專利名稱：成像裝置、電子裝置、光電池和制造成像裝置的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及成像裝置、電子裝置、光電池和制造成像裝置的方法。
背景技術(shù)：
諸如數(shù)碼相機(jī)之類的電子裝置包括成像裝置。在成像裝置中，排列了多個(gè)像素的成像區(qū)域被排列在襯底的面上。成像裝置接收?qǐng)D像區(qū)域中作為被攝體圖像入射的入射光，并且產(chǎn)生捕獲的圖像。這里，例如，通過接收三原色的光產(chǎn)生彩色圖像作為捕獲的圖像。例如，成像裝置包括CCD (Charge Coupled Device,電荷耦合器件)型圖像傳感器和CMOS (Complementary Metal Oxide kmiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)型圖像傳感器。在這種情況下，在成像區(qū)域中，例如在多個(gè)圖像的每一個(gè)中安置光電二極管作為光電變換器(例如，參見JP-A-2009-277732)。更確切地，如JP-A-2009-277732中所說明的，通過對(duì)硅半導(dǎo)體襯底進(jìn)行雜質(zhì)的離子注入，形成光電二極管，并且光電二極管接收入射光并進(jìn)行入射光的光電轉(zhuǎn)換，從而產(chǎn)生信號(hào)電荷。另外，建議了通過使用應(yīng)用了等離子體(plasmon)共振的器件檢測(cè)光來進(jìn)行成像處理(例如，參見 JP-A-2009-38352、JP-T-2009-528542 和 JP-A-2009-175124)。等離子體共振是表面等離子體根據(jù)通過允許入射光入射至金屬表面所產(chǎn)生的瞬變光進(jìn)行共振而使得在金屬表面上受到激勵(lì)并且局部加強(qiáng)電場(chǎng)的現(xiàn)象。據(jù)此，在此方法中，通過使用基于局部加強(qiáng)的電場(chǎng)獲取的信號(hào)進(jìn)行成像。更確切地，在JP-A-2009-38352中公開的情況下，光入射到其中通過使用半導(dǎo)體材料周期性地形成凸起凹入的格柵結(jié)構(gòu)的表面，并且基于等離子體共振產(chǎn)生電場(chǎng)。然后，電場(chǎng)能量用于硅層中的光電轉(zhuǎn)換，從而進(jìn)行光檢測(cè)。這里，通過適當(dāng)?shù)馗淖兏駯沤Y(jié)構(gòu)的形狀，可以選擇性地檢測(cè)特定波長(zhǎng)的光，藉此創(chuàng)建彩色圖像。在JP-T-2009-528542的情況下，光入射至金屬和電介質(zhì)之間的波界面(waveinterface)，并且基于等離子體共振產(chǎn)生電場(chǎng)能量。這里，與三原色的各自光對(duì)應(yīng)地堆疊三個(gè)波界面。由此，在界面上產(chǎn)生的等離子體的電場(chǎng)能量用于半導(dǎo)體層中的光電轉(zhuǎn)換，并且高效率地產(chǎn)生電子，從而進(jìn)行光檢測(cè)。在JP-A-2009-1751M的情況下，將多個(gè)金屬納米粒子相連接的納米鏈安置在絕緣膜上，并且光入射至此，藉此發(fā)生等離子體共振。據(jù)此，通過根據(jù)等離子體共振的發(fā)生讀出布置在低層上的二極管的電阻的變化或者由于用于電場(chǎng)能量(發(fā)熱能量)的熱電偶引起的電位的變化來進(jìn)行光檢測(cè)。

發(fā)明內(nèi)容
在上面給出的描述中，如JP-A-2009-277732那樣，在像素中布置光電二極管的情況下，存在電子由于硅晶體的缺陷而重新組合或產(chǎn)生的情況。據(jù)此，存在即使在光未入射至像素的情況下也產(chǎn)生信號(hào)電荷而使得輸出成像信號(hào)的情況。結(jié)果，在捕獲的圖像中產(chǎn)生所謂的白點(diǎn)(白色劃痕)，從而，存在畫質(zhì)惡化的情況。
類似地，在JP-A-2009-38352和JP-T-2009-528542的情況下，使用半導(dǎo)體層中的光電轉(zhuǎn)換，從而，存在畫質(zhì)由于在捕獲的圖像中產(chǎn)生白點(diǎn)(白色劃痕)而惡化的情況。與此對(duì)照，在半導(dǎo)體層(硅晶體)內(nèi)部未傳播電子的情況下，與上述情況不同，原理上在捕獲的圖像中不產(chǎn)生白點(diǎn)(白色劃痕)然而，在JP-A-2009-1751M的情況下，由于使用空間上各向同性的納米鏈結(jié)構(gòu)，因此存在高偏振依賴性。據(jù)此，盡管這種技術(shù)適合于具有強(qiáng)偏振的激光束之類的光的檢測(cè)，然而其不適合于檢測(cè)包括了混合偏振光的自然光之類的光。另外，盡管以溫度變化的形式檢測(cè)到根據(jù)等離子體共振產(chǎn)生的電場(chǎng)能量，然而使用了通過將溫度變化平均來獲取信號(hào)的結(jié)構(gòu)。因此，檢測(cè)強(qiáng)度的動(dòng)態(tài)范圍是窄的，并且該技術(shù)在光譜觀察和靈敏度方面可能不適合的。如上面那樣，在成像裝置中，由于各種缺陷的發(fā)生而難以改善捕獲的圖像的畫質(zhì)。另外，難以減小成像裝置的厚度，因此，存在難以使裝置小型化的情況。此外，存在難以降低成本的情況。與成像裝置的像素類似地，由于難以減小包括光電器件的光電池的厚度，因此存在難以使裝置小型化的情況。另外，存在難以降低成本的情況。由此，期望提供能夠改善捕獲的圖像的畫質(zhì)并且減小其尺寸和成本的成像裝置和電子裝置以及制造該裝置的方法。另外，期望提供能夠減小裝置的尺寸和成本的光電池。本公開的一實(shí)施例目標(biāo)在于一種成像裝置，其包括成像單元，其中接收光接收面上的入射光的多個(gè)像素布置在襯底的成像區(qū)域中。像素包括熱電偶器件組，其中多個(gè)熱電偶沿著光接收面對(duì)齊，在熱電偶器件組中，多個(gè)熱電偶布置為彼此分離以使得光接收面具有格柵結(jié)構(gòu)，并且熱電偶器件組布置為使得入射光入射至格柵結(jié)構(gòu)，從而使得在光接收面上發(fā)生等離子體共振，并且由于發(fā)生等離子體共振的熱電偶器件組的一部分的溫度的變化而在多個(gè)熱電偶的每一個(gè)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。本公開的另一實(shí)施例目標(biāo)在于一種制造成像裝置的方法。所述方法包含通過在襯底的成像區(qū)域中布置接收光接收面上的入射光的多個(gè)像素來形成成像單元。成像單元的形成包括在像素中形成熱電偶器件組，其中多個(gè)熱電偶沿著光接收面對(duì)齊，在熱電偶器件組的形成中，多個(gè)熱電偶布置為彼此分離，以使得熱電偶器件組的光接收面具有格柵結(jié)構(gòu)，并且，熱電偶器件組形成為使得入射光入射至格柵結(jié)構(gòu)，從而使得在光接收面上發(fā)生等離子體共振，并且由于發(fā)生等離子體共振的熱電偶器件組的一部分的溫度的變化而在多個(gè)熱電偶的每一個(gè)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。本公開的又一實(shí)施例目標(biāo)在于一種電子裝置，包含成像單元，其中接收光接收面上的入射光的多個(gè)像素布置在襯底的成像區(qū)域中。像素包括熱電偶器件組，其中多個(gè)熱電偶沿著光接收面對(duì)齊，在熱電偶器件組中，多個(gè)熱電偶布置為彼此分離，以使得光接收面具有格柵結(jié)構(gòu)，并且，熱電偶器件組布置為使得入射光入射至格柵結(jié)構(gòu)，從而使得在光接收面上發(fā)生等離子體共振，并且由于發(fā)生等離子體共振的熱電偶器件組的一部分的溫度的變化而在多個(gè)熱電偶的每一個(gè)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。本公開的又一實(shí)施例目標(biāo)在于一種光電池，包含光電功率器件，其通過在光接收面上接收入射光以產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。光電功率器件包括熱電偶器件組，其中多個(gè)熱電偶沿著光接收面對(duì)齊，在熱電偶器件組中，多個(gè)熱電偶布置為彼此分離，以使得光接收面具有格柵結(jié)構(gòu)，并且，熱電偶器件組布置為使得入射光入射至格柵結(jié)構(gòu)，從而使得在光接收面上發(fā)生等離子體共振，并且由于發(fā)生等離子體共振的熱電偶器件組的一部分的溫度的變化而在多個(gè)熱電偶的每一個(gè)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)本公開的實(shí)施例，通過將多個(gè)熱電偶安置為彼此分離而形成熱電偶器件組，以使得熱電偶器件組的光接收面具有格柵結(jié)構(gòu)。這里，形成熱電偶器件組以使得光入射至格柵結(jié)構(gòu)，從而使得在光接收面上發(fā)生等離子體共振，并且由于發(fā)生等離子體共振的熱電偶器件組的一部分的溫度的變化而在多個(gè)熱電偶的每一個(gè)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。根據(jù)本公開的實(shí)施例，提供了能夠改善捕獲的圖像的畫質(zhì)并且減小其尺寸和成本的成像裝置和電子裝置以及制造該裝置的方法。另外，提供了能夠減小裝置的尺寸和成本的光電池。


圖1是圖示構(gòu)成根據(jù)本公開實(shí)施例的成像裝置的像素等中包括的光電傳感器(光電池器件)的主要部分的示圖。圖2是圖示構(gòu)成根據(jù)本公開實(shí)施例的成像裝置的像素等中包括的光電傳感器(光電池器件)的主要部分的示圖。圖3是圖示入射到格柵結(jié)構(gòu)上的入射光的外觀的示圖。圖4A和4B是圖示入射到格柵結(jié)構(gòu)上的入射光的外觀的示圖。圖5是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的相機(jī)的配置的配置圖。圖6是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的成像器件的整體配置的示圖。圖7是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的成像器件的主要部分的示圖。圖8是示意性地圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的像素的顏色排列的俯視圖。圖9A 9D是圖示制造根據(jù)本公開實(shí)施例1的成像裝置的方法的處理的主要部分的示圖。圖IOE和IOF是圖示制造根據(jù)本公開實(shí)施例1的成像裝置的方法的處理的主要部分的示圖。圖IlG和IlH是圖示制造根據(jù)本公開實(shí)施例1的成像裝置的方法的處理的主要部分的示圖。圖121和12J是圖示制造根據(jù)本公開實(shí)施例1的成像裝置的方法的處理的主要部分的示圖。圖II是圖示制造根據(jù)本公開實(shí)施例1的成像裝置的方法的處理的主要部分的示圖。圖14是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的變型示例1的熱電偶器件組的主要部分的示圖。圖15是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的變型示例2的熱電偶器件組的主要部分的示圖。圖16是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的變型示例3的熱電偶器件組的主要部分的示圖。圖17是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的變型示例3的熱電偶器件組的主要部分的示
7圖。圖18是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例2的成像器件的主要部分的示圖。圖19是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例3的成像器件的主要部分的示圖。圖20是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例4的成像器件的主要部分的示圖。圖21是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例4的成像器件的主要部分的示圖。圖22k和22B是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例4的成像器件的主要部分的示圖。圖23是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例5的成像器件的主要部分的示圖。圖M是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例6的信號(hào)處理單元(參見圖5)的主要部分的框圖。圖25是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例6的校正處理的操作的流程圖。圖沈是圖示根據(jù)實(shí)施例6的電動(dòng)勢(shì)相對(duì)于入射光的光強(qiáng)的響應(yīng)函數(shù)的示圖。圖27是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例7的控制單元(參見圖5)的主要部分的框圖。圖觀是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例7的冷卻處理的操作的流程圖。圖四是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例7的冷卻處理的操作的剖面視圖。圖30A和30B是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例8的成像操作的示圖。圖31是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例9的光電池的主要部分的俯視圖。
具體實(shí)施例方式下文參照附圖描述本公開的實(shí)施例。描述將按照下面的順序呈現(xiàn)。0.基本配置1.實(shí)施例1 (成像裝置)2.實(shí)施例2 (熱電偶器件組的上面涂覆有Al膜的情況)3.實(shí)施例3 (熱電偶器件組堆疊的情況)4.實(shí)施例4 (部分熱電偶器件組涂覆有遮光膜的情況)
5.實(shí)施例5 (包括納米彈性元件的情況)6.實(shí)施例6 (進(jìn)行數(shù)據(jù)校正的情況)7.實(shí)施例7 (基于Peltier效應(yīng)進(jìn)行冷卻的情況)8.實(shí)施例8 (成像操作)9.實(shí)施例9 (光電池)10.其它<0.基本配置>圖1和2是圖示構(gòu)成根據(jù)本公開實(shí)施例的成像裝置的像素等中包括的光電傳感器(光電池器件)的主要部分的示圖。這里，圖1圖示剖面圖。另外，圖2圖示上面。圖1是在從下側(cè)朝著上側(cè)設(shè)置視線的情況下沿著圖2中所示的線X1-X2取得的剖面。盡管在從上側(cè)朝著下側(cè)設(shè)置視線的情況下沿著圖2中所示的線Xl到X2取得的剖面未示出在圖中，然而以圖1中所圖示的形狀布
置每一部分。如圖1和2中所示，光電傳感器包括熱電偶器件組210。如圖1中所示，熱電偶器件組210布置在入射光L入射到的襯底11的面(上面)上。熱電偶器件組210的外圍涂覆有例如由絕緣材料(如SiO2)形成的絕緣層SZ。熱電偶器件組210的外圍最好涂覆有具有低導(dǎo)熱性的、諸如有機(jī)多孔膜或者空氣層之類的材料。如圖2中所示，熱電偶器件組210由多個(gè)熱電偶211 216配置。例如，在熱電偶器件組210中，布置了六個(gè)熱電偶，包括第一熱電偶211、第二熱電偶212、第三熱電偶213、第四熱電偶214、第五熱電偶215和第六熱電偶216。在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 216如圖1和2中所示那樣沿著襯底11的上面(xy平面)對(duì)齊。多個(gè)熱電偶211 216串聯(lián)連接。這里，如圖1和2中所示，多個(gè)熱電偶211 216分別包括第一金屬部分21IA 216A和第二金屬部分211B 216B。在多個(gè)熱電偶211 216中，第一金屬部分211A 216A和第二金屬部分211B 216B沿著襯底11的上面(xy平面)對(duì)齊以彼此連接。第一金屬部分211A 216A和第二金屬部分211B 216B由具有不同熱電能的金屬形成，以使得基于kebeck效應(yīng)在熱電偶211 216的每一個(gè)中產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)。第一金屬部分211A 216A和第二金屬部分211B 216B例如由Cu、Al、Ag、Ni或狗或其合金形成。例如，第一金屬部分211A 216A配置為用作負(fù)電橋，第二金屬部分211B 216B配置為用作正電橋。在此實(shí)施例中，如圖1和2中所示，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 216被安排為彼此分離以用于配置格柵結(jié)構(gòu)。另外，在此實(shí)施例中，布置熱電偶器件組210以使得根據(jù)入射至格柵結(jié)構(gòu)的入射光L發(fā)生等離子體共振，并且發(fā)生等離子體共振的部分的溫度改變以使得在多個(gè)熱電偶211 216中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。換言之，每個(gè)像素P具有作為集成了光接收部分和檢測(cè)部分的凸凹部分的格柵結(jié)構(gòu)。這里，形成這樣的格柵結(jié)構(gòu)熱電偶器件組210的光接收面(上面)凸起和凹下，以使得根據(jù)入射光L中包括的特定波段的光在光接收面(上面)上發(fā)生等離子體共振。由此，將根據(jù)基于格柵結(jié)構(gòu)發(fā)生的等離子體共振(從其產(chǎn)生的瞬變光(evanescent light))的加強(qiáng)電場(chǎng)的局部熱能量通過熱電偶器件組210有效地轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)差。據(jù)此，基于根據(jù)電動(dòng)勢(shì)獲取的信號(hào)進(jìn)行入射光(入射的電磁波)的強(qiáng)度的檢測(cè)或成像。構(gòu)成熱電偶器件組210的每個(gè)部分將在下面詳細(xì)地加以描述。如圖1中所示，在熱電偶器件組210的第一 第三熱電偶211 213中，將溝道TR12和TR23布置在第一熱電偶211和第二熱電偶212之間以及第二熱電偶212和第三熱電偶213之間。另外，如圖2中所示，溝道TR13布置在第一熱電偶211和第三熱電偶213之間。如圖1中所示，第一熱電偶211和第二熱電偶212串聯(lián)連接在溝道TR 21的下側(cè)。另外，第二熱電偶212和第三熱電偶213串聯(lián)連接在溝道TR 23的下側(cè)。如上面那樣，在襯底11的深度方向ζ上入射光L入射到的上側(cè)部分，如圖1中所示的第一 第三熱電偶211 213中的每一個(gè)、第一金屬部分211A 213A的上端和第二金屬部分211B 21 的上端結(jié)合在一起。換言之，在第一 第三熱電偶211 213中，第一金屬部分21IA 213A和第二金屬部分21IB 21 結(jié)合在一起，從而上側(cè)部分變?yōu)闇囟葴y(cè)量結(jié)點(diǎn)(熱結(jié)點(diǎn))。另外，第一金屬部分211A 213A的下端和第二金屬部分211B 21 的下端位于輸出入射光L的第一 第三熱電偶211 213的下側(cè)部分，并且兩方的下端以其之間插入的間隙Gl G3彼此分離。換言之，在第一 第三熱電偶211 213中，第一金屬部分211A 213A和第二金屬部分211B 21 彼此分離以使得下側(cè)部分變?yōu)榛鶞?zhǔn)結(jié)點(diǎn)(冷卻結(jié)點(diǎn))。此外，第一熱電偶211的第二金屬部分211B和第二熱電偶212的第一金屬部分212A彼此電連接。另外，第二熱電偶212的第二金屬部分212B和第三熱電偶213的第一金屬部分213A彼此電連接。與此對(duì)照，盡管第四 第六熱電偶214 216的剖面未在圖中示出，然而，如上面那樣將溝道(未在圖中示出)安排在第四熱電偶214和第五熱電偶215之間以及第五熱電偶215和第六熱電偶216之間。另外，如圖2中所示，將溝道TR 46安排在第四熱電偶214和第六熱電偶216之間。另外，第四熱電偶214和第五熱電偶215串聯(lián)連接在一溝道(未在圖中示出)的下側(cè)。第五熱電偶215和第六熱電偶216串聯(lián)連接在一溝道(未在圖中示出)的下側(cè)。換言之，盡管未在圖中示出，在第四 第六熱電偶214 216的上側(cè)部分中，類似于第一 第三熱電偶211 213，第一金屬部分214A 216A的上端與第二金屬部分214B 216B的上端結(jié)合在一起。另外，第一金屬部分214A 216A的下端與第二金屬部分214B 216B的下端位于第四 第六熱電偶214 216的下側(cè)，并且兩方的下端以其之間插入的間隙(未在圖中示出)彼此分離。第四熱電偶214的第二金屬部分214B和第五熱電偶215的第一金屬部分215A彼此電連接。另外，第五熱電偶215的第二金屬部分215B和第六熱電偶216的第一金屬部分216A彼此電連接。此外，如圖2中所示，將溝道安排在第一熱電偶211和第六熱電偶216之間、第二熱電偶212和第五熱電偶215之間以及第三熱電偶213和第四熱電偶214之間。這里，將溝道TR安排為穿過熱電偶器件組210的中心并且在χ方向上延伸。如圖2的右側(cè)所示，第三熱電偶213和第四熱電偶214串聯(lián)連接。換言之，第三熱電偶213的第二金屬部分21 和第四熱電偶214的第一金屬部分214A彼此電連接。盡管未在圖中示出，然而溝道TR以χ方向在第三熱電偶213和第四熱電偶214之間的連接部分的上側(cè)延伸。另外，在每個(gè)溝道的內(nèi)部，如圖1中所示，布置絕緣層SZ。如上面那樣，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 216布置為凸起部分，并且溝道布置為凹下部分，以使得多個(gè)熱電偶211 216彼此分離。因此，熱電偶器件組210用作基于凹凸面(其由凸起部分和凹入部分構(gòu)成)的衍射格柵。這里，如圖2中所示，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 216布置為使得格柵結(jié)構(gòu)具有中心點(diǎn)對(duì)稱。在此實(shí)施例中，如圖2中所示，熱電偶器件組210具有這樣的Baumkuchen結(jié)構(gòu)外部形狀在光接收面上是圓形形狀，并且通過將圓形形狀的中心用作其軸而將多個(gè)熱電偶211 216形成為對(duì)稱。更確切地，如圖2中所示，在熱電偶器件組210中，第二熱電偶212和第五熱電偶215的每一個(gè)的平面形狀均是半圓形狀。第二熱電偶212和第五熱電偶215在y方向上對(duì)齊以使得在被組合時(shí)形成圓形形狀。與此對(duì)照，第一熱電偶211、第三熱電偶213、第四熱電偶214和第六熱電偶216具有弧形形狀作為其平面形狀。第一熱電偶211、第三熱電偶213、第四熱電偶214和第六熱電偶216安排在第二熱電偶212和第五熱電偶215的外圍，從而在將它們組合在一起時(shí)，其外部形狀形成圓形形狀。第一熱電偶211和第三熱電偶213安排為在第二熱電偶212的上側(cè)以χ方向?qū)R。另外，第四熱電偶214和第六熱電偶216安排為在第五熱電偶215的下側(cè)以χ方向?qū)R。在此實(shí)施例中，布置熱電偶器件組210以使得根據(jù)在光接收面上發(fā)生的等離子體共振，多個(gè)熱電偶211 216位于放大的電場(chǎng)區(qū)域(與瞬變光的幅值的波腹對(duì)應(yīng)的區(qū)域)中。換言之，形成每個(gè)部分以使得第一金屬部分21IA 216A和第二金屬部分21IB 216B結(jié)合在一起的多個(gè)熱電偶211 216的部分對(duì)應(yīng)于根據(jù)等離子體共振局部放大了電場(chǎng)的部分。如圖1和2中所示，布置布線Hl和H2。這里，布線Hl和H2分別連接至串聯(lián)連接的熱電偶器件組210的多個(gè)熱電偶211 216的每一個(gè)的一端和另一端。另外，布線Hl和H2連接至邏輯電路(未在圖中示出)。具體地，如圖1中所示，在串聯(lián)連接的多個(gè)熱電偶211 216之中，將布線Hl布置在構(gòu)成第一熱電偶211的第一金屬部分211A的下端。另外，將布線H2布置在構(gòu)成第六熱電偶216的第二金屬部分216B的下端。布線Hl和H2例如通過使用具有低電阻的導(dǎo)電材料(如，Cu)而形成。在上述熱電偶器件組210中，當(dāng)入射光L入射至格柵結(jié)構(gòu)的上面時(shí)，上面的表面等離子體被激勵(lì)。由此，其上面部分根據(jù)其中產(chǎn)生的瞬變光的放大電場(chǎng)局部產(chǎn)生熱能量。據(jù)此，在熱電偶器件組210中，如圖1中所示，位于上面?zhèn)鹊募訜釁^(qū)域HT被加熱。換言之，溫度在熱電偶器件組210的溫度測(cè)量結(jié)點(diǎn)處改變。與此對(duì)照，在熱電偶器件組210中，在位于下面?zhèn)鹊幕鶞?zhǔn)區(qū)域REF中，不發(fā)生等離子體共振，因此，基準(zhǔn)區(qū)域REF不被加熱。換言之，溫度在熱電偶器件組210的基準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)處不改變。因此，在熱電偶器件組210中，當(dāng)入射光L入射時(shí)，發(fā)生加熱區(qū)域HT和基準(zhǔn)區(qū)域REF之間的溫度差異，因此，基于kebeck效應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。如等式(1)中所示，可以在每個(gè)熱電偶211 216中獲取電動(dòng)勢(shì)Vi，所述電動(dòng)勢(shì)Vi被表示為加熱區(qū)域HT的溫度Tl和基準(zhǔn)區(qū)域REF的溫度TO之間的溫差(Tl-TO)與kebeck系數(shù)k的乘積。在熱電偶器件組210中，如下列等式( 所表示的，可以獲取被表示為多個(gè)熱電偶211 216中獲取的電動(dòng)勢(shì)Vi之和的總功率Vtot。Vi = Zc(Tl-TO)(1)Vtot =Σ Vi(i = 1,2,3, —, η) (2)更確切地，如圖1中所示，在第一 第三熱電偶211 213中，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)VI、V2和V3，并且電流從第一金屬部分211Α 213Α流向第二金屬部分211Β 213Β。如圖2中所示，在第四 第六熱電偶214 216中，類似地，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，并且電流流動(dòng)。換言之，電流沿著第一 第六熱電偶211 216的排列方向流動(dòng)。圖3、4Α和4Β是圖示入射到格柵結(jié)構(gòu)上的入射光的外觀的示圖。
圖3是剖面視圖。圖3圖示通過SiO2層入射到由金屬(Ni或Al)制成的格柵結(jié)構(gòu)的入射光的外觀，其中具有預(yù)定高度d的凸起部分以預(yù)定間距T布置在光接收面上。圖4A和4B是圖示仿真結(jié)果的示圖。圖4A和4B圖示在入射光入射到圖3中所示的格柵結(jié)構(gòu)上的情況下，光的波長(zhǎng)和其吸收量之間的關(guān)系的仿真的結(jié)果。圖4A圖示由Al的單一物質(zhì)Al形成格柵結(jié)構(gòu)的情況，圖4B圖示由單一物質(zhì)Ni形成格柵結(jié)構(gòu)的情況。這里，圖示了通過使用二維FDTD(Finite-difference-Time-Domain，有限差時(shí)域)法所執(zhí)行的仿真的結(jié)果。如可以根據(jù)圖4A和4B所理解的那樣，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)置格柵結(jié)構(gòu)的凹凸部分的寬高比，可以選擇性地檢測(cè)到特定波段的光。另外，根據(jù)材料(介電常數(shù))的差異，可以選擇性地檢測(cè)到特定波段的光。<1.實(shí)施例 1>[A.裝置配置](A-I)相機(jī)的主要部分的配置圖5是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的相機(jī)40的配置的配置圖。如圖5中所示，相機(jī)40包括成像器件1、光學(xué)系統(tǒng)42、控制單元43和信號(hào)處理單元44。將依次描述各單元。成像器件1接收通過光學(xué)系統(tǒng)42入射到成像面PS上的作為被攝體圖像的入射光L，并且產(chǎn)生信號(hào)。這里，成像器件1根據(jù)從控制單元43輸出的控制信號(hào)而受到驅(qū)動(dòng)，并且輸出信號(hào)。光學(xué)系統(tǒng)42包括諸如成像透鏡和光圈之類的光學(xué)組件，并且其在成像器件1的成像面PS上被安排為采集入射光L?？刂茊卧?3將各種控制信號(hào)輸出至成像器件1和信號(hào)處理單元44，以便控制要受到驅(qū)動(dòng)的成像器件1和信號(hào)處理單元44。控制單元43包括基于程序作為控制單元工作的計(jì)算機(jī)。信號(hào)處理單元44通過對(duì)成像器件1輸出的信號(hào)進(jìn)行信號(hào)處理，產(chǎn)生被攝體圖像的捕獲圖像。信號(hào)處理單元44包括基于程序作為信號(hào)處理單元工作的計(jì)算機(jī)。(A-2)成像器件的主要部分的配置現(xiàn)在將描述成像器件1的整體配置。圖6是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的成像器件1的整體配置的示圖。圖6圖示了上如圖6中所示，成像器件1包括襯底11。襯底11例如是由硅半導(dǎo)體構(gòu)成的半導(dǎo)體襯底，并且成像區(qū)域PA和外圍區(qū)域SA安置在襯底11的面上。如圖6中所示，成像區(qū)域PA具有矩形形狀，并且多個(gè)像素P安排在水平方向χ和垂直方向y上。換言之，像素P在矩陣圖案中對(duì)齊。像素P將在稍后詳細(xì)描述。成像區(qū)域PA對(duì)應(yīng)于圖1中所圖示的成像面PS。如圖6中所示，外圍區(qū)域SA位于成像區(qū)域PA的外圍。盡管在圖中未示出，然而，在外圍區(qū)域SA中布置著外圍電路。例如，將驅(qū)動(dòng)電路和外部輸出電路布置為外圍電路，所述驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)位于成像區(qū)域PA中的每個(gè)像素P，所述外部輸出電路將每個(gè)像素P產(chǎn)生的信號(hào)輸出至其外部。
(A-3)成像器件的詳細(xì)配置將詳細(xì)描述根據(jù)此實(shí)施例的成像器件1。圖7是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的成像器件1的主要部分的示圖。圖7示意性地圖示像素P的剖面。圖7表示與圖1中所示的剖面相同的剖面。如圖7中所示，在成像器件1中，像素P包括熱電偶器件組210。另外，與每個(gè)像素P對(duì)應(yīng)地布置氣隙層31和微透鏡ML。如圖7中所示，熱電偶器件組210布置在位于入射光L入射到的一側(cè)的襯底11的上面。熱電偶器件組210的外圍覆蓋著由絕緣材料(如，SiO2)形成的絕緣層SZ。盡管在圖中未示出上面，然而與圖2中圖示的情況類似地配置熱電偶器件組210。換言之，與上面給出的描述類似地，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 216安排為彼此分離以用于形成格柵結(jié)構(gòu)。另外，布置熱電偶器件組210以使得根據(jù)入射至格柵結(jié)構(gòu)的入射光L，在光接收面上發(fā)生等離子體共振，并且多個(gè)熱電偶211 216根據(jù)部分光接收面的溫度的變化產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)(參見圖2)。例如，在多個(gè)熱電偶211 216中，第一金屬部分211A 216A和第二金屬部分211B 216B由Ni和Ni與Cu的合金形成。除此以外，可以選擇和使用各種金屬材料作為據(jù)以適當(dāng)?shù)匕l(fā)生kebeck效應(yīng)的組合。如圖7中所示，氣隙層31是氣隙，并且布置在熱電偶器件組210的上面。氣隙層31的上面涂覆有諸如S^2之類的絕緣層SZ。換言之，形成氣隙層31以便在熱電偶器件組210中插入在入射光L入射到的上面和絕緣層SZ之間。可替代地，可以將真空層布置為氣隙，代替包括空氣的氣隙層31。如圖7中所示，微透鏡ML布置在覆蓋熱電偶器件組210的絕緣層SZ的上面。微透鏡ML是中心形成得比邊緣更厚的凸起型透鏡，并且配置為采集熱電偶器件組210的上面的入射光L。圖8是示意性地圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的像素P的顏色排列的俯視圖。如圖8中所示，成像器件1包括選擇性地接收紅光的紅像素R、選擇性地接收綠光的綠像素G和選擇性地接收藍(lán)光的藍(lán)像素B。成像器件1基于從紅像素R、綠像素G和藍(lán)像素B獲取的信號(hào)來捕獲彩色圖像。如圖8中所示，紅像素R、綠像素G和藍(lán)像素B布置為彼此相鄰。這里，紅像素R、綠像素G和藍(lán)像素B安排為以Bayer圖案對(duì)齊。更確切地，多個(gè)綠像素G以對(duì)角方向?qū)R以處于方格式的圖案(checkeredpattern)。另外，紅像素R和綠像素B在多個(gè)綠像素G之間以對(duì)角方向排列。例如，形成每個(gè)像素以具有1. 4 μ m的像素尺寸和1. 0 μ m的膜厚度。紅像素R、綠像素G和藍(lán)像素B中的每一個(gè)如上所述那樣包括熱電偶器件組210。在紅像素R中，為了選擇性接收紅光并且輸出信號(hào)，熱電偶器件組210配置為形成凸起凹入部分的周期性結(jié)構(gòu)，例如，其中凸起部分的高度為55nm并且間距為180nm。在綠像素G中，為了選擇性接收綠光并且輸出信號(hào)，熱電偶器件組210配置為形成凸起凹入部分的周期性結(jié)構(gòu)，例如，其中凸起部分的高度為35nm并且間距為120nm。在藍(lán)像素B中，為了選擇性接收藍(lán)光并且輸出信號(hào)，熱電偶器件組210配置為形成凸起凹入部分的周期性結(jié)構(gòu)，例如，其中凸起部分的高度為25nm并且間距為90nm。
另外，在熱電偶器件組210中，“凸起凹入部分的最大間隙”等于或小于要檢測(cè)的光的最大波長(zhǎng)。因此，在紅像素R中，“凸起凹入部分的最大間隙”例如等于或小于700nm。在綠像素G中，“凸起凹入部分的最大間隙”例如等于或小于600nm。在藍(lán)像素B中，“凸起凹入部分的最大間隔”例如等于或小于500nm。這里，“凸起凹入部分的間隙”表示凸起部分和另一凸起部分或者凹入部分與另一凹入部分之間的距離(間距寬度)。另外，可以在熱電偶器件組210中適當(dāng)?shù)卦O(shè)置熱電偶的數(shù)目。通過增大熱電偶的數(shù)目，可以改善靈敏度。[B.制造方法]下文描述制造上述成像裝置的方法的主要部分。圖9A II是圖示制造根據(jù)本公開實(shí)施例1的成像裝置的方法的處理的主要部分的示圖。圖9A 圖II表示與圖7中所示的剖面相同的剖面。通過圖9A 13K中圖示的處理依次制造圖7等中圖示的成像器件1。在圖9A 13K中，在構(gòu)成熱電偶器件組210的多個(gè)熱電偶211 216之中，表示用于形成第一 第三熱電偶211 213的部分。盡管在圖中未示出制造第四 第六熱電偶214 216的處理，然而其與制造第一 第三熱電偶211 213的處理相同。(a)形成絕緣層SZl為了制造成像器件1，首先，如圖9A中所示，形成絕緣層SZl。這里，通過使用CVD法在硅半導(dǎo)體形成的襯底11的上面利用SiO2形成膜，以形成絕緣層SZ1。例如，形成絕緣層SZ1，以使得其厚度等于或小于lOOnm。(b)形成布線Hl 接下來如圖9B中所示那樣形成布線Hl。這里，在形成布線Hl的絕緣層SZl的部分中形成溝道之后，將導(dǎo)電材料埋入溝道中，從而形成布線HI。例如，通過進(jìn)行干法刻蝕工藝，在絕緣層SZl中形成溝道。然后，通過例如使用濺射法淀積諸如Cu之類金屬材料，形成布線Hl。另外，通過與上述工藝相同的工藝形成布線H2。(c)形成絕緣層SZ2接下來，如圖9C中所示，形成絕緣層SZ2。這里，通過使用CVD法在絕緣層SZl的上面利用SW2形成膜以形成絕緣層SZ2。例如，形成絕緣層SZ2以使得絕緣層SZl和絕緣層SZ2的組合的膜厚度等于或小于200nm。(d)絕緣層SZ的處理圖案接下來，如圖9D中所示，對(duì)絕緣層SZ2進(jìn)行圖案處理。這里，加工絕緣層SZ2的圖案，以使得其中要形成襯底11的上面之后的下方水平部分的、構(gòu)成熱電偶器件組210的熱電偶211 216的下部分的區(qū)域(參見圖1和7)被去除。例如，通過進(jìn)行干法刻蝕處理加工絕緣層SZ2的圖案。因此，在與熱電偶211 216的每一個(gè)的下水平部分對(duì)應(yīng)的部分形成溝道。
(e)形成第一金屬層21A接下來，如圖IOE中所示，形成第一金屬層21A。這里，在之前工藝中形成的每個(gè)溝道內(nèi)部，形成掩膜圖案PM1。形成掩膜圖案PMl以便其中形成第二金屬部分211B 216B之一的、構(gòu)成熱電偶器件組210的熱電偶211 216中每一個(gè)的下方部分的一部分的面被層壓，并且其一部分的面(其中要形成第一金屬部分211A 216A之一)被暴露。這種掩膜圖案PMl通過利用光刻技術(shù)處理光刻膠膜而形成。然后，金屬材料作為膜形成在絕緣層SZ2和掩膜圖案PMl的上面，以使得將金屬埋入提供了掩膜圖案PMl的溝道的內(nèi)部。這里，將與構(gòu)成熱電偶211 216的第一金屬部分211A 216A的金屬材料相同的金屬材料形成為膜。此后，例如，通過進(jìn)行CMP工藝，使絕緣層SZ2和掩膜圖案PMl的上面暴露，從而形成第一金屬層21A。(f)形成第二金屬層22B接下來，如圖IOF中所示，形成第二金屬層22B。這里，在從溝道內(nèi)部去除掩膜圖案PMl之后，將金屬材料作為膜形成在絕緣層SZ2和第一金屬層21A的上面，以使得將金屬材料埋入溝道內(nèi)部。這里，將與構(gòu)成熱電偶211 216的第二金屬部分211B 216B的金屬材料相同的金屬材料形成為膜。此后，例如，通過進(jìn)行CMP工藝，使絕緣層SZ2和掩膜圖案PMl的上面暴露，從而形成第二金屬層22B。(g)形成絕緣層SZ3接下來，如圖IlG中所示，形成絕緣層SZ3。這里，通過使用CVD法，利用SW2在絕緣層SZ2的上面形成膜，以形成絕緣層SZ3。例如，形成絕緣層SZ3以使得其膜厚度等于或小于lOOnm。然后，加工絕緣層SZ3的圖案。這里，加工絕緣層SZ3的圖案以使得構(gòu)成熱電偶器件組210的熱電偶211 216的其中形成了與襯底11的上面垂直的垂直部分的區(qū)域(參見圖1和7)被去除。例如，通過對(duì)絕緣層SD進(jìn)行干法刻蝕工藝來加工絕緣層SD的圖案。據(jù)此，在與熱電偶211 216的每一個(gè)的垂直部分對(duì)應(yīng)的部分處形成溝道。(h)形成第三金屬層23A接下來，如圖IlH中所示，形成第三金屬層23A。這里，在形成第三金屬層23A之前，形成掩膜圖案PM2。形成掩膜圖案PM2以使得在之前工藝中形成的溝道之中，將掩膜圖案埋入在熱電偶211 216的形成第二金屬部分211B 216B的部分的溝道中，并且形成第一金屬部分211A 216A的部分的面被暴露。另外，在絕緣層SB的上面，形成熱電偶211 216的第二金屬部分211B 216B的部分的面被涂覆，并且形成第一金屬部分211A和216A的部分的面被暴露。類似地，形成掩膜圖案PM2。通過使用光刻技術(shù)處理處理光刻膠膜，形成這種掩膜圖案PM2。然后，金屬材料作為膜形成在絕緣層SD和掩膜圖案PM2的上面，以使得將金屬材料埋入掩膜圖案PM2的溝道的內(nèi)部。這里，將與構(gòu)成熱電偶211 216的第一金屬部分211A 216A的金屬材料相同的金屬材料形成為膜。
此后，例如，通過進(jìn)行CMP工藝，使掩膜圖案PM2的上面暴露，從而形成第三金屬層23A。⑴形成第四金屬層MB接下來，如圖121中所示，形成第四金屬層MB。這里，在形成第四金屬層24B之前，去除掩膜圖案PM2。然后，形成掩膜圖案PM3。形成掩膜圖案PM3以使得對(duì)于絕緣層SZ3的上面，形成熱電偶211 216的第二金屬部分211B 216B的部分的面被暴露，而其他部分被涂覆。通過使用光刻技術(shù)處理處理光刻膠膜，形成這種掩膜圖案PM3。然后，金屬材料作為膜形成在絕緣層SD和第三金屬層23A的上面，以使得將金屬埋入在絕緣層SD和掩膜圖案PM3中布置的溝道的內(nèi)部。這里，將與構(gòu)成熱電偶211 216的第二金屬部分211B 216B的金屬材料相同的金屬材料形成為膜。此后，例如，通過進(jìn)行CMP工藝，使第三金屬層23A的上面暴露，從而形成第四金屬層 24B。因此，如圖121和12J中所示，使用第一金屬層21A、第二金屬層22B、第三金屬層23A和第四金屬層24B形成熱電偶211 216。⑴形成絕緣層SZ4接下來，如圖12J中所示，形成絕緣層SZ4。這里，在形成絕緣層SZ4之前，去除掩膜圖案PM3。然后使用CVD法將SiO2埋入掩膜圖案PM3被去除的部分，藉此形成絕緣層SZ4。(k)形成氣隙層31接下來，如圖13K中所示，形成氣隙層31。這里，將絕緣層SZ5布置在另一個(gè)襯底IlZ的一個(gè)面上。例如，通過使用CVD法利用S^2形成膜，以使得膜厚度等于或小于lOOnm，藉此形成絕緣層SZ5。然后，形成氣隙層31的絕緣層SZ5的部分被去除，藉此在絕緣層SZ5中形成溝道。例如，通過對(duì)絕緣層SZ5進(jìn)行干法刻蝕工藝以使得其深度等于或小于30nm，藉此在絕緣層SZ5中形成溝道。此后，將襯底IlZ的布置了絕緣層SZ5的面結(jié)合至襯底IlZ的布置了絕緣層SZ4的面。該結(jié)合工藝是在低壓(等于或小于IOOmT)環(huán)境下進(jìn)行的。因此，布置絕緣層SZ以使得通過多個(gè)絕緣層SZl SZ5涂覆熱電偶211 216的外圍。將按照下面那樣進(jìn)行結(jié)合工藝。首先，在格柵的右上側(cè)形成犧牲層(有機(jī)基材料)，然后，通過使用諸如CVD法之類的膜形成方法，利用Sio2B成膜。接下來，以通過干法刻蝕開啟的多個(gè)孔進(jìn)行O2灰化工藝，藉此下層上布置的犧牲層被去除。最后，利用不具有良好覆蓋(coverage)的膜來閉合孔。例如，通過使用PVD法淀積氧化膜，孔被閉合。在上述工藝中，例如，為了對(duì)S i O2膜進(jìn)行刻蝕工藝，使用CCP (Capac itive Coup ledPlasma，電容性耦合等離子體)刻蝕設(shè)備。更確切地，在下列刻蝕條件下進(jìn)行所述處理。
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氣體類型和流速C4F8/02/Ar= ll/8/400sccm壓力30mT施加至上面部分的功率1500W施加至下面部分的功率1500W刻蝕時(shí)間120sRF頻率上面部分/下面部分=60MHz/13. 56MHz另外，處理?xiàng)l件和使用的裝置(CCP以外的ICPanductive Coupled Plasma,電感性耦合等離子體)、ECR(Electron Cyclotron Resonance，電子回旋加速器共振)等)不限于此。(1)形成微透鏡ML接下來，如圖7中所示，形成微透鏡ML。這里，襯底11Z(參見圖13K)被去除，藉此使絕緣層SZ的上面暴露。然后，在絕緣層SZ的上面上形成微透鏡ML。例如，通過使用光刻技術(shù)對(duì)光敏樹脂膜進(jìn)行圖案化處理并且通過回流工藝使透鏡形狀變形而形成微透鏡ML。除此之外，通過在透鏡材料形成的膜上形成具有透鏡形狀的抗蝕膜然后對(duì)抗蝕膜進(jìn)行回刻蝕(etctiback)工藝，可以形成微透鏡ML。[C.統(tǒng)計(jì)]如上面那樣，根據(jù)此實(shí)施例的成像器件1，像素P包括多個(gè)熱電偶211 216沿著光接收面對(duì)齊的熱電偶器件組210。在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 216安置為彼此分離以使得光接收面形成格柵結(jié)構(gòu)。另外，根據(jù)入射至格柵結(jié)構(gòu)的入射光L，在光接收面上發(fā)生等離子體共振。因此，入射光L入射到的熱電偶器件組210的部分的溫度改變，藉此在多個(gè)熱電偶211 216中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)(參見圖1、2和7)。由此，根據(jù)此實(shí)施例，不使用半導(dǎo)體層中的光電轉(zhuǎn)換，而是基于電動(dòng)勢(shì)獲取信號(hào)。因此，防止畫質(zhì)由于捕獲圖像中白點(diǎn)(白色劃痕)的產(chǎn)生而惡化。另外，基于在格柵表面上發(fā)生的等離子體共振，使用局部放大的電場(chǎng)能量，藉此可以實(shí)現(xiàn)高的靈敏度。此外，難以在接收入射光L之前和之后產(chǎn)生混合色彩，據(jù)此，可以再現(xiàn)生動(dòng)的色調(diào)。據(jù)此，捕獲圖像的畫質(zhì)可以得到改善。另外，根據(jù)此實(shí)施例，可以在不使用任何濾色器的情況下通過格柵來進(jìn)行光譜觀察，藉此可以以容易的方式降低整個(gè)裝置的厚度。另外，可以抑制混合色彩的產(chǎn)生。此外，在此實(shí)施例中，雜質(zhì)的離子注入在熱電偶器件組210的形成中不是必要的。因此，可以以容易的方式降低成本、工藝的數(shù)目以及仿真評(píng)估處理的數(shù)目。除了上述優(yōu)點(diǎn)以外，根據(jù)此實(shí)施例，將絕緣層雙布置在入射光L入射到的熱電偶器件組210的上面上，并且將氣隙層31插入在入射光L入射到的上面和絕緣膜之間。氣隙層31是氣隙，并且具有低于熱電偶器件組210的導(dǎo)熱性。因此，在此實(shí)施例中，氣隙層31可以阻擋從熱電偶器件組210的加熱區(qū)域HT傳至其外部的熱量。因此，在多個(gè)熱電偶211 216中，可以高效率地產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，從而可以更加適當(dāng)?shù)貙?shí)現(xiàn)高靈敏度(參見圖1、2和7)。根據(jù)此實(shí)施例，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 216布置為使得格柵結(jié)構(gòu)在光接收面上具有中心點(diǎn)對(duì)稱(參見圖2、。因此，可以在不依賴于入射光L的偏振的情況下檢測(cè)混合了各種偏振分量的光，從而實(shí)現(xiàn)了高靈敏度。
根據(jù)此實(shí)施例，在多個(gè)熱電偶211 216的每一個(gè)中，具有不同熱電能的第一金屬部分211A 216A和第二金屬部分211B 216B沿著光接收面對(duì)齊。然后，在多個(gè)熱電偶211 216的每一個(gè)中，第一金屬部分21IA 216A的每一個(gè)的一端和第二金屬部分21IB 216B的每一個(gè)的一端以襯底11的深度方向ζ在入射光L入射到的一側(cè)結(jié)合在一起。另外，第一金屬部分21IA 216A的每一個(gè)的另一端和第二金屬部分21IB 216B的每一個(gè)的另一端位于輸出入射光L的一側(cè)。因此，在此實(shí)施例中，熱電偶211 216的溫度測(cè)量結(jié)點(diǎn)在光接收面上對(duì)齊，并且基準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)未占用光接收面，藉此可以實(shí)現(xiàn)更高的靈敏度。在此實(shí)施例中，熱電偶器件組210布置為使得多個(gè)熱電偶211 216位于由光接收面上發(fā)生的等離子體共振所形成的放大電場(chǎng)區(qū)域中。因此，在此實(shí)施例中，可以以容易的方式實(shí)現(xiàn)更高的靈敏度。[D.變型示例]對(duì)于熱電偶器件組210，可以應(yīng)用除了上述那些形式以外的各種形式。按照下面那樣說明其變型示例。(變型示例1)圖14是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的變型示例1的熱電偶器件組210的主要部分的示圖。類似于圖2，圖14示意性地圖示了上面。剖面與圖1中圖示的剖面類似。如圖14中所示，在此變型示例中，通過多個(gè)熱電偶211 220構(gòu)成熱電偶器件組210。這里，布置包括第一 第十熱電偶211 220的10個(gè)熱電偶。如上面那樣，在此實(shí)施例中，包括比上述實(shí)施例1中的那些熱電偶更多的熱電偶。除了該點(diǎn)和有關(guān)該點(diǎn)的其他點(diǎn)之外，該變型示例與上述實(shí)施例1相同。由此，重復(fù)描述將適當(dāng)?shù)赜枰允÷?。如圖14中所示，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 220沿著襯底11的上面(xy平面)對(duì)齊，并且串聯(lián)連接。如圖14中所示，多個(gè)熱電偶211 220包括第一金屬部分21IA 220A和第二金屬部分211B 220B，并且結(jié)合在一起。根據(jù)此變型示例，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 220安置為彼此分離以用于構(gòu)成格柵結(jié)構(gòu)。換言之，盡管圖中未示出剖面，然而，在熱電偶器件組210中，將多個(gè)熱電偶211 220布置為凸起部分，并且將溝道布置為多個(gè)熱電偶211 220之間的凹入部分。另外，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 220布置為使得格柵結(jié)構(gòu)具有中心點(diǎn)對(duì)稱。這里，熱電偶器件組210具有這樣的Baumkuchen結(jié)構(gòu)外部形狀在光接收面上是圓形形狀，并且通過將圓形形狀的中心用作其軸而將多個(gè)熱電偶211 220形成為對(duì)稱。如圖14中所示，布置布線Hl和H2。這里，布線Hl和H2分別連接至串聯(lián)連接的熱電偶器件組210的多個(gè)熱電偶211 220的每一個(gè)的一端和另一端。另外，布線Hl和H2連接至邏輯電路(未在圖中示出)。另外，熱電偶器件組210布置為使得根據(jù)入射到格柵結(jié)構(gòu)的入射光L而發(fā)生等離子體共振，并且發(fā)生等離子體共振的部分的溫度改變以使得在多個(gè)熱電偶211 220中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。更確切地，如圖14所示的粗箭頭所表示的，在第一 第十熱電偶211 220中，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，并且電流流動(dòng)。換言之，電流沿著第一 第十熱電偶211 220的布置方向流動(dòng)。
在此變型示例中，熱電偶的數(shù)目大于根據(jù)上述實(shí)施例1的熱電偶的數(shù)目。據(jù)此，可以進(jìn)一步改善檢測(cè)靈敏度。(變型示例2)圖15是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的變型示例2的熱電偶器件組210的主要部分的示圖。類似于圖2，圖15示意性地圖示了上面。剖面與圖1中圖示的剖面類似。如圖15中所示，根據(jù)此變型示例，在熱電偶器件組210中，與變型示例1類似地，布置包括第一 第十熱電偶211 220的10個(gè)熱電偶。然而，在此變型示例中，光接收面上熱電偶器件組210的外部形狀與變型示例1的不同。除了該點(diǎn)和有關(guān)該點(diǎn)的其他點(diǎn)之外，該變型示例與上述實(shí)施例1相同。由此，重復(fù)描述將適當(dāng)?shù)赜枰允÷?。如圖15中所示，在熱電偶器件組210中，類似于上述變型示例1，多個(gè)熱電偶211 220沿著襯底11的上面(xy平面)對(duì)齊，并且串聯(lián)連接。在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 220安置為彼此分離以用于構(gòu)成格柵結(jié)構(gòu)。換言之，盡管圖中未示出剖面，然而，在熱電偶器件組210中，將多個(gè)熱電偶211 220布置為凸起部分，并且將溝道布置為多個(gè)熱電偶211 220之間的凹入部分。另外，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 220布置為使得格柵結(jié)構(gòu)具有中心點(diǎn)對(duì)稱。這里，與變型示例1不同，熱電偶器件組210在光接收面上具有作為多邊形的外部形狀，并且通過將多邊形的中心用作其軸而將多個(gè)熱電偶211 220形成為對(duì)稱。更確切地，將熱電偶器件組210的外部形狀形成為具有六邊形蜂巢結(jié)構(gòu)的外部形狀。如圖15中所示，布置布線Hl和H2。這里，布線Hl和H2分別連接至串聯(lián)連接的熱電偶器件組210的多個(gè)熱電偶211 220的每一個(gè)的一端和另一端。另外，布線Hl和H2連接至邏輯電路(未在圖中示出)。另外，熱電偶器件組210布置為使得根據(jù)入射到格柵結(jié)構(gòu)的入射光L而發(fā)生等離子體共振，并且發(fā)生等離子體共振的部分的溫度改變以使得在多個(gè)熱電偶211 220中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。更確切地，如圖15所示的粗箭頭所表示的，在第一 第十熱電偶211 220中，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，并且電流流動(dòng)。換言之，電流沿著第一 第十熱電偶211 220的布置方向流動(dòng)。在此變型示例中，熱電偶的數(shù)目大于根據(jù)上述實(shí)施例1的熱電偶的數(shù)目。因此，可以進(jìn)一步改善檢測(cè)靈敏度。(變型示例3)圖16和17是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例1的變型示例3的熱電偶器件組210的主要部分的示圖。類似于圖2，圖16和17示意性地圖示了上面。圖16圖示了構(gòu)成熱電偶器件組210的多個(gè)熱電偶211 219。另外，在圖17中，連同多個(gè)熱電偶211 219 —起圖示了多個(gè)熱電偶211 219之間的連接關(guān)系。剖面與圖1中圖示的剖面類似。如圖16中所示，根據(jù)此變型示例，由多個(gè)熱電偶211 219構(gòu)成熱電偶器件組210。這里，布置包括第一 第九熱電偶211 219的九個(gè)熱電偶。如上面那樣，在此變型示例中，包括比上述實(shí)施例1中的那些熱電偶更多的熱電偶。另外，熱電偶211 219的形狀和布置與實(shí)施例1的那些不同。除了該點(diǎn)和有關(guān)該點(diǎn)的其他點(diǎn)之外，該變型示例與上述實(shí)施例1相同。由此，重復(fù)描述將適當(dāng)?shù)赜枰允÷浴?br> 如圖16中所示，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 219沿著襯底11的上面(xy平面)對(duì)齊。根據(jù)此變型示例，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 219安置為彼此分離以用于構(gòu)成格柵結(jié)構(gòu)。換言之，將多個(gè)熱電偶211 219布置為凸起部分，并且將溝道布置為多個(gè)熱電偶211 219之間的凹入部分。另外，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 219布置為使得格柵結(jié)構(gòu)具有中心點(diǎn)對(duì)稱。這里，如圖16中所示那樣，多個(gè)熱電偶211 219具有各個(gè)矩形的上面，并且在χ方向和1方向上布置成矩陣圖案。更確切地，熱電偶器件組210具有這樣的結(jié)構(gòu)三個(gè)熱電偶以預(yù)定間距在χ方向上對(duì)齊，三個(gè)熱電偶以預(yù)定間距在y方向上對(duì)齊。第一熱電偶211安置在中心，其他熱電偶212 219安置為在X方向、y方向和相對(duì)于χ方向禾Π y方向傾斜的方向上對(duì)稱。如圖16中所示，多個(gè)熱電偶211 219包括第一金屬部分21IA 219A和第二金屬部分211B 219B。在多個(gè)熱電偶211 219中，第一金屬部分211A 219A和第二金屬部分211B 219B安置為在χ方向上對(duì)齊，并且分別結(jié)合在一起。如圖17中所示，類似于實(shí)施例1，多個(gè)熱電偶211 219串聯(lián)連接。換言之，在厚度方向ζ上，多個(gè)熱電偶211 219串聯(lián)連接在下面部分中。更確切地，位于中心的第一熱電偶211串聯(lián)連接至位于其右側(cè)的第二熱電偶212。另外，第二熱電偶212串聯(lián)連接至位于上側(cè)的第三熱電偶213。此外，第三熱電偶213串聯(lián)連接至位于其左側(cè)的第四熱電偶214。另外，第四熱電偶214串聯(lián)連接至位于其左側(cè)的第五熱電偶215。第五熱電偶215串聯(lián)連接至位于其下側(cè)的第六熱電偶216。另外，第六熱電偶216串聯(lián)連接至位于其下側(cè)的第七熱電偶217。此外，第七熱電偶217串聯(lián)連接至位于其右側(cè)的第八熱電偶218。另外，第八熱電偶218串聯(lián)連接至位于其右側(cè)的第九熱電偶219。如圖16和17中所示，布置布線Hl和H2。這里，布線Hl和H2分別連接至串聯(lián)連接的熱電偶器件組210的多個(gè)熱電偶211 219的每一個(gè)的一端和另一端。另外，布線Hl和H2連接至邏輯電路(未在圖中示出)。另外，熱電偶器件組210布置為使得根據(jù)入射到格柵結(jié)構(gòu)的入射光L而發(fā)生等離子體共振，并且發(fā)生等離子體共振的部分的溫度改變以使得在多個(gè)熱電偶211 219中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。更確切地，如圖17所示的粗箭頭所表示的，在第一 第九熱電偶211 219中，產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，并且電流流動(dòng)。換言之，電流沿著第一 第九熱電偶211 219的布置方向流動(dòng)。在此變型示例中，熱電偶的數(shù)目大于根據(jù)上述實(shí)施例1的熱電偶的數(shù)目。因此，可以進(jìn)一步改善檢測(cè)靈敏度。<2.實(shí)施例 2>[A.裝置配置]圖18是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例2的成像器件的主要部分的示圖。圖18示意性地圖示了像素P的剖面。圖18表示與圖1所示的剖面相同的剖面。如圖18中所示，在此實(shí)施例中，布置了金屬膜41。除了該點(diǎn)之外，該實(shí)施例與上述實(shí)施例1相同。由此，重復(fù)描述將適當(dāng)?shù)赜枰允÷?。如圖18中所示，熱電偶器件組210布置在入射光L入射到的襯底11的上面。盡管在圖中省略了詳細(xì)的圖示，然而與圖1和2中圖示的熱電偶器件組類似地配置熱電偶器件組210。如圖18中所示，金屬膜41形成為使得入射光L入射到的熱電偶器件組210的上面涂覆有金屬膜41。這里，形成格柵結(jié)構(gòu)，其中上面是凹入和凸起，并且上面涂覆有金屬膜41。通過使用比構(gòu)成熱電偶211 216的第一金屬部分21IA 216A和第二金屬部分211B 216B (參見圖2)中更加容易發(fā)生根據(jù)入射光L的等離子體共振的金屬，形成金屬膜41。例如使用濺射法通過以鋁形成膜來形成金屬膜41。金屬膜41例如形成為具有30nm的厚度。根據(jù)凹入和凸起部分的周期，可以使用鋁以外的金屬來形成金屬膜41。在倏逝波(evanescent wave)的分布關(guān)系與表面等離子體的分布關(guān)系一致的情況下發(fā)生等離子體共振。換言之，在存在凹入和凸起結(jié)構(gòu)(周期L)的情況下，滿足下列等式。(w/c) χ sin θ = (w/c) (el*e2) / (el+e2)) 0· 5+2 π/L。(這里，w :頻率，c :光速，θ 入射角，el和e2 介質(zhì)(氣隙層31)和金屬(金屬膜41)的介電常數(shù)的實(shí)部。因此，在圖4A和4B中圖示的上述條件下，作為金屬膜41，盡管最好使用具有與鋁的介電常數(shù)的實(shí)部類似的介電常數(shù)的實(shí)部的金屬，然而依據(jù)凹入和凸起部分的頻率，可以優(yōu)選地使用鋁以外的金屬。[B.統(tǒng)計(jì)]如上面那樣，根據(jù)此實(shí)施例，配置熱電偶器件組210，以使得類似于實(shí)施例1，入射光L入射到格柵結(jié)構(gòu)的光接收面，發(fā)生等離子體共振以使得改變?cè)摬糠值臏囟龋⑶耶a(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。因此，在此實(shí)施例中，類似于實(shí)施例1，可以獲取諸如防止畫質(zhì)由于捕獲圖像中白點(diǎn)(白色劃痕)的產(chǎn)生而惡化之類的各種優(yōu)點(diǎn)。另外，在此實(shí)施例中，如上所述，入射光入射到的熱電偶器件組210的上面涂覆有金屬膜41，所述金屬膜41由基于入射光L可以容易地產(chǎn)生等離子體共振的金屬形成。因此，當(dāng)入射光L入射時(shí)，在金屬膜41中發(fā)生等離子體共振，并且基于等離子體共振產(chǎn)生的熱量可以分散在金屬膜41中。在此實(shí)施例中，在金屬膜41中，由于比實(shí)施例1的情況下更加容易地發(fā)生等離子體共振，因此可以以容易的方式實(shí)現(xiàn)高靈敏度。因此，捕獲的圖像的畫質(zhì)可以進(jìn)一步得到改善。
<3.實(shí)施例 3>[A.裝置配置等]圖19是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例3的成像器件的主要部分的示圖。圖19示意性地圖示了像素P的剖面。圖19表示與圖1所示的剖面相同的剖面。如圖19中所示，在此實(shí)施例中，一個(gè)像素P被配置為包括多個(gè)熱電偶器件組210。另外，布置布線Hl和H2的位置與實(shí)施例1的不同。除了這些點(diǎn)和與這些有關(guān)的各點(diǎn)之外，此實(shí)施例與實(shí)施例1相同。由此，重復(fù)描述將適當(dāng)?shù)赜枰允÷?。如圖19中所示，兩個(gè)熱電偶器件組210布置在入射光L入射到的襯底11的上面。兩個(gè)熱電偶器件組210布置為在襯底11的深度方向ζ上堆疊。盡管在圖中省略了詳細(xì)的圖示，然而與圖1和2中圖示的熱電偶器件組類似地配置每個(gè)熱電偶器件組210。兩個(gè)熱電偶器件組210串聯(lián)連接。如圖19中所示，布線Hl和H2布置為連接至串聯(lián)連接的兩個(gè)熱電偶器件組210的
一端禾口另一端。這里，一條布線Hl布置在上級(jí)熱電偶器件組210的側(cè)面。與此相對(duì)，另一條布線H2布置在下級(jí)熱電偶器件組210的側(cè)面。另外，布置每個(gè)熱電偶器件組210，以便根據(jù)入射到格柵結(jié)構(gòu)的入射光L而發(fā)生等離子體共振，并且發(fā)生等離子體共振的部分的溫度改變以使得產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。這里，入射光L入射到上級(jí)熱電偶器件組210以使得產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，入射光L通過上級(jí)熱電偶器件組210入射到下級(jí)熱電偶器件組210以使得產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。換言之，在構(gòu)成上級(jí)熱電偶器件組210或下級(jí)熱電偶器件組210的每個(gè)熱電偶中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，并且電流沿著串聯(lián)連接的熱電偶的安置方向流動(dòng)。如上面那樣，在此實(shí)施例中，上級(jí)熱電偶器件組210輸出的光由下級(jí)熱電偶器件組210接收以使得產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，藉此可以獲取信號(hào)。據(jù)此，檢測(cè)靈敏度可以進(jìn)一步得到改
業(yè)
口 ο[B.統(tǒng)計(jì)]如上面那樣，根據(jù)此實(shí)施例，配置熱電偶器件組210，以使得類似于實(shí)施例1，入射光L入射到格柵結(jié)構(gòu)的光接收面，發(fā)生等離子體共振以使得改變?cè)摬糠值臏囟?，并且產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。據(jù)此，在此實(shí)施例中，類似于實(shí)施例1，可以獲取諸如防止畫質(zhì)由于捕獲圖像中白點(diǎn)(白色劃痕)的產(chǎn)生而惡化之類的各種優(yōu)點(diǎn)。另外，在此實(shí)施例中，如上所述，多個(gè)熱電偶器件組210堆疊在一個(gè)像素P中，因此，檢測(cè)靈敏度可以進(jìn)一步得到改善。然后，捕獲的圖像的畫質(zhì)可以進(jìn)一步得到改善。此外，堆疊的熱電偶器件組210的數(shù)目不限于上述的數(shù)目，而是可以為三個(gè)或更多個(gè)。<4.實(shí)施例 4>[A.裝置配置等]圖20 22B是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例4的成像器件的主要部分的示圖。圖20和21是圖示熱電偶器件組210的主要部分的俯視圖。類似于圖2，圖20和21示意性地圖示了上面。圖20圖示了構(gòu)成熱電偶器件組210的多個(gè)熱電偶211 224。另外，在圖21中，連同多個(gè)熱電偶211 225 —起圖示了多個(gè)熱電偶211 225之間的連接關(guān)系。在圖21中，為了圖示多個(gè)熱電偶211 225之間的連接關(guān)系，未示出圖20中圖示的遮光膜SM。圖22A和22B是圖示熱電偶器件組210的主要部分的剖面視圖。圖22A圖示了沿著圖20和21中所示的線X1-X2取得的剖面。另外，圖22B圖示了沿著圖20和21中所示的線X3-X4取得的剖面。如圖中所示，在此實(shí)施例中，在熱電偶器件組210中，布置了包括第一 第十五熱電偶211 225的15個(gè)熱電偶。如上面那樣，在此實(shí)施例中，熱電偶的數(shù)目大于上述實(shí)施例1的熱電偶的數(shù)目。另外，熱電偶211 225的形狀和排列與實(shí)施例1的那些不同。此外，布置了遮光膜SM。除了該點(diǎn)和有關(guān)該點(diǎn)的其他點(diǎn)之外，該實(shí)施例與上述實(shí)施例1相同。由此，重復(fù)描述將適當(dāng)?shù)赜枰允÷?。如圖20 22B中所示，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 225沿著襯底11的上面(xy平面)對(duì)齊。另外，布置遮光膜SM，以便多個(gè)熱電偶211 225的上面的部分涂覆有遮光膜SM。如圖20 22B所示，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 225安置為彼此分離以用于配置格柵結(jié)構(gòu)。換言之，在熱電偶器件組210中，布置多個(gè)熱電偶211 225以使得格柵結(jié)構(gòu)具有中心點(diǎn)對(duì)稱。這里，在多個(gè)熱電偶211 221的每一個(gè)中，如圖20中所示，其上面涂覆有遮光膜SM的部分以外的部分是矩形的，并且在χ方向和y方向上將多個(gè)熱電偶211 221排列成矩陣圖案。配置該熱電偶器件組210，以使得矩形部分包括要在χ方向和y方向上均勻地間隔對(duì)齊的部分。在此實(shí)施例中，如圖20中所示，在熱電偶器件組210的中心部分，三個(gè)熱電偶在χ方向上對(duì)齊，三個(gè)熱電偶在y方向上對(duì)齊。更確切地，布置第一 第三熱電偶211 213以使得在X方向上從左側(cè)到右側(cè)依次對(duì)齊。在第一 第三熱電偶211 213的下側(cè)，布置第六 第九熱電偶216 219以使得在χ方向上從右側(cè)到左側(cè)依次對(duì)齊。另外，在第一 第三熱電偶211 213的上側(cè)，布置第十三 第十五熱電偶223 225以使得在χ方向上從左側(cè)到右側(cè)依次對(duì)齊。另外，在熱電偶器件組210中，在布置了九個(gè)熱電偶的中心部分在χ方向上插入在其間的兩側(cè)部分，三個(gè)熱電偶在y方向上對(duì)齊。更確切地，在右側(cè)部分上，將第四 第六熱電偶214 216布置為在y方向上從上側(cè)到下側(cè)依次對(duì)齊。另外，在左側(cè)部分上，將第九 第—^一熱電偶219 221布置為在y方向上從下側(cè)到上側(cè)依次對(duì)齊。如上面那樣，排列熱電偶器件組210以使得位于中心的第二熱電偶212用作軸，并且其它熱電偶具有點(diǎn)對(duì)稱。如圖20中所示，多個(gè)熱電偶211 225包括第一金屬部分21IA 225A和第二金屬部分211B 225B。如圖20中所示，在多個(gè)熱電偶211 225中，將第一金屬部分21IA 225A和第二金屬部分211B 225B排列為在χ方向或y方向上對(duì)齊以便分別結(jié)合在一起。這里，如圖21中所示，布置多個(gè)熱電偶211 225以使得第一金屬部分211A 225A的每一個(gè)的一端和第二金屬部分211B 225B的每一個(gè)的另一端之間的空間沿著光接收面(xy平面)對(duì)齊。另外，第一金屬部分211A 225A的每一個(gè)的一端和第二金屬部分211B 225B的每一個(gè)的一端結(jié)合在一起。另外，如圖21中所示，在多個(gè)熱電偶211 225中，第一金屬部分21IA 225A的每一個(gè)的另一端和第二金屬部分211B 225B的每一個(gè)的另一端依次串聯(lián)連接。另外，如圖20中所示，將遮擋入射光L的遮光膜SM布置為覆蓋第一金屬部分211A 225A的每一個(gè)的另一端和第二金屬部分211B 225B的每一個(gè)的另一端。此外，遮光膜SM包括形成為在串聯(lián)連接的熱電偶之間插入的部分。例如，通過使用W(鎢)作為所述材料，將遮光膜SM形成為具有50nm的膜厚度。如圖20和21中所示，布置布線Hl和H2。這里，布線Hl和H2分別連接至串聯(lián)連接的熱電偶器件組210的多個(gè)熱電偶211 225的每一個(gè)的一端和另一端。另外，布線Hl和H2連接至邏輯電路(未在圖中示出)。另外，在熱電偶器件組210中，類似于實(shí)施例1，根據(jù)入射到格柵結(jié)構(gòu)的入射光L而發(fā)生等離子體共振，并且發(fā)生等離子體共振的部分的溫度改變以使得在多個(gè)熱電偶211 225中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。在熱電偶器件組210中，被布置為加熱區(qū)域HT的部分(溫度測(cè)量結(jié)點(diǎn))未涂覆有遮光膜SM,并且被布置為基準(zhǔn)區(qū)域REF的部分(基準(zhǔn)結(jié)點(diǎn))涂覆有遮光膜SM(參見圖20和 21)。因此，在熱電偶器件組210中，當(dāng)入射光L入射到溫度測(cè)量結(jié)點(diǎn)時(shí)，由于等離子體共振而產(chǎn)生溫度測(cè)量結(jié)點(diǎn)和基準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)之間的溫度差。因此，基于kebeck效應(yīng)產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。更確切地，如圖21所示的粗箭頭所表示的，在第一 第十五熱電偶211 225中， 產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，并且電流流動(dòng)。換言之，電流沿著第一 第十五熱電偶211 225的排列方向流動(dòng)。[B.統(tǒng)計(jì)]如上面那樣，根據(jù)此實(shí)施例，配置熱電偶器件組210，以使得類似于實(shí)施例1，入射光L入射到格柵結(jié)構(gòu)的光接收面，發(fā)生等離子體共振以使得改變?cè)摬糠值臏囟?，并且產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。因此，在此實(shí)施例中，類似于實(shí)施例1，可以獲取諸如防止畫質(zhì)由于捕獲圖像中白點(diǎn) (白色劃痕)的產(chǎn)生而惡化之類的各種優(yōu)點(diǎn)。另外，根據(jù)此實(shí)施例，熱電偶的數(shù)目大于實(shí)施例1的熱電偶的數(shù)目。據(jù)此，檢測(cè)靈敏度可以進(jìn)一步得到改善。因此，捕獲的圖像的畫質(zhì)可以進(jìn)一步得到改善。<5.實(shí)施例 5>[A.裝置配置等]圖23是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例5的成像器件的主要部分的示圖。圖23示意性地圖示了像素P的剖面。圖23表示與圖1所示的剖面相同的剖面。如圖23中所示，在此實(shí)施例中，形成熱電偶器件組210，以便包括納米彈性元件 NS。除了這點(diǎn)之外，此實(shí)施例與實(shí)施例1相同。由此，重復(fù)描述將適當(dāng)?shù)赜枰允÷浴Ｈ鐖D23中所示，在第一 第三熱電偶211 213中，形成第一金屬部分211A 213A和第二金屬部分211B 21 中每一個(gè)的一端(上端)和另一端(下端)，以便具有插入在其之間的納米彈性元件NS。盡管未在圖中示出，然而類似地形成第四 第六熱電偶 214 216之間的關(guān)系。通過創(chuàng)建籽晶(seed)并且在旋轉(zhuǎn)籽晶的同時(shí)通過離子研磨(milling)形成膜，來形成納米彈性元件NS。[B.統(tǒng)計(jì)]如上面那樣，根據(jù)此實(shí)施例，配置熱電偶器件組210，以使得類似于實(shí)施例1，入射光L入射到格柵結(jié)構(gòu)的光接收面，發(fā)生等離子體共振以使得改變?cè)摬糠值臏囟?，并且產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。因此，在此實(shí)施例中，類似于實(shí)施例1，可以獲取諸如防止畫質(zhì)由于捕獲圖像中白點(diǎn) (白色劃痕)的產(chǎn)生而惡化之類的各種優(yōu)點(diǎn)。另外，根據(jù)此實(shí)施例，如上所述，形成第一金屬部分211A 213A和第二金屬部分 211B 21 中每一個(gè)的一端(上端)和另一端(下端)，以便具有插入在其之間的納米彈性元件NS。因此，在溫度測(cè)量結(jié)點(diǎn)和基準(zhǔn)結(jié)點(diǎn)之間，用于熱量的傳播路徑延伸至很長(zhǎng)。因
24此，熱量的傳播得到減輕，藉此可以改善檢測(cè)靈敏度。因此，捕獲的圖像的畫質(zhì)可以進(jìn)一步得到改善。<6.實(shí)施例 6>[A.校正工藝]圖M是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例6的信號(hào)處理單元44 (參見圖5)的主要部分的框圖。如圖M中所示，在此實(shí)施例中，信號(hào)處理單元44包括信號(hào)校正部分441。除了這點(diǎn)之外，此實(shí)施例與實(shí)施例1相同。由此，重復(fù)描述將適當(dāng)?shù)赜枰允÷?。信?hào)校正部分441對(duì)基于通過成像操作在每個(gè)像素P中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的信號(hào)(檢測(cè)數(shù)據(jù))進(jìn)行校正處理。這里，在計(jì)算機(jī)對(duì)基于通過成像操作在像素P中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的信號(hào)(檢測(cè)數(shù)據(jù))執(zhí)行用于校正處理的程序時(shí)，其用作信號(hào)校正部分441。在熱電偶器件組210中，根據(jù)位于上部分的加熱區(qū)域HT和位于下部分的基準(zhǔn)區(qū)域 REF之間的溫度差產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，并且根據(jù)電動(dòng)勢(shì)的信號(hào)用于產(chǎn)生捕獲的圖像(參見圖1)。因此，當(dāng)連續(xù)地或者長(zhǎng)時(shí)間地進(jìn)行曝光時(shí)，基準(zhǔn)溫度的狀態(tài)根據(jù)熱量而改變，藉此檢測(cè)靈敏度降低。因此，存在捕獲的圖像的畫質(zhì)惡化的情況。因此，為了防止這種問題引起的畫質(zhì)的惡化，信號(hào)校正部分441對(duì)基于通過成像操作在像素P中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的信號(hào)(檢測(cè)數(shù)據(jù)) 進(jìn)行校正處理。然后，信號(hào)處理單元44基于校正后的信號(hào)產(chǎn)生捕獲的圖像。圖25是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例6的校正處理的操作的流程圖。(1)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的獲取首先，如圖25中所示，獲取監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm(STll)。這里，控制單元43(參見圖1)通過將控制信號(hào)輸出至成像器件1，允許成像器件1 的每個(gè)像素P將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm輸出至信號(hào)處理單元44。例如，控制單元43在與成像操作的時(shí)刻不同的時(shí)刻進(jìn)行監(jiān)控操作。然后，在監(jiān)控操作中，將基于每個(gè)像素P中包括的熱電偶器件組210中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)所獲取的信號(hào)輸出至信號(hào)處理單元44作為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm。例如，通過在緊接著成像操作之前進(jìn)行監(jiān)控操作來輸出該監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm。(2)變化率的計(jì)算接下來，如圖25中所示，計(jì)算作為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm相對(duì)于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO的變化率的變化率(I (Vm-VO) /VO I)(步驟 ST21)。這里，通過信號(hào)校正部分441進(jìn)行其中計(jì)算監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)VM和提前設(shè)置的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO 之間的差的差處理。然后，通過信號(hào)校正部分441進(jìn)行將差值(Vm-VO)的絕對(duì)值除以基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO的除法處理。因此，針對(duì)每個(gè)像素P計(jì)算作為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm相對(duì)于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO的變化率的變化率(I (Vm-VO) /VO I)。(3)變化率與閾值之間的比較接下來，如圖25中所示，確定變化率(I (Vm-VO)/VO I)是Wes)否(No)等于或高于預(yù)定值Vs (步驟ST31)。這里，通過信號(hào)校正部分441進(jìn)行將按照上述那樣計(jì)算出的變化率(I (Vm-VO)/ vol)與預(yù)先設(shè)置為閾值的預(yù)定值Vs進(jìn)行比較的比較處理。在此比較處理中，在確定變化率(I (Vm-VO)/VO I)并非等于或高于預(yù)定值Vs (No)的情況下，該操作結(jié)束，而不進(jìn)行下一步驟的校正處理(步驟ST41)。例如，在預(yù)定值Vs并非等于或大于0. 1的情況下，不進(jìn)行校正處理。與此對(duì)照，在確定變化率(I (Vm-VO)/VO I)等于或高于預(yù)定值Vs (Yes)的情況下， 處理前進(jìn)至下一步驟(步驟ST41)。例如，在預(yù)定值Vs等于或大于0. 1的情況下，在下一步驟中進(jìn)行校正處理(步驟ST41)。(4)檢測(cè)數(shù)據(jù)的校正如圖25中所示，在確定變化率(I (Vm-VO)/VO I)等于或高于預(yù)定值Vs (Yes)的情況下，通過使用響應(yīng)函數(shù)來校正檢測(cè)數(shù)據(jù)V(步驟ST41)。這里，基于變化率(| (Vm-VO)/VO I)和電動(dòng)勢(shì)對(duì)于入射光的光強(qiáng)的響應(yīng)函數(shù)來計(jì)算校正系數(shù)H。圖沈是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例6的電動(dòng)勢(shì)相對(duì)于入射光的光強(qiáng)的響應(yīng)函數(shù)的示圖。在圖沈中，水平軸表示在熱電偶器件組210中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)(電位差)V，而垂直軸表示入射光的光強(qiáng)F。如圖沈中所示，當(dāng)熱電偶器件組210工作在適當(dāng)?shù)臏囟葧r(shí)，可以基于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO 獲取基準(zhǔn)光強(qiáng)F0。然而，當(dāng)熱電偶器件組210的溫度從適當(dāng)?shù)臏囟雀淖儾⑶冶O(jiān)控?cái)?shù)據(jù)VM從基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO降低時(shí)，適當(dāng)?shù)墓鈴?qiáng)不是光強(qiáng)F0，并且檢測(cè)到已經(jīng)接收到低于光強(qiáng)FO的光強(qiáng) Fm。因此，在基于提前獲得的響應(yīng)函數(shù)計(jì)算出對(duì)應(yīng)于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO的光強(qiáng)FO和對(duì)應(yīng)于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm的光強(qiáng)Fm之后，將通過把光強(qiáng)FO除以光強(qiáng)Fm所獲取的值(F0/Fm)計(jì)算為每個(gè)像素P的校正系數(shù)H。然后，在成像操作中，通過將校正系數(shù)H與基于每個(gè)像素P中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的信號(hào)(檢測(cè)數(shù)據(jù))V整合(integrate)在一起，校正了基于每個(gè)像素P中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的信號(hào) (檢測(cè)數(shù)據(jù))V。因此，即使在熱電偶器件組210的溫度從基準(zhǔn)溫度狀態(tài)改變的狀態(tài)下進(jìn)行成像操作的情況下，也將檢測(cè)數(shù)據(jù)校正為接近于要在基準(zhǔn)溫度狀態(tài)下檢測(cè)的檢測(cè)數(shù)據(jù)。例如，以一秒的間隔進(jìn)行監(jiān)控操作，并且對(duì)于通過監(jiān)控操作之后進(jìn)行的成像操作所獲取的每個(gè)信號(hào)(檢測(cè)數(shù)據(jù))，如上面所述那樣進(jìn)行校正。另外，在上面的描述中，已經(jīng)描述了將預(yù)定值用作基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO的情況，然而，本公開不限于此。例如，在進(jìn)行成像的情況下多次獲取的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm之中，可以將第一次獲取的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm用作基準(zhǔn)數(shù)據(jù)V0。另外，可以進(jìn)行配置以使得對(duì)于校正系數(shù)H的計(jì)算，將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm和校正系數(shù)H相互關(guān)聯(lián)的查找表存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中，并且從查找表中提取出與所獲取的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm對(duì)應(yīng)的校正系數(shù)H。[B.統(tǒng)計(jì)]如上所述，在此實(shí)施例中，即使在熱電偶器件組210的溫度從基準(zhǔn)溫度改變的狀態(tài)下進(jìn)行成像操作的情況下，也根據(jù)改變的溫度校正通過成像操作獲取的檢測(cè)數(shù)據(jù)。因此，根據(jù)此實(shí)施例，捕獲的圖像的畫質(zhì)可以得到改善。<7.實(shí)施例 7>[A.冷卻處理]圖27是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例7的控制單元43(參見圖5)的主要部分的框圖。
如圖27中所示，在此實(shí)施例中，控制單元43包括冷卻處理部分431。除了該點(diǎn)之外，此實(shí)施例與實(shí)施例1相同。由此，重復(fù)的描述將適當(dāng)?shù)赜枰允÷?。冷卻處理部分431控制冷卻構(gòu)成熱電偶器件組210的熱電偶211 216(參見圖 1和幻的操作。盡管將在稍后詳細(xì)描述，然而冷卻處理部分431允許與基于kebeck效應(yīng)在熱電偶211 216中流動(dòng)的電流相反的方向上的電流流動(dòng)。這里，冷卻處理部分431允許相反方向上的電流流入熱電偶211 216，以便減小與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO之間差值對(duì)應(yīng)的熱量。因此，冷卻處理部分431基于Peltier效應(yīng)對(duì)熱電偶211 216進(jìn)行冷卻處理。這里，計(jì)算機(jī)運(yùn)行用于進(jìn)行上述冷卻處理的程序，從而用作冷卻處理部分431。如上所述，當(dāng)連續(xù)地或者在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)進(jìn)行成像操作時(shí)，由于加熱導(dǎo)致的從基準(zhǔn)溫度狀態(tài)的改變使得熱電偶器件組210的檢測(cè)靈敏度降低，并且存在捕獲的圖像的畫質(zhì)惡化的情況。因此，在通過成像操作從像素P獲取信號(hào)(檢測(cè)數(shù)據(jù))之前，信號(hào)校正部分441進(jìn)行冷卻處理以使得熱電偶器件組210處于基準(zhǔn)溫度狀態(tài)。然后，在冷卻了熱電偶器件組210 以使得具有接近于基準(zhǔn)溫度的溫度的狀態(tài)下，進(jìn)行成像操作以獲取信號(hào)(檢測(cè)數(shù)據(jù))，并且信號(hào)處理單元44基于該信號(hào)產(chǎn)生捕獲的圖像。圖觀是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例7的冷卻處理的操作的流程圖。(1)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的獲取首先，如圖觀中所示，獲取監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm(STll)。這里，類似于實(shí)施例6，控制單元43(參見圖1)將控制信號(hào)輸出至成像器件1，并且監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm從成像器件1的每個(gè)像素輸出至信號(hào)處理單元44。例如，控制單元43在與成像操作的時(shí)刻不同的時(shí)刻，將基于成像器件1的每個(gè)像素P中包括的熱電偶器件組210的電動(dòng)勢(shì)所獲取的信號(hào)輸出至信號(hào)處理單元44作為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm。例如，緊接在成像操作之前進(jìn)行監(jiān)控操作，并且監(jiān)控操作輸出監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm。(2)變化率的計(jì)算接下來，如圖觀中所示，計(jì)算作為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm相對(duì)于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO的變化率的變化率(I (Vm-VO) /VO I)(步驟 ST21)。這里，類似于實(shí)施例6，通過信號(hào)校正部分441進(jìn)行其中計(jì)算監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm和預(yù)先設(shè)置的基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO之間的差的差處理。然后，通過信號(hào)校正部分441進(jìn)行將差值(Vm-VO)的絕對(duì)值除以基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO的除法處理。因此，針對(duì)每個(gè)像素P計(jì)算作為監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm相對(duì)于基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO的變化率的變化率(I (Vm-VO) /VO I)。(3)變化率與閾值之間的比較接下來，如圖28中所示，確定變化率(I (Vm-VO)/VO I)是Wes)否(No)等于或高于預(yù)定值Vs (步驟ST31)。這里，類似于實(shí)施例6，通過信號(hào)處理部分441進(jìn)行將按照上述那樣計(jì)算出的變化率(I (Vm-VO)/VO I)與預(yù)先設(shè)置為閾值的預(yù)定值Vs進(jìn)行比較的比較處理。在此比較處理中，在確定變化率(I (Vm-VO)/VO I)并非等于或高于預(yù)定值Vs (No) 的情況下，該操作結(jié)束，而不進(jìn)行下一步驟的校正處理(步驟ST41b)。與此對(duì)照，在確定變化率(I (Vm-VO)/VO I)等于或高于預(yù)定值Vs (Yes)的情況下， 處理前進(jìn)至下一步驟(步驟ST41b)。(4)熱電偶器件組210的冷卻處理
如圖沘中所示，在確定變化率(I (Vm-VO)/VO I)等于或高于預(yù)定值Vs (Yes)的情況下，對(duì)熱電偶器件組210進(jìn)行冷卻處理(步驟ST41b)。圖四是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例7的冷卻處理的操作的剖面視圖。圖四示意性地圖示了像素P的剖面。圖四表示與圖7中所示的剖面相同的剖面。如圖四中所示，當(dāng)對(duì)熱電偶器件組210進(jìn)行冷卻處理時(shí)，允許與熱電偶211 216 (在圖四中，未示出熱電偶214 216)中基于kebeck效應(yīng)流動(dòng)的電流(黑色箭頭) 相反的方向上的電流(白色箭頭)流動(dòng)。這里，為了減小與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO之間的差(Vm-VO)對(duì)應(yīng)的熱量，允許相反方向上的電流流過熱電偶211 216。例如，將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO之間的差值(Vm-VO)與熱電偶211 216中相反方向上流動(dòng)的電流的值相關(guān)聯(lián)的查找表存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。然后，針對(duì)每個(gè)像素P從查找表中提取出與監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)Vm和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)VO之間的差值(Vm-VO)對(duì)應(yīng)的電流值。然后，允許具有提取出的電流值的電流流入熱電偶211 216的每一個(gè)中。因此，基于Peltier效應(yīng)冷卻熱電偶211 216。然后，在冷卻處理結(jié)束后，進(jìn)行成像操作，并且獲取基于針對(duì)每個(gè)像素P產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的信號(hào)(檢測(cè)數(shù)據(jù))。這里，由于在熱電偶器件組210接近于基準(zhǔn)溫度狀態(tài)的狀態(tài)下進(jìn)行成像操作，因此檢測(cè)數(shù)據(jù)接近于在基準(zhǔn)溫度狀態(tài)下檢測(cè)到的檢測(cè)數(shù)據(jù)。例如，以一秒的間隔進(jìn)行監(jiān)控操作，并且在接近于基準(zhǔn)溫度狀態(tài)的狀態(tài)下進(jìn)行冷卻處理的狀態(tài)下進(jìn)行成像操作。[B.統(tǒng)計(jì)]如上所述，在此實(shí)施例中，即使在熱電偶器件組210的溫度從基準(zhǔn)溫度狀態(tài)改變的情況下，在熱電偶器件組210的溫度通過冷卻處理接近于基準(zhǔn)溫度后，進(jìn)行成像操作。因此，根據(jù)此實(shí)施例，捕獲的圖像的畫質(zhì)可以得到改善。[8.實(shí)施例 8][A.成像操作]圖30A和30B是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例8的成像操作的示圖。如圖30A和30B中所示，在此實(shí)施例中，控制單元43可以通過各種成像操作進(jìn)行成像處理。除了該點(diǎn)之外，此實(shí)施例與實(shí)施例1相同。由此，重復(fù)的描述以適當(dāng)?shù)赜枰允÷?。如圖30A中所示，當(dāng)經(jīng)過光接收時(shí)間T時(shí)，在熱電偶器件組210中，電動(dòng)勢(shì)E增大， 并且在預(yù)定時(shí)間點(diǎn)Tmx產(chǎn)生最大電動(dòng)勢(shì)Emx之后，電動(dòng)勢(shì)E減小。因此，在此實(shí)施例中，控制單元43控制每個(gè)單元以便檢測(cè)電位，以使得在一幀時(shí)間中的熱電偶器件組210的電動(dòng)勢(shì) E是最大值Emx的時(shí)間點(diǎn)Tmx處獲取信號(hào)。然后，基于如上所述那樣獲取的信號(hào)產(chǎn)生捕獲的圖像。另外，如圖30B中所示，控制單元43可以控制每個(gè)單元以使得重復(fù)地進(jìn)行多次電位檢測(cè)操作，在所述電位檢測(cè)操作中，通過檢測(cè)一幀時(shí)間中的、熱電偶器件組210中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E具有最大值Emx的時(shí)間點(diǎn)Tmx處的電位來產(chǎn)生信號(hào)。在這種情況下，控制單元43控制每個(gè)單元以使得在多次電位檢測(cè)操作之間安置冷卻熱電偶器件組210的冷卻操作。更確切地，在多次電位檢測(cè)操作之間安置冷卻時(shí)間Tc， 并且進(jìn)行冷卻操作以使得熱電偶器件組210的電動(dòng)勢(shì)E具有初始值。例如，如實(shí)施例7中所示，允許在熱電偶器件組210中發(fā)生Peltier效應(yīng)，由此進(jìn)行冷卻操作。然后，基于通過整合多個(gè)信號(hào)獲取的信號(hào)來產(chǎn)生捕獲的圖像。換言之，可以進(jìn)行配置以使得將整合的電壓檢測(cè)為對(duì)于一幀的有效電壓，從而產(chǎn)生捕獲圖像。[B.統(tǒng)計(jì)]如上面那樣，在此實(shí)施例中，通過檢測(cè)一幀時(shí)間中的、熱電偶器件組210中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E具有最大值Emx的時(shí)間點(diǎn)Tmx的電位，獲取信號(hào)，并且基于獲取的信號(hào)產(chǎn)生捕獲的圖像。另外，在此實(shí)施例中，可以在一幀時(shí)間中重復(fù)地進(jìn)行多次電位檢測(cè)操作，在所述電位檢測(cè)操作中，在熱電偶器件組210中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)E具有最大值的時(shí)間點(diǎn)Tmx檢測(cè)電位以便產(chǎn)生信號(hào)。然后，整合多個(gè)信號(hào)。接著，基于通過整合獲取的信號(hào)產(chǎn)生捕獲的圖像。這里，在多次電位檢測(cè)操作期間，進(jìn)行冷卻熱電偶器件組210的冷卻操作。如上面那樣，在此實(shí)施例中，在加熱區(qū)域HT和基準(zhǔn)區(qū)域REF之間的溫度差最大的狀態(tài)下獲取信號(hào)，并且基于所獲取的信號(hào)產(chǎn)生捕獲的圖像。因此，根據(jù)此實(shí)施例，捕獲的圖像的畫質(zhì)可以得到改善。另外，可以進(jìn)行配置以使得將熱電偶器件組210中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)作為反饋用作驅(qū)動(dòng)操作的驅(qū)動(dòng)電源。換言之，控制單元43可以控制每個(gè)單元以使得檢測(cè)的電位的一部分用作成像器件1的驅(qū)動(dòng)電源。在這種情況下，可以實(shí)現(xiàn)功耗的降低。<9.實(shí)施例 9>[A.裝置配置]圖31是圖示根據(jù)本公開實(shí)施例9的光電池的主要部分的俯視圖。如圖31所示，在光電池中，具有六邊形外部形狀的多個(gè)電池CE形成為具有蜂巢結(jié)構(gòu)。盡管未在圖中示出，然而在光電池中，每個(gè)電池CE包括光電器件，其接收光接收面上的入射光，并且產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。這里，光電器件包括圖15中所示的熱電偶器件組210，并且配置為通過使用熱電偶器件組210接收光并產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。換言之，如圖15中所示，在熱電偶器件組210中，多個(gè)熱電偶211 219布置為彼此分離以使得光接收面形成格柵結(jié)構(gòu)。然后，入射光入射到格柵結(jié)構(gòu)，在光接收面上發(fā)生等離子體共振，并且發(fā)生等離子體共振的熱電偶器件組的部分改變。因此，在多個(gè)熱電偶 211 219中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。如圖31所示，光電池包括可見光單元VR，其選擇性地接收可見光；紫外光單元 UV，其選擇性地接收紫外光；以及紅外光單元頂，其選擇性地接收紅外光。因此，在每個(gè)單元CE中，熱電偶器件組210形成為與要接收的光的波長(zhǎng)對(duì)應(yīng)地具有不同的格柵結(jié)構(gòu)。例如，形成可見光單元VR以使得熱電偶器件組210的凹入和凸起部分的形狀例如具有其中凸起部分的高度為40nm并且間距為120nm的周期性結(jié)構(gòu)。例如，形成紫外光單元UV以使得熱電偶器件組210的凹入和凸起部分的形狀例如具有其中凸起部分的高度為IOnm并且間距為40nm的周期性結(jié)構(gòu)。例如，形成紅外光單元頂以使得熱電偶器件組210的凹入和凸起部分的形狀例如具有其中凸起部分的高度為80nm并且間距為350nm的周期性結(jié)構(gòu)。
[B.統(tǒng)計(jì)]如上面那樣，在此實(shí)施例中，由與根據(jù)實(shí)施例1的熱電偶器件組(變型示例2)相同的熱電偶器件組210配置光電池。由于熱電偶器件組210的輸出是電壓，因此其可應(yīng)用于光電池。由此，根據(jù)此實(shí)施例，可以以容易的方式降低成本。另外，相比于使用染料敏化型 (dye-sensitized type)之類的無機(jī)材料的光電池，幾乎不存在紫外光引起的惡化，并且可以長(zhǎng)壽命地進(jìn)行穩(wěn)定的電源供給。另外，在此實(shí)施例中，類似于上述成像裝置，可以應(yīng)用各種變型的形式。換言之，可以在光接收面上堆疊多個(gè)熱電偶器件組210。另外，可以將諸如微透鏡之類的光學(xué)組件適當(dāng)?shù)夭贾迷诿總€(gè)單元中。<10.其它 >本公開不限于上述實(shí)施例，而是可以采用各種變型的示例。例如，通過適當(dāng)?shù)卦O(shè)定格柵結(jié)構(gòu)的凹入和凸起部分的長(zhǎng)寬比，可以對(duì)從紫外線波段到THz (萬億赫茲)的波段和上至1 10毫米電波波段的寬波段進(jìn)行成像。另外，格柵結(jié)構(gòu)的凹入和凸起部分可以是周期性的或者非周期性的。此外，在成像器件中，盡管已經(jīng)說明了在像素中布置微透鏡的情況，然而依據(jù)其用途，可以不布置微透鏡。另外，在上面給出的以上描述中，盡管未布置濾色器，然而依據(jù)其用途，可以布置濾色器。在上述實(shí)施例中，盡管已經(jīng)描述了成像器件應(yīng)用于相機(jī)的情況，然而本公開不限于此。本公開的實(shí)施例可以應(yīng)用于包括成像器件的掃描儀和復(fù)印機(jī)之類的其他電子裝置。此外，可以適當(dāng)?shù)亟M合上述實(shí)施例。在上述實(shí)施例中，成像器件1對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的成像單元。另外，在上述實(shí)施例中，襯底11對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的襯底。此外，在上述實(shí)施例中，氣隙層31對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的氣隙。另外，在上述實(shí)施例中，相機(jī)40對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的電子裝置。在上述實(shí)施例中，金屬膜41對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的金屬膜。另外，在上述實(shí)施例中，熱電偶器件組210對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的熱電偶器件組。此外，在上述實(shí)施例中，熱電偶211 225對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的熱電偶。另外，在上述實(shí)施例中，第一金屬部分211A 225A對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的第一金屬部分。另外，在上述實(shí)施例中，第二金屬部分211B 225B對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的第二金屬部分。此外，在上述實(shí)施例中，冷卻處理部分431對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的冷卻處理單元。另外，在上述實(shí)施例中，信號(hào)校正部分441對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的信號(hào)校正單元。此外，在上述實(shí)施例中， 納米彈性元件NS對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的納米彈性元件。另外，在上述實(shí)施例中，像素P 對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的像素。此外，在上述實(shí)施例中，遮光膜SM對(duì)應(yīng)于根據(jù)本公開實(shí)施例的遮光膜。本公開包含與2010年12月15日向日本專利局提交的日本優(yōu)先權(quán)專利申請(qǐng)JP 2010-279359中公開的主題有關(guān)的主題，其全部?jī)?nèi)容通過引用的方式合并在此。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素可能出現(xiàn)各種修改、組合、 部分組合和變更，只要它們落在所附權(quán)利要求或其等同體的范圍內(nèi)即可。
權(quán)利要求
1.一種成像裝置，包含成像單元，其中接收光接收面上的入射光的多個(gè)像素布置在襯底的成像區(qū)域中，其中，像素包括熱電偶器件組，其中多個(gè)熱電偶沿著光接收面對(duì)齊，其中，在熱電偶器件組中，多個(gè)熱電偶布置為彼此分離，以使得光接收面具有格柵結(jié)構(gòu)，并且其中，熱電偶器件組布置為使得入射光入射至格柵結(jié)構(gòu)，從而使得在光接收面上發(fā)生等離子體共振，并且由于發(fā)生等離子體共振的熱電偶器件組的一部分的溫度的變化而在多個(gè)熱電偶的每一個(gè)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。
2.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，在熱電偶器件組中，多個(gè)熱電偶串聯(lián)連接。
3.如權(quán)利要求2所述的成像裝置，其中，在熱電偶器件組中，多個(gè)熱電偶布置為使得格柵結(jié)構(gòu)在光接收面上具有中心點(diǎn)對(duì)稱。
4.如權(quán)利要求3所述的成像裝置，其中，所述熱電偶器件組布置為使得多個(gè)熱電偶中的每一個(gè)均位于由于光接收面上發(fā)生的等離子體共振所產(chǎn)生的放大的電場(chǎng)區(qū)域中。
5.如權(quán)利要求4所述的成像裝置，其中，在多個(gè)熱電偶的每一個(gè)中，第一金屬部分和具有與第一金屬部分的熱電能不同的熱電能的第二金屬部分沿著光接收面對(duì)齊。
6.如權(quán)利要求5所述的成像裝置，其中，在每一個(gè)熱電偶中，第一金屬部分的一端和第二金屬部分的一端在入射光入射到的一側(cè)的襯底的深度方向上結(jié)合，第一金屬部分的另一端和第二金屬部分的另一端位于輸出入射光的一側(cè)，并且多個(gè)熱電偶串聯(lián)連接。
7.如權(quán)利要求6所述的成像裝置，其中，在熱電偶器件組中，在入射光入射到的面上布置絕緣膜，并且在入射光入射到的面和絕緣膜之間插入氣隙。
8.如權(quán)利要求6所述的成像裝置，其中，熱電偶器件組包括用以涂覆入射光入射到的面的金屬膜，其中，通過使用相比于第一金屬部分和第二金屬部分中能夠更加容易地發(fā)生等離子體共振的金屬來形成金屬膜。
9.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，像素包括多個(gè)熱電偶器件組，并且其中，多個(gè)熱電偶器件組布置為使得在襯底的深度方向上堆疊。
10.如權(quán)利要求5所述的成像裝置，其中，多個(gè)熱電偶中的每一個(gè)布置為使得第一金屬部分和第二金屬部分的一端和另一端之間的區(qū)域布置為沿著光接收面對(duì)齊，第一金屬部分的一端和第二金屬部分的一端結(jié)合在一起，并且多個(gè)熱電偶串聯(lián)連接在第一金屬部分的另一端與第二金屬部分的另一端，并且其中，遮擋入射光的遮光膜布置為使得利用遮光膜涂覆第一金屬部分的另一端與第二金屬部分的另一端。
11.如權(quán)利要求6所述的成像裝置，其中，形成多個(gè)熱電偶中的每一個(gè)，使得在第一金屬部分和第二金屬部分的一端與另一端之間插入納米彈性元件。
12.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，進(jìn)一步包含信號(hào)校正單元，其校正基于像素中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的信號(hào)，其中，信號(hào)校正單元基于監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和基準(zhǔn)數(shù)據(jù)之間的差值以及電動(dòng)勢(shì)對(duì)于入射光的入射強(qiáng)度的響應(yīng)函數(shù)來計(jì)算校正系數(shù)，并且通過將校正系數(shù)與基于像素中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的信號(hào)整合在一起來校正基于像素中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的信號(hào)。
13.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，進(jìn)一步包含冷卻處理單元，其通過在多個(gè)熱電偶的每一個(gè)中，使得電流在與基于kebeck效應(yīng)流動(dòng)的電流的方向相反的方向上流動(dòng)，基于Peltier效應(yīng)對(duì)多個(gè)熱電偶進(jìn)行冷卻處理，其中，所述冷卻處理單元允許相反方向上的電流流入多個(gè)熱電偶，以降低與基于像素中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)的信號(hào)的信號(hào)值與基準(zhǔn)值之間的差值相對(duì)應(yīng)的熱量。
14.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，所述成像單元通過檢測(cè)一幀時(shí)間中的、熱電偶器件組中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大的時(shí)間點(diǎn)的電位來產(chǎn)生信號(hào)，由此產(chǎn)生捕獲的圖像。
15.如權(quán)利要求1所述的成像裝置，其中，在重復(fù)多次電位檢測(cè)操作之后，所述成像單元基于通過整合多個(gè)信號(hào)獲取的信號(hào)來產(chǎn)生捕獲的圖像，其中在所述電位檢測(cè)操作中，通過檢測(cè)一幀時(shí)間中的、熱電偶器件組中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)最大的時(shí)間點(diǎn)的電位來產(chǎn)生信號(hào)。
16.如權(quán)利要求15所述的成像裝置，其中，在所述多個(gè)電位檢測(cè)操作期間，所述成像單元進(jìn)行冷卻熱電偶器件組的冷卻操作。
17.如權(quán)利要求16所述的成像裝置，其中，所述成像單元配置為使得通過將作為反饋在熱電偶器件組中產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)用作驅(qū)動(dòng)功率來驅(qū)動(dòng)所述成像單元。
18.—種制造成像裝置的方法，所述方法包含通過在襯底的成像區(qū)域中布置接收光接收面上的入射光的多個(gè)像素來形成成像單元，其中，成像單元的形成包括在像素中形成熱電偶器件組，其中多個(gè)熱電偶沿著光接收面對(duì)齊，其中，在熱電偶器件組的形成中，多個(gè)熱電偶布置為彼此分離，以使得熱電偶器件組的光接收面具有格柵結(jié)構(gòu)，并且其中，熱電偶器件組形成為使得入射光入射至格柵結(jié)構(gòu)，從而使得在光接收面上發(fā)生等離子體共振，并且由于發(fā)生等離子體共振的熱電偶器件組的一部分的溫度的變化而在多個(gè)熱電偶的每一個(gè)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。
19.一種電子裝置，包含成像單元，其中接收光接收面上的入射光的多個(gè)像素布置在襯底的成像區(qū)域中，其中，像素包括熱電偶器件組，其中多個(gè)熱電偶沿著光接收面對(duì)齊，其中，在熱電偶器件組中，多個(gè)熱電偶布置為彼此分離，以使得光接收面具有格柵結(jié)構(gòu)，并且其中，熱電偶器件組布置為使得入射光入射至格柵結(jié)構(gòu)，從而使得在光接收面上發(fā)生等離子體共振，并且由于發(fā)生等離子體共振的熱電偶器件組的一部分的溫度的變化而在多個(gè)熱電偶的每一個(gè)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。
20.一種光電池，包含光電功率器件，其通過在光接收面上接收入射光以產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，其中，光電功率器件包括熱電偶器件組，其中多個(gè)熱電偶沿著光接收面對(duì)齊，其中，在熱電偶器件組中，多個(gè)熱電偶布置為彼此分離，以使得光接收面具有格柵結(jié)構(gòu)，并且其中，熱電偶器件組布置為使得入射光入射至格柵結(jié)構(gòu)，從而使得在光接收面上發(fā)生等離子體共振，并且由于發(fā)生等離子體共振的熱電偶器件組的一部分的溫度的變化而在多個(gè)熱電偶的每一個(gè)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。
全文摘要
在此提供成像裝置、電子裝置、光電池和制造成像裝置的方法。所述成像裝置包含成像單元，其中接收光接收面上的入射光的多個(gè)像素布置在襯底的成像區(qū)域中，所述像素包括熱電偶器件組，其中多個(gè)熱電偶沿著光接收面對(duì)齊，在所述熱電偶器件組中，多個(gè)熱電偶布置為彼此分離，以使得光接收面具有格柵結(jié)構(gòu)，并且所述熱電偶器件組布置為使得入射光入射至格柵結(jié)構(gòu)，從而使得在光接收面上發(fā)生等離子體共振，并且由于發(fā)生等離子體共振的熱電偶器件組的一部分的溫度的變化而在多個(gè)熱電偶的每一個(gè)中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。
文檔編號(hào)H01L27/16GK102569333SQ20111041944
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月15日
發(fā)明者久保井信行, 本鄉(xiāng)一泰 申請(qǐng)人:索尼公司