[发明专利]垂直结构的被动像素阵列及其制造方法

权利要求书

1.一图像传感器包括：

一基板;

复数个像素，其中每个像素包括基本从基板垂直延伸的至少一纳米柱，和围绕该至少一纳米柱的一门电极；

其中该至少一纳米柱适应将入射其上的光线转化成为电信号，并且该门电极可操作性地截断或者容许电流通过该至少一纳米柱；

其中该至少一纳米柱包括一包覆层，该包覆层的折射率小于该纳米柱的折射率。

2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中每个纳米柱有一个垂直p-n结或者一个垂直p-i-n结。

3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中多于一个像素有一个电连接的共同电极。

4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中该共同电极是一个透明导电材料。

5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中该纳米柱和该基板包括一个或者多个半导体材料和/或金属。

6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中该纳米柱的直径从10纳米到2000纳米，50纳米到150纳米，或者90纳米到150纳米；和/或该纳米柱的长度从10纳米到10000纳米，或者100纳米到1000纳米；和/或该纳米柱的截面形状是圆形、正方形或者六边形。

7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中该纳米柱尺寸可以选择性的吸收紫外光、红光、绿光、蓝光、或者红外光。

8.根据权利要求1所述的图像传感器，该图像传感器进一步包含复数个读出线，其每一个和一个或者多个像素电连接；和复数个门极线，其每一个和一个或者多个像素的门电极相连，其中没有两个像素是和同一读出线相连同时该两个像素门电极和同一门极线相连。

9.根据权利要求8所述的图像传感器，该图像传感器包含第一、第二、第三和第四像素，一第一读出线电连接于该第一和第二像素，一第二读出线电连接于该第三和第四像素，一第一门极线电连接于该第一和第三像素的门电极，并且一第二门极线电连接于该第二和第四像素的门电极。

10.根据权利要求8所述的图像传感器，其中该读出线和门极线包括连接其上的一个或者多个电子设备，该一个或者多个电子设备从包含放大器、多路复用器、D/A或A/D转换器、电脑、微处理单元、数字信号处理器的组中所选。

11.根据权利要求8所述的图像传感器，其中：

该读出线包括一重掺杂半导体材料；

每个纳米柱包含一本征半导体材料或者与读出线的重掺杂半导体材料相同导电类型的轻掺杂半导体材料，和与读出线的重掺杂半导体材料不同导电类型的一交界层；

每个纳米柱的柱体夹于一个读出线和该纳米柱的交界层之间；

该所有纳米柱的交界层电连接于一透明导电层；并且

该纳米柱和读出线外延。