[0074]再参见图2，滤光器200的最终厚度取决于所用材料和目标光学规范。例如，带通滤光器204的第一层211可包括二氧化硅，第二层212可包括五氧化二钽或五氧化铌，阻挡滤光器206的第三层也可包括二氧化硅(与第一层211相同)，而阻挡滤光器206的第四层214可包括硅。所形成的三材料系统可以减小可变滤光器200的厚度。对于900nm至1700nm的近红外波长范围，带通滤光器204可包括不超过20层，阻挡滤光器206A、206B总共可包括不超过60层。在对应于透射波长1300nm的位置，滤光器200的总厚度优选不大于20 μm，更优选为不大于10 μπι。层数和厚度将受许多因素的影响，例如可变滤光器700Β的带通带宽、所需阻挡水平以及波长覆盖范围。
[0075]现在转至图8Α，并进一步参考图2，本发明的一个波长选择传感器800Α包括图2中的可变滤光器200或图7B、7C中的700B，以及与可变滤光器200耦合的光电探测器阵列802A，其光电探测器812沿X方向间隔布置，其中层厚度单调增长。由于透射波长λ
方向变化，光电探测器阵列802Α的不同的光电探测器812对从与光电探测器阵列802Α相对的一面820入射到滤光器200上的光840的不同的波长作出响应。光电探测器812的数量可以变化，最少可以是仅两或三个，用于检测若干孤立波长带，也可以是数百个或更多的光电探测器，用于进行详细的光谱测量。在后一种情况下，波长选择传感器800Α实质上充当光电直读光谱仪的作用。
[0076]在分光计的实施例中，当光电探测器812的数量为数十、数百或更高时，透射波长λ τ可被设置为沿可变滤光器200的长度维度X以对数方式可变。当透射波长λ ^勺对数式变化与光电探测器阵列802Α的光电探测器812的均匀间隔结合使用时，由分光计800收集的光谱点的分辨能力R= λτ/Δ λ为一个常数值，其在诸如空间应用等场合可能为优选。
[0077]光电探测器阵列802可包括一个用于滤光器200的基底。换言之，光电探测器阵列802可以充当支撑滤光器200的基底。滤光器200与光电探测器阵列802之间的间隙814可以由可选的粘合剂层填充。作为替代方式，可以采用一个未示出的机械壳体在光电探测器阵列802上支撑滤光器200。在后一种实施例中，间隙814可包括真空、空气、气体等。此夕卜，在滤光器200的第一层211至第四层214的沉积过程中，光电探测器阵列802可被用作基底。在这种实施例中，间隙814可以但并非必须包括一个平面化层，用于使第一层211至第四层214的沉积实现更好的均匀度。当由平面化层填充间隙814时，阵列802上的不同的光电探测器812可以有不同的高度。例如，参见图SB，波长选择传感器800Β的阵列802Β的光电探测器812Α、812Β和812C具有不同的高度，且平面化层填充间隙814可确保滤光器200被沉积在一个均匀表面815上。
[0078]参见图SC，本发明的一个波长选择传感器800C分别类似于图8A和SB的波长选择传感器800A和800B。在图8C的波长选择传感器800C中，光电探测器阵列802C的光电探测器812被横向隔开的间隙813间隔开，在间隙813内沉积一种不透明的绝缘材料817，用于阵列800C中的单独光电探测器812的电和/或光绝缘。不透明绝缘材料可包括黑色或电绝缘型环氧树脂，例如由美国马萨诸塞州Epoxy Technology公司生产的353NDB环氧树月旨等。
[0079]转至图8D，本发明的一个波长选择传感器800D类似于图SC的波长选择传感器800C。在图8D的波长选择传感器800D中，滤光器200的一些部分被去除，例如被蚀刻穿透，形成狭槽816，每一个狭槽816均被直接布置于光电探测器阵列802D的像素812之间的一个对应的间隙813的上方，而可选的不透明绝缘材料817被置于狭槽816内，用于在单个光电探测器812之间实现更好的光绝缘，并减小光串扰。
[0080]参见图9A，本发明的一个波长选择传感器900A是图8A中的波长选择传感器800A的一种变体。图9A的波长选择传感器900A包括图2中的滤光器200和一个光电探测器912A的阵列902A。阵列902A实际上是滤光器200的基底。滤光器200可以被直接沉积到阵列902A上，由此支撑将不再需要单独的厚基底，例如至少0.8mm厚的单独的玻璃基底，来支撑滤光器200。阵列902A包括具有相对的第一表面921和第二表面922的器件芯片920。阵列902A的光电探测器912A被置于器件芯片920的第一表面921内。滤光器200被置于光电探测器912A上方的第一表面921上。接合垫929A可以延伸穿过位于诸如滤光器200的相对面上的器件芯片920，如图9A所示。承载芯片930可以被接合到器件芯片920的第二表面922上，用于在器件芯片920的可选抛光过程中对器件芯片920加以强化，如见下文所述。
[0081]现在转至图9B，本发明的一个波长选择传感器900B是图8A中波长选择传感器800A和图9A中900A的一种变体。图9B的波长选择传感器900B包括图2中的滤光器200和光电探测器912B的阵列902B。阵列902B包括具有相对的第一表面941和第二表面942的阵列基底940。阵列902B的光电探测器912被布置在第一表面941内，滤光器200则被布置在阵列基底940的第二表面942上。在这种实施例中，光840传播穿过阵列基底940，到达阵列902B的光电探测器912B。
[0082]在一种优选实施例中，波长选择传感器900B还包括一个复用器芯片950，其包括复用电路955，用于读取阵列902B的光电探测器912B的光电信号。复用器芯片950被以倒装方式接合到阵列基底940的第一表面941上。接合垫929B可以在复用器芯片950与阵列基底940之间延伸，用于在复用器芯片950与阵列902B的光电探测器912B之间建立电接触。
[0083]图7B的可变滤光器700B可分别在图8A至8D的波长选择传感器800A至800D和9A、9B的波长选择传感器900A、900B中取代可变滤光器200。滤光器200、700B不仅可以采用三材料系统实现，还可采用包括四种或更多种材料的材料系统实现。第一材料可包括二氧化硅，第二材料可包括五氧化二钽，第三材料可包括硅。通过对材料的适当选择，可变滤光器200的厚度可以不大于20 μm，优选为10 μπι或更小，这样可以大大减小可变滤光器200内的机械应力，并提高产量。
[0084]优选情况下，可变滤光器200或700Β被分别直接布置于图8Α至8D的光电探测器阵列802A至802D、9A和9B的光电探测器阵列902A和902B上。在这些实施例中，在第一层211和第二层212的交替沉积以及第三层213和第四层214的交替沉积中，光电探测器阵列802A至802D、902A和902B实际上是可变滤光器200或700B的基底，以便在所提供的光电探测器阵列802A至802D、902A和902B上分别生成带通滤光器204和阻挡滤光器206A、206B。直接在图8A至8D的光电探测器阵列802A至802D、9A和9B的光电探测器阵列902A和902B上布置滤光器200或700B会使整体结构更为紧凑，并改善相应波长选择传感器800A至800D、900A和900B的光谱分辨率，因为相比包括可选的块体基底202的滤光器200的实施例(图2)而言，光到达光电探测器812、812A、812B、812C、912A和912B前所经过的距离更短，且发散更少。
[0085]参见图10A、10B和1C并再参见图9A，示出了一种制造波长选择传感器900A(图9A)的方法。提供了一种具有相对的第一表面1021和第二表面1022的器件晶片1020(图10A)。然后，光电探测器912A和可选的接合垫929A在第二表面1022内形成，使得光电探测器912A从器件晶片1020内部面对第一表面1021(图10A)。然后，将器件晶片1020接合到一个可选的承载晶片1030上，对第一表面1021进行抛光去除，以暴露出阵列902的光电探测器912A及接合垫929A(图10B)。接合承载晶片1030，以提供机械强度，从而易于抛光。然后，滤光器200被逐层布置在接合垫929A之间的第一表面1021上(图10C)。此时可以将器件晶片1020切割为单独的器件芯片920。
[0086]前述对本发明的一种或多种实施例的说明旨在作为例示和说明之用。其并不意味着已详尽说明或将本发明局限于所披露的具体形式。