Fala, Ailton, bem-vindo à nossa comunidade.
Esta é de fato uma ótima pergunta.
Pela questão podemos presumir que seja algo mais voltado ao hardware, por ser um componente mais físico do aparelho, no entanto existem maneiras de isolar isso melhor 👇🏼
Para entendermos a questão seria interessante saber há quanto tempo o sensor de proximidade parou de funcionar, pergunto sobre justamente pelo fato de querer saber se este mesmo iPhone já fora atualizado após o problema. Se ainda não, siga estes passos aqui: Atualizar o iPhone ou iPad - Suporte da Apple (BR)
Caso tenha atualizado seria interessante optar por uma restauração completa do iPhone (Restaurar o iPhone, iPad ou iPod para os ajustes de fábrica - Suporte da Apple (BR)).
Tudo isso faz com que todos os componentes do sistema do iPhone sejam reconfigurados, logo se o problema persistir teremos certeza que o sistema (software) não tem nada a ver com isso.
Sendo então o hardware recomendo seguir com o acompanhamento na Apple Store ou alguma Assistência Técnica perto da sua região 👉🏼 Apple Support.
Espero que tenha ajudado de alguma forma, boa sorte!