[发明专利]固态图像器件及其制造方法和图像摄取设备

权利要求书

1.一种固态图像器件，包括：

硅衬底；以及

光电转换层，所述光电转换层被布置在所述硅衬底上并且与所述硅衬 底晶格匹配，所述光电转换层包括第一光电转换层、第二光电转换层和第 三光电转换层，

其中，所述光电转换层由铜-铝-镓-铟-硫-硒系混合晶体的黄铜矿系化 合物半导体组成，其中：

所述第一光电转换层由CuAl_xGa_yIn_zS₂组成，其中，0≤x≤0.12，0.38 ≤y≤0.52，0.48≤z≤0.50并且x+y+z＝1，

所述第二光电转换层由CuAl_xGa_yIn_zS₂组成，其中，0.06≤x≤0.41， 0.01≤y≤0.45，0.49≤z≤0.58并且x+y+z＝1，并且

所述第三光电转换层由CuAl_xGa_yS_uSe_v组成，其中，0.31≤x≤0.52， 0.48≤y≤0.69，1.33≤u≤1.38，0.62≤v≤0.67，并且或者x+y+u+v＝ 3，或者x+y＝1且u+v＝2；

或者，所述光电转换层由铜-铝-镓-铟-锌-硫-硒系混合晶体的黄铜矿系 化合物半导体组成，其中：

所述第一光电转换层由CuGa_yIn_zS_uSe_v组成，其中，0.52≤y≤0.76， 0.24≤z≤0.48，1.70≤u≤2.00，0≤v≤0.30，并且或者y+z+u+v＝ 3，或者y+z＝1且u+v＝2，

所述第二光电转换层由CuGa_yIn_zZnwS_uSe_v组成，其中，0.64≤y≤ 0.88，0≤z≤0.36，0≤w≤0.12，0.15≤u≤1.44，0.56≤v≤1.85并且y+ z+w+u+v＝2，并且

所述第三光电转换层由CuGa_yZn_wS_uSe_v组成，其中，0.74≤y≤0.91， 0.09≤w≤0.26，1.42≤u≤1.49，0.51≤v≤0.58，并且y+w+u+v＝3。

2.根据权利要求1所述的固态图像器件，其中，所述光电转换层由超 晶格形成，所述超晶格所具有的层各自具有等于或小于临界厚度的厚度。

3.根据权利要求1所述的固态图像器件，其中，所述第一光电转换层 被配置来分离出红光并且具有2.00eV±0.1eV的带隙；

所述第二光电转换层被配置来分离出绿光并且具有2.20eV±0.15eV 的带隙；

所述第三光电转换层被配置来分离出蓝光并且具有2.51eV±0.2eV的 带隙。

4.根据权利要求3所述的固态图像器件，其中，所述第一光电转换 层、所述第二光电转换层和所述第三光电转换层按照以上顺序从所述硅衬 底侧依次堆叠。

5.根据权利要求4所述的固态图像器件，

其中，在所述第一光电转换层和所述第二光电转换层之间以及所述第 二光电转换层和所述第三光电转换层之间的界面的宽间隙侧形成对载流子 的壁垒，或者

其中，在所述硅衬底和所述第一光电转换层之间的界面的宽间隙侧形 成对载流子的壁垒。

6.根据权利要求1所述的固态图像器件，

其中，所述光电转换层具有逐渐或阶梯变化的带隙和能量不连续性， 并且

其中，通过施加反向偏置电压引起雪崩倍增。