铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)，或可以是具有几纳米或几十纳米的薄的厚度的金属薄层，或者是掺杂有金属氧化物并且具有几纳米至几十纳米的薄的厚度的金属薄层。

像素电极91和公共电极93中的一个可以是反射电极，例如像素电极91可以是反射电极。反射电极可以由不透明金属制成，例如，铝、铜、银等。

红外光吸收层92包括在红外光感测像素(I)中位于像素电极91和公共电极93之间的光电转换区92a，和位于红色像素(R)、绿色像素(G)和蓝色像素(B)上的非光电转换区92b。

像素电极91、公共电极93和红外线吸收层92的位于由像素电极91及公共电极93限定的区域中的光电转换区92a形成红外光光电器件90。在一些示例实施方式中，当光从公共电极93进入红外光吸收层92然后在红外光波长谱中的光被红外光吸收层92选择性地吸收时，在红外光吸收层92的光电转换区92a中可以产生激子。激子分离成空穴和电子，分离的空穴传输到阳极(其是像素电极91和公共电极93中的一个)，分离的电子传输到阴极(其是像素电极91和公共电极93中的一个)中，以引起电流。分离的电子或空穴可以通过像素电极91聚集到电荷存储器55。

红外光吸收层92的非光电转换区92b可以配置为选择性地吸收红外光波长谱中的光并可以透射除红外光波长谱之外的其他光波长谱中的光。因此，红外光吸收层92的非光电转换区92b位于红色像素(R)、绿色像素(G)和蓝色像素(B)上，并可以起到红外光滤色器层(IR滤色器层)的作用以防止在红外光波长谱中的光流入绿色光感测器件50G、蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R中。因此，在图像传感器100的外部可以省略附加的红外光滤色器。

聚焦透镜(未示出)可以进一步形成在公共电极93上。聚焦透镜可以控制入射光的方向并将光聚集在一个区域中。聚焦透镜可具有例如圆柱或半球形状，但是不限于此。

根据一些示例实施方式的图像传感器包括配置为感测在可见光波长谱中的光的可见光感测像素和配置为感测在红外光波长谱中的光的红外光感测器件。图像传感器可以配置为减轻在低照明环境下图像传感器的亮度灵敏性的劣化。低照明环境可以包括例如具有小于大约11lux的照度的环境。因此，图像传感器可以配置为产生在环境照度的扩展范围下的不同环境的高对比度、高分辨率的图像。

另外，通过在可见光感测像素上设置红外线吸收层92，流入可见光感测像素中的在红外光波长谱中的光可以被预先阻挡。结果，附加的红外光滤色器(IR滤色器)可以从可见光感测像素中省略。

另外，红外光感测像素可以与可见光感测像素分开，所以在红外光光电器件90和电荷存储器55之间的红外光信号传输结构没有穿过可见光感测像素。由此，可以简化结构和工艺。相对于在图像传感器(在其中信号传输结构位于可见光感测像素中)中的可见光感测像素的开口率，在一些示例实施方式中，通过分开地提供红外感测像素，在图像传感器中的可见光感测像素的开口率可以提高，并且工艺可以被简化。

另外，当红外光感测像素与可见光感测像素分开时，用于红外光光电器件90的像素电极91可以从可见光感测像素中省略，由此减轻由于一部分可见光被像素电极91吸收和/或反射导致的可见光透射率的劣化。因此，流入可见光感测像素中的可见光的透射率的劣化可以减轻。因此，可以防止图像传感器的效率劣化。

图4是示出根据一些示例实施方式的图像传感器的单元像素组的俯视平面图。

参考图4，根据本实施方式的图像传感器的两个单元像素组20包括沿着两行和两列布置的PX₁、PX₂、PX₃和PX₄。

在一些示例实施方式中，PX₁、PX₂、PX₃和PX₄中的至少一个像素可具有与其余像素不同的面积。如果需要，单元像素组20的每个像素面积可以不同地改变。

例如，PX₁可具有比PX₂、PX₃和PX₄大的面积。

在另一示例中，PX₂和PX₃可具有相同的面积。

在另一示例中，PX₁可具有最大的面积，PX₂、PX₃和PX₄可具有相同的(common)面积。

在另一示例中，PX₁可具有最大的面积，PX₂和PX₃可具有相同的面积，PX₄可具有最小的面积。

在另一示例中，PX₁可具有最大的面积，PX₂和PX₃可具有最小的面积，PX₄可具有比PX₁的面积小并且比PX₂的面积或PX₃的面积大的面积。

在另一示例中，PX₁可以是绿色像素(G)，PX₂可以是蓝色像素(B)，PX₃可以是红色像素(R)，PX₄可以是红外光感测像素(I)。

在另一示例中，绿色像素(G)可具有比红色像素(R)、蓝色像素(B)和红外光感测像素(I)的面积大的面积。

在另一示例中，红色像素(R)和蓝色像素(B)可具有相同的面积。

在另一示例中，绿色像素(G)可具有最大的面积，红色像素(R)、蓝色像素(B)和红外光感测像素(I)可具有相同的面积。

在另一示例中，绿色像素(G)可具有最大的面积，红色像素(R)和蓝色像素(B)可具有相同的面积，红外光感测像素(I)可具有最小的面积。

在另一示例中，绿色像素(G)可具有最大的面积，红色像素(R)和蓝色像素(B)可具有最小的面积，红外光感测像素(I)可具有比绿色像素(G)的面积小并且比红色像素(R)的面积或蓝色像素(B)的面积大的面积。

在一些示例实施方式中，通过提供具有不同的面积的单元像素组20的每个像素，即使可见光感测像素的面积由于红外光感测像素(I)而减小，图像传感器也可以配置为减轻图像传感器的可见光感测效率的劣化。此外，图像传感器可以配置为基于由提供具有不同面积的单元像素组20的每个像素所产生的调节的可见光感测像素比例而产生具有提高的分辨率和提高的对比度中的一个或多个的图像。

在下文，描述根据一些示例实施方式的图像传感器。

根据一些示例实施方式的图像传感器具有在其中包括多个像素的单元像素组沿着行和列重复地布置的像素布置。

单元像素组可以包括可见光感测像素和红外光感测像素，该可见光感测像素包括一个、两个或多个像素。

可见光感测像素可以包括以下中的一个或两个：感测具有从大约500nm至580nm的最大吸收波长(λ_max)的可见光的像素、感测具有大于或等于大约400nm且小于大约500nm的最大吸收波长(λ_max)的可见光的像素、和感测具有大于大约580nm且小于或等于大约700nm的最大吸收波长(λ_max)的可见光的像素。例如，可见光感测像素可以包括以下中的一个或两个：包括绿色光感测器件的绿色像素(G)、包括蓝色光感测器件的蓝色像素(B)和包括红色光感测器件的红色像素(R)。

例如，可见光感测像素可以包括包含蓝色光感测器件的蓝色像素(B)和包含红色光感测器件的红色像素(R)，包括红外光感测像素(I)、蓝色像素(B)和红色像素(R)的单元像素组可以沿着行和列交替地布置。包括在单元像素组中的像素的数目可以改变，例如，单元像素组可以包括九个像素，但是不限于此。例如，当单元像素组包括九个像素时，四个蓝色像素(B)、四个红色像素(R)以及一个红外光感测像素(I)布置成三行和三列(3×3)，但是不限于此。

在一些示例实施方式中，图像传感器可以省略可见光感测像素中的任意一个或多个，一个或多个省略的像素中的一个或多个光感测器件可以在垂直方向上层叠。结果，图像传感器的面积可以减小而没有在图像传感器的图像分辨率和亮度灵敏性上的劣化。

红外光感测像素可以是配置为选择性地感测具有大于大约700nm的最大吸收波长(λ_max)的红外光的像素。在该范围内，红外光感测像素可以配置为感测具有例如大于大约700nm至大约3μm的最大吸收波长(λ_max)的光，在该范围内，最大吸收波长(λ_max)可以是例如从大约800nm到大约1500nm。

图5是根据一些示例实施方式的图像传感器的示意截面图。

参考图5，根据一些示例实施方式的图像传感器200包括半导体基板110、下部绝缘层60、滤色器层70、上部绝缘层80和红外光光电器件90。

半导体基板110可以是硅基板，并且与光感测器件50、传输晶体管(未示出)和电荷存储器55和56G集成。光感测器件50可以是例如光电二极管。

在一些示例实施方式中，光感测器件50包括红色光感测器件50R和蓝色光感测器件50B。例如，红色光感测器件50R和传输晶体管可以集成到每个红色像素(R)中，蓝色光感测器件50B和传输晶体管可以集成到每个蓝色像素(B)中。蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R可以在水平方向上彼此间隔开。

光感测器件50可以配置为感测光，由光感测器件感测的信息可以通过传输晶体管被传输。电荷存储器55与红外光光电器件90电连接，电荷存储器55的信息可以通过传输晶体管被传输。电荷存储器56G可以与后文将描述的绿色光电器件30G电连接，电荷存储器56G的信息可以通过传输晶体管被传输。

金属线(未示出)和垫(未示出)形成在半导体基板110上。为了减小信号延迟，金属线和垫可以由具有低电阻率的金属制成，例如铝(Al)、铜(Cu)、银(Ag)及其合金，但是不限于此。此外，它不限于该结构，金属线和垫可以位于光感测器件50下面。

下部绝缘层60形成在金属线和垫上。下部绝缘层60可以由无机绝缘材料(诸如硅氧化物和/或硅氮化物)或低介电常数(低K)材料(诸如SiC、SiCOH、SiCO和SiOF)制成。下部绝缘层60具有暴露出电荷存储器55和56G的沟槽。沟槽可以用填充物填充。下部绝缘层60可以被省略。

滤色器层70形成在下部绝缘层60上。滤色器层70可以形成在可见光感测像素中，并可以形成有滤色器，该滤色器配置为根据每个可见光感测像素而选择性地透射具有在可见光波长谱中不同的波长谱的光。例如，配置为选择性地透射具有大于或等于大约400nm且小于大约500nm的最大吸收波长(λ_max)的蓝光的蓝色滤色器70B可以形成在蓝色像素(B)中，配置为选择性地透射具有大于大约580nm且小于或等于大约700nm的最大吸收波长(λ_max)的红光的红色滤色器70R可以形成在红色像素(R)中。

蓝色滤色器70B可以配置为将蓝光波长谱中的光选择性地透射到蓝色光感测器件50B；红色滤色器70R可以配置为将红色波长谱中的光选择性地透射到红色光感测器件50R。

滤色器层70可以根据需要而被省略。

中间绝缘层65形成在滤色器层70上。中间绝缘层65可以消除由滤色器层70所引起的台阶并使表面平滑。中间绝缘层65和下部绝缘层60可以包括暴露出垫的接触孔(未示出)和暴露出电荷存储器55和56G的沟槽。

绿色光电器件30G形成在中间绝缘层65上。绿色光电器件30G可以配置为选择性地感测在绿色波长谱中的光。

绿色光电器件30G包括彼此面对的像素电极31和公共电极33，以及在像素电极31和公共电极33之间的绿光吸收层32G。像素电极31和公共电极33中的一个是阳极，另一个是阴极。

像素电极31和公共电极33可以是光透射电极，该光透射电极可以由例如透明导体诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)制成，或可以是具有几纳米或几十纳米的薄的厚度的金属薄层，或者是掺杂有金属氧化物并且具有几纳米至几十纳米的薄的厚度的金属薄层。

绿光吸收层32G可以选择性地吸收在绿色波长谱中的光并且透射除绿色波长谱之外在其他波长谱中的光，包括在蓝色波长谱和红色波长谱中的光。蓝光可以穿过绿色光电器件30G并且可以由蓝色光感测器件50B感测而没有劣化，红光可以穿过绿色光电器件30G并且可以由红色光感测器件50R感测而没有劣化。

绿光吸收层32G可以包括p型半导体和n型半导体，p型半导体和n型半导体可以形成pn结。p型半导体和n型半导体的至少一个可以配置为选择性地吸收在绿色波长谱中的光，并可以配置为选择性地吸收在绿色波长谱中的光以产生激子，然后产生的激子可以分离成空穴和电子以提供光电效应。绿光吸收层32G可以取代绿色滤色器70G。结果，相对于包括绿色滤色器70G的图像传感器，图像传感器200的尺寸可以减小。

p型半导体和n型半导体的每个可具有例如大约2.0至大约2.5eV的能带隙，p型半导体和n型半导体可具有例如大约0.2至大约0.7eV的LUMO差异。

p型半导体可以是例如喹吖啶酮或其衍生物、亚酞菁或其衍生物，n型半导体可以是例如含氰基乙烯基团的噻吩衍生物、富勒烯(fullerene)或富勒烯衍生物，但是不限于此。

绿光吸收层32G可以是单层或多层。绿光吸收层32G可以是例如本征层(I层)、p型层/I层、I层/n型层、p型层/I层/n型层、p型层/n型层等。

本征层(I层)可以包括处于大约1:100至大约100:1厚度比的p型半导体和n型半导体。可以以在该范围内的大约1:50至大约50:1范围的厚度比，特别地，以大约1:10至大约10:1范围的厚度比，更特别地，以大约1:1的厚度比，包括p型半导体和n型半导体。当p型半导体和n型半导体具有在该范围内的成分比例时，激子可以有效地产生并且pn结可以有效地形成。

p型层可以包括p型半导体，n型层可以包括n型半导体。

绿光吸收层32G可具有大约1nm至大约500nm的厚度。在该范围内，绿光吸收层32G可具有大约5nm至大约300nm的厚度。当绿光吸收层32G具有在该范围内的厚度时，有源层可以有效地吸收光、有效地分离空穴与电子、以及输送它们，有效地提高光电转换效率。

绿光吸收层32G可以形成在图像传感器200的整个表面上，因此光可以在整个表面处被吸收，并且相对于绿色光感测器件50G的光吸收面积，光吸收面积可以增大。结果，图像传感器200可具有高的绿光吸收效率。

绿色光电器件30G可以在光从公共电极33进入绿色光电器件30G时产生激子，绿光吸收层32G选择性地吸收在绿色波长谱中的光。激子在绿光吸收层32G中分离成空穴和电子，分离的空穴移到阳极(其是像素电极31和公共电极33中的一个)，分离的电子移到阴极(其是像素电极31和公共电极33中的另一个)，从而引起电流。分离的电子或空穴可以聚集在电荷存储器56G中。在除绿色波长谱之外的其他波长谱中的光穿过像素电极31和滤色器层70，并且由蓝色光感测器件50B或红色光感测器件50R感测。

上部绝缘层80形成在绿色光电器件30G上。例如，上部绝缘层80可以由无机绝缘材料(诸如硅氧化物和/或硅氮化物)或低介电常数(低K)材料(诸如SiC、SiCOH、SiCO和SiOF)制成。上部绝缘层80可以被省略。

像素电极91形成在上部绝缘层80上。像素电极91可以限定在红外光感测像素(I)中，并且可以不形成在除红外光感测像素(I)之外的红色像素(R)和蓝色像素(B)中。

配置为选择性地吸收在红外波长谱中的光的红外光吸收层92可以形成在像素电极91上。红外波长谱可以包括例如近红外波长谱、中红外波长谱和远红外波长谱的全部。

红外光吸收层92可以配置为选择性地吸收具有例如大于大约700nm的最大吸收波长(λ_max)的光，在该范围内，它可以选择性地吸收具有例如大于大约700nm至大约3μm的最大吸收波长(λ_max)的光，并且在该范围内，它可以选择性地吸收具有例如大约800nm至大约1500nm的最大吸收波长的光。

红外光吸收层92可以包括例如p型半导体和n型半导体，p型半导体和n型半导体可以形成pn结。p型半导体和n型半导体的至少一个可以选择性地吸收在红外光谱中的光，并可以选择性地吸收在红外光波长谱中的光以产生激子，然后产生的激子可以分离成空穴和电子以提供光电效应。

p型半导体和n型半导体可以包括至少一种有机材料。例如，p型半导体和n型半导体的至少一个可以包括以下中的至少一种：醌型金属络合物、花青化合物、亚胺鎓(immonium)化合物、二亚胺鎓(diimmonium)化合物、三芳基甲烷化合物、二吡咯亚甲基(dipyrromethene)化合物、二醌化合物、萘醌化合物、蒽醌化合物、方酸菁化合物、萘嵌苯化合物(rylene compound)、酞菁化合物、萘酞菁化合物、苝化合物、方酸化合物、硼二吡咯亚甲基化合物、镍-二硫酚(nickel-dithiol)络合物、部花青化合物、吡咯并吡咯二酮化合物、其衍生物、或其组合，但是不限于此。例如，p型半导体可以是部花青化合物、吡咯并吡咯二酮化合物、硼二吡咯亚甲基化合物、萘酞菁化合物、方酸化合物、其衍生物、或其组合，n型半导体可以是C60、C70、噻吩、其衍生物、或其组合，但是不限于此。

红外光吸收层92可以是单层或多层。红外光吸收层92可以是例如本征层(I层)、p型层/I层、I层/n型层、p型层/I层/n型层、p型层/n型层等。

本征层(I层)可以包括处于大约1:100至大约100:1的体积比的p型半导体和n型半导体。p型半导体和n型半导体可以以大约1:50至大约50:1的体积比、大约1:10至大约10:1的体积比、或大约1:1的体积比混合。当p型半导体和n型半导体具有在该范围内的成分比例时，激子可以有效地产生并且pn结可以有效地形成。

p型层可以包括p型半导体，n型层可以包括n型半导体。

红外光吸收层92可具有大约1nm至大约500nm的厚度，特别地，大约5nm至大约300nm的厚度。在该厚度范围内，红外光吸收层92可以配置为有效地吸收在红外波长谱中的光，将空穴与电子有效地分离，和输送它们，由此有效地提高图像传感器200的光电转换效率。

红外光吸收层92可以形成在图像传感器200的整个表面上。由此，因为在图像传感器的整个表面上可以吸收红外光，所以光吸收区域被增大以提供高的光吸收效率。

公共电极93形成在红外光吸收层92上。公共电极93可以形成在红外光吸收层92的整个表面上或可以选择性地形成在与像素电极91交叠的区域上。

像素电极91和公共电极93中任意一个是阳极，另一个是阴极。例如，像素电极91可以是阳极，公共电极93可以是阴极。

像素电极91和公共电极93两者可以是光透射电极或光半透射电极。光透射电极或光半透射电极可以由例如透明导体诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)制成，或可以是具有几纳米或几十纳米的薄的厚度的金属薄层，或者是掺杂有金属氧化物并且具有几纳米至几十纳米的薄的厚度的金属薄层。

像素电极91和公共电极93中的一个可以是反射电极，例如像素电极91可以是反射电极。反射电极可以由不透明金属制成，例如，铝、铜、银等。

红外光吸收层92包括在红外光感测像素(I)中位于像素电极91和公共电极93之间的光电转换区92a，和位于红色像素(R)、绿色像素(G)和蓝色像素(B)处的非光电转换区92b。

像素电极91、公共电极93和红外线吸收层92的位于由像素电极91及公共电极93限定的区域中的光电转换区92a形成红外光光电器件90。在一些示例实施方式中，当光从公共电极93侧入射在红外光吸收层92上时，在红外光波长谱中的光在红外光吸收层92中被选择性地吸收以在红外光吸收层92的光电转换区92a中产生激子。激子分离成空穴和电子，分离的空穴传输到阳极(其是像素电极91和公共电极92中的一个)，分离的电子传输到阴极(其是像素电极91和公共电极92中的一个)侧中，以引起电流。分离的电子或空穴可以通过像素电极91聚集在电荷存储器55中。

红外光吸收层92的非光电转换区92b可以选择性地吸收在红外光谱中的光并可以使除红外光谱之外的其他波长谱中的光通过。因此，红外光吸收层92的非光电转换区92b位于红色像素(R)和蓝色像素(B)处，并起到用于防止在红外光波长谱中的光流入绿色光电器件30G、蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R中的红外光滤色器层的作用。

聚焦透镜(未示出)可以进一步形成在公共电极93上。聚焦透镜可以控制入射光的方向并将光聚集在一个区域中。聚焦透镜可具有例如圆柱或半球形状，但是不限于此。

在一些示例实施方式中，红色光感测器件50R和蓝色光感测器件50B集成到半导体基板110中而且绿色光电器件30G位于图像传感器的整个表面上，但是不限于此，红色光感测器件50R和绿色光感测器件可以集成到半导体基板110中，并且蓝色光电器件设置在图像传感器的整个表面上，蓝色光感测器件50B和绿色光感测器件可以集成到半导体基板110中同时红色光电器件设置在图像传感器的整个表面上。

除根据上述实施方式的图像传感器的优点之外，根据一些示例实施方式的图像传感器可以省略可见光感测像素中的一个并且通过在垂直方向上层叠省略的像素的光感测器件来减小图像传感器的面积。这样的层叠可以使图像传感器的面积能够减小而没有减小图像传感器的分辨率和亮度灵敏性。

在下文，描述根据一些示例实施方式的图像传感器。

图6是根据一些示例实施方式的图像传感器的示意截面图。

参考图6，根据一些示例实施方式的图像传感器300包括半导体基板110、下部绝缘层60、绿色光电器件30G、上部绝缘层80和红外光光电器件90。

半导体基板110可以是硅基板，并且与光感测器件50、传输晶体管(未示出)和电荷存储器55和56G集成。光感测器件50可以是例如光电二极管。

光感测器件50包括蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R。在一些示例实施方式中，蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R在垂直方向上彼此间隔开。蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R可以根据层叠的深度选择性地吸收每个波长谱中的光。

金属线(未示出)和垫(未示出)形成在半导体基板110上，下部绝缘层60形成在金属线和垫上。下部绝缘层60可具有暴露出电荷存储器55和56G的接触孔。

在一些示例实施方式中，在下部绝缘层60上省略滤色器。如上所述，因为蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R可以根据层叠的深度选择性地吸收每个波长谱中的光，所以不需要用于根据每个像素分离在可见光波长谱中的光的附加的滤色器。

绿色光电器件30G形成在下部绝缘层60上。绿色光电器件30G可以配置为选择性地感测在绿色波长谱中的光。

绿色光电器件30G包括彼此面对的像素电极31和公共电极33，以及在像素电极31和公共电极33之间的绿光吸收层32G，其与上文所述的相同。

上部绝缘层80形成在绿色光电器件30G上。

限定在红外光感测像素(I)中的像素电极91形成在上部绝缘层80上。红外光吸收层92和公共电极93顺序地形成在像素电极91上，用于选择性地吸收在红外光谱中的光。

红外光吸收层92包括在红外光感测像素(I)中位于像素电极91和公共电极93之间的光电转换区92a，和在红色像素(R)、绿色像素(G)和蓝色像素(B)中的非光电转换区92b。红外光吸收层92的光电转换区92a，与像素电极91和公共电极93一起，形成红外光光电器件90，红外光吸收层92的非光电转换区92b可以起到阻挡在红外光波长谱中的光流入绿色光电器件30G、蓝色光感测器件50B和红色光感测器件50R中的红外光滤色器层的作用。

聚焦透镜(未示出)可以进一步形成在公共电极93上。聚焦透镜可以控制入射光的方向并将光聚集在一个区域中。聚焦透镜可具有例如圆柱或半球形状，但是不限于此。

在一些示例实施方式中，红色光感测器件50R和蓝色光感测器件50B集成到半导体基板110中而且绿色光电器件30G设置在图像传感器的整个表面上，但是不限于此，红色光感测器件50R和绿色光感测器件可以集成到半导体基板110中，并且蓝色光电器件可以设置在图像传感器的整个表面上，而蓝色光感测器件50B和绿色光感测器件集成到半导体基板110中并且红色光电器件设置在图像传感器300的整个表面上。

如上所述，利用在其中配置为选择性地吸收在绿色波长谱中的光的绿色光电器件被层叠的结构，和利用在其中红色光感测器件和蓝色光感测器件被层叠的结构，图像传感器300的尺寸可以进一步减小以使图像传感器300小型化。另外，通过提供上述的附加的红外光感测像素，图像传感器300可以配置为防止在低照明环境下图像传感器的亮度灵敏性的快速劣化。因此，图像传感器可以配置为产生在照明环境的扩展范围下的不同环境的高对比度、高分辨率的图像。

在下文，描述根据一些示例实施方式的图像传感器。

如在上述实施方式中所述，根据一些示例实施方式的图像传感器具有在其中包括多个像素的单元像素组沿着行和列被重复地布置的矩阵形式的像素布置。

单元像素组可以包括可见光感测像素(RGB)和红外光感测像素(I)。

例如，可见光感测像素(RGB)可以是包括连接到绿色光电器件、蓝色光电器件和红色光电器件的每个的电荷存储器的像素，并且如后文将描述的，绿色光电器件、蓝色光电器件和红色光电器件可以被层叠。

包括可见光感测像素(RGB)和红外光感测像素(I)的单元像素组可以沿着行和列交替地布置，并且包括在单元像素组中的像素的数目可以改变。例如，单元像素组可以包括两个像素，但是不限于此。例如，当单元像素组包括两个像素时，一个可见光感测像素(RGB)和一个红外光感测像素(I)可以布置成一行和两列(1×2)或布置成两行和一列(2×1)，但是不限于此。

图7是根据一些示例实施方式的图像传感器的示意截面图。

如图7所示，根据一些示例实施方式的图像传感器400包括半导体基板110、下部绝缘层60、第一中间绝缘层65、第二中间绝缘层75、上部绝缘层80、绿色光电器件30G、蓝色光电器件30B、红色光电器件30R和红外光光电器件90。

半导体基板110可以是硅基板，并且与传输晶体管(未示出)和电荷存储器55、56G、56B和56R集成。

金属线(未示出)和垫(未示出)形成在半导体基板110上，下部绝缘层60形成在金属线和垫上。

红色光电器件30R形成在下部绝缘层60上。红色光电器件30R可以配置为选择性地感测在红色波长谱中的光。

红色光电器件30R包括像素电极37和公共电极39以及在像素电极37和公共电极39之间的红光吸收层38R。像素电极37和公共电极39中的一个是阳极，另一个是阴极。

像素电极37和公共电极39可以是光透射电极，该光透射电极可以由例如透明导体诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)制成，或可以是具有几纳米或几十纳米的薄的厚度的金属薄层，或者是掺杂有金属氧化物并且具有几纳米至几十纳米的薄的厚度的金属薄层。

红光吸收层38R可以配置为选择性地感测在红色波长谱中的光。

红光吸收层38R可以包括p型半导体和n型半导体，p型半导体和n型半导体可以形成pn结。p型半导体和n型半导体的至少一个可以配置为选择性地吸收在红色波长谱中的光，并可以配置为选择性地吸收在红色波长谱中的光以产生激子，然后产生的激子可以分离成空穴和电子以提供光电效应。红光吸收层38R可以代替红色滤色器。

红光吸收层38R可以是单层或多层。红光吸收层38R可以是例如本征层(I层)、p型层/I层、I层/n型层、p型层/I层/n型层、p型层/n型层等。本征层可以包括p型半导体和n型半导体，p型层可以包括p型半导体，n型层可以包括n型半导体。

红光吸收层38R可具有大约1nm至大约500nm的厚度。在该范围内，红光吸收层38R可具有大约5nm至大约300nm的厚度。当红光吸收层38R具有在该范围内的厚度时，有源层可以有效地吸收光、有效地分离空穴与电子、以及输送它们，有效地提高光电转换效率。

红光吸收层38R可以形成在图像传感器400的前侧上，因此光可以在前侧处被吸收并且光吸收面积可以增加以具有高的光吸收效率。

红色光电器件30R可以配置为当光从公共电极39进入红色光电器件30R并且红光吸收层38R选择性地吸收红色波长谱中的光时在内部产生激子。激子在红光吸收层38R中分离成空穴和电子，分离的空穴移到阳极(其是像素电极37和公共电极39中的一个)，分离的电子移到阴极(其是像素电极37和公共电极39中的另一个)，从而引起电流。分离的电子或空穴可以聚集在电荷存储器56R中。

第一中间绝缘层65形成在红色光电器件30R上。第一中间绝缘层65可以由无机绝缘材料(诸如硅氧化物和/或硅氮化物)或低介电常数(低K)材料(诸如SiC、SiCOH、SiCO和SiOF)制成。

蓝色光电器件30B形成在第一中间绝缘层65上。

蓝色光电器件30B可以配置为选择性地感测在蓝色波长谱中的光。蓝色光电器件30B包括像素电极34和公共电极36以及在像素电极34和公共电极36之间的蓝光吸收层35B。像素电极34和公共电极36中的一个是阳极，另一个是阴极。

像素电极34和公共电极36可以是光透射电极，该光透射电极可以由例如透明导体诸如铟锡氧化物(ITO)或铟锌氧化物(IZO)制成，或可以是具有几纳米或几十纳米的薄的厚度的金属薄层，或者是掺杂有金属氧化物并且具有几纳米至几十纳米的薄的厚度的金属薄层。

蓝光吸收层35B可以配置为选择性地吸收在蓝色波长谱中的光。

蓝光吸收层35B可以包括p型半导体和n型半导体，p型半导体和n型半导体可以形成pn结。p型半导体和n型半导体的至少一个可以配置为选择性地吸收在蓝色波长谱中的光，并可以选择性地吸收在蓝色波长谱中的光以产生激子，然后产生的激子可以分离成空穴和电子以提供光电效应。蓝光吸收层35B可以代替蓝色滤色器。

蓝光吸收层35B可以是单层或多层。蓝光吸收层35B可以是例如本征层(I层)、p型层/I层、I层/n型层、p型层/I层/n型层、p型层/n型层等。本征层可以包括p型半导体和n型半导体，p型层可以包括p型半导体，n型层可以包括n型半导体。

蓝光吸收层35B可具有大约1nm至大约500nm的厚度。在该范围内，蓝光吸收层35B可具有大约5nm至大约300nm的厚度。当蓝光吸收层38B具有在该范围内的厚度时，有源层可以有效地吸收光、有效地分离空穴与电子、以及输送它们，有效地提高光电转换效率。

蓝光吸收层35B可以形成在图像传感器的前侧上，因此光可以在前侧处被吸收并且光吸收面积可以增加以具有高的光吸收效率。

蓝色光电器件30B可以配置为当光从公共电极36进入并且蓝光吸收层35B选择性地吸收在蓝色波长谱中的光时在内部产生激子。激子在蓝光吸收层35B中分离成空穴和电子，分离的空穴移动到阳极(其是像素电极34和公共电极36中的一个)，分离的电子传输到阴极(其是像素电极34和公共电极36中的另一个)，从而引起电流。分离的电子或空穴可以聚集在电荷存储器56B中。

第二中间绝缘层75形成在蓝色光电器件30B上。第二中间绝缘层75可以由无机绝缘材料(诸如硅氧化物和/或硅氮化物)或低介电常数(低K)材料(诸如SiC、SiCOH、SiCO和SiOF)制成。

下部绝缘层60、第一中间绝缘层65和第二中间绝缘层75可具有暴露出电荷存储器55、56G、56B和56R的沟槽和/或接触孔。

绿色光电器件30G形成在第二中间绝缘层75上。绿色光电器件30G可以配置为选择性地感测在绿色波长谱中的光。

绿色光电器件30G包括彼此面对的像素电极31和公共电极33以及在像素电极31和公共电极33之间的绿光吸收层32G，其与上文所述的相同。

上部绝缘层80形成在绿色光电器件30G上。上部绝缘层80可具有暴露出电荷存储器55的沟槽和/或接触孔。

限定在红外光感测像素(I)中的像素电极91形成在上部绝缘层80上。红外光吸收层92和公共电极93顺序地形成在像素电极91上，以选择性地吸收在红外光谱中的光。

像素电极91限定在红外光感测像素(I)中，并且可以不形成在除红外光感测像素(I)之外的可见光感测像素(RGB)中。

红外光吸收层92包括设置在红外光感测像素(I)中的在像素电极91和公共电极93之间的光电转换区92a，和设置在可见光感测像素(RGB)中的非光电转换区92b。红外光吸收层92的光电转换区92a，与像素电极91和公共电极93一起，可以形成红外光光电器件90，红外光吸收层92的非光电转换区92b可以起到阻挡在红外光波长谱中的光流入绿色光电器件30G、蓝色光电器件30B和红色光电器件30R中的红外光滤色器层的作用。

聚焦透镜(未示出)可以进一步形成在公共电极93上。聚焦透镜可以控制入射光的方向并将光聚集在一个区域中。聚焦透镜可具有例如圆柱或半球形状，但是不限于此。

图7所示的本实施方式是在其中红色光电器件30R、蓝色光电器件30B和绿色光电器件30G被顺序地层叠的结构的示例实施方式，但是不限于此，层叠的顺序可以不同地改变。

在一些示例实施方式中，集成到半导体基板110中的光感测器件和滤色器层被省略，红色光电器件30R、蓝色光电器件30B和绿色光电器件30G在垂直方向上被层叠。因此，在根据一些示例实施方式的图像传感器中，一个可见光感测像素可以代替红色像素、绿色像素和蓝色像素，使得图像传感器的面积可以显著地减小。

另外，如上所述，通过提供分离的红外光感测像素，图7所示的图像传感器可以配置为防止在低照明环境下图像传感器的亮度灵敏性的快速劣化。因此，图像传感器可以配置为产生在环境照明的扩展范围下的不同环境的高对比度、高分辨率的图像。

图8是根据一些示例实施方式的包括多个单元像素组的图像传感器的俯视平面图。

图像传感器800包括单元像素组802的像素阵列。像素阵列包括单元像素组802的矩阵布置，其中单元像素组沿着至少一行和至少一列重复地布置。

如图8所示，例如，图像传感器800可以包括布置为一行或多行810A-D以及一列或多列820A-E的多个单元像素组802。图像传感器800的单元像素组802包括单元像素组804-1和单元像素组804-2。图示的图像传感器800示出布置为四(4)行810A-D以及五(5)列820A-E的二十个(20)单元像素组802。然而，将理解的是图像传感器800可以包括任意数量的成行的一个或多个单元像素组以及任意数量的成列的单元像素组。例如，图像传感器800可以包括以单元像素组802的两(2)行810和两(2)列820的“2×2”构造布置的四个(4)单元像素组802。在另一示例中，图像传感器800可以包括以单元像素组802的一(1)行810和四(4)列820的“4×1”构造布置的四个(4)单元像素组802。

在一些示例实施方式中，图像传感器800可以包括至少两个不同的单元像素组802。不同的单元像素组可以包括包含不同的像素布置的至少两个不同的单元像素组。例如，单元像素组804-1可以是图1所示的单元像素组10，其中单元像素组804-1包括以2×2矩阵布置的具有相同的面积的四个像素PX₁、PX₂、PX₃和PX₄。单元像素组804-2可以是图4所示的单元像素组20，其中PX₁、PX₂、PX₃和PX₄具有至少部分不同的面积。

不同的单元像素组可以包括至少两个不同的单元像素组，该至少两个不同的单元像素组包括不同的像素、装置等。例如，单元像素组804-1可以包括根据图7所示的图像传感器的光电器件30G、30B、30R，而单元像素组804-2可以包括根据图3所示的图像传感器100的光感测器件50G、50B、50R。一个或多个单元像素组802可以包括红外光光电器件90。在一些示例实施方式中，红外光光电器件可以不在一个或多个单元像素组802中。

在另一示例中，单元像素组804-1和804-2每个可以包括红外光感测像素，而单元像素组804-1和804-2可以包括不同的可见光感测像素。单元像素组804-1可以包括可见光感测像素PX₁、PX₂，而没有PX₃，而单元像素组804-2可以包括可见光感测像素PX₂、PX₃，而没有PX₁。

在另一示例中，单元像素组804-1和804-2每个可以包括至少一个可见光感测像素并且可以包括不同的红外光感测像素。单元像素组804-1和804-2中至少一个可以不包括红外光感测像素。

在一些示例实施方式中，图像传感器800可以包括在行810和列820的阵列内根据一个或多个不同的具体顺序布置的不同的单元像素组802。例如，包括在列810A中的单元像素组802可以在包括根据图3所示的图像传感器100的光感测器件50R、50G、50B的单元像素组与包括根据图5所示的图像传感器200的光感测器件50R、50G和光电器件30G的单元像素组之间交替。在另一示例中，包括在列810A、810C和810E中的单元像素组每个可以包括光电器件30G和30B以及光感测器件50R，而包括在列810B和810D中的单元像素组每个可以包括光电器件30G和30R以及光感测器件50B。在另一示例中，在列820A及820E和/或行810A及810D中的单元像素组802可以是第一单元像素组，而在行810B-C之一以及列820B-D之一中的单元像素组802可以是第二单元像素组，使得界定阵列的周边的单元像素组是第一单元像素组。

包括不同的单元像素组的图像传感器800由于被配置为经由通过暴露于共同的照明环境的不同的单元像素组所产生的信息而产生图像，所以可以具有提高的平均亮度灵敏性。一些单元像素组可以配置为在不同的照明环境下提供与其他单元像素组相比提高的亮度灵敏性。图像传感器800可以配置为减轻可以存在于促成图像传感器亮度灵敏性的整体劣化的任意一个具体的单元像素组中的灵敏性缺陷。另外，当至少一个第一单元像素组802配置为在具体的照明环境下提供提高的亮度灵敏性并且在该相同的特别照明环境下至少一个第二单元像素组802提供降低的亮度灵敏性时，第一单元像素组802可以使在具体的照明环境下图像传感器800的亮度灵敏性的任何整体劣化无效。

图像传感器可以包括在不同的电子装置中。电子装置可以包括移动电话、数字照相机、生物传感器等，但是不限于此。

虽然已经结合目前认为是实际的示例实施方式来描述此公开，但是将理解的是，发明构思不限于描述的示例实施方式，相反地，而是旨在覆盖被包括在权利要求的精神和范围内的各种变型和等效布置。