[发明专利]光检测装置

权利要求书

1.一种光检测装置，其具备：

半导体基板，包含第一杂质区域和第二杂质区域；

栅极绝缘层，位于被所述半导体基板的所述第一杂质区域和所述第二杂质区域所夹持的区域上，并且包含光电转换层；

所述栅极绝缘层上的透明栅极电极；

第一电荷传输通路，根据由光向所述光电转换层的入射引起的所述光电转换层的介电常数的变化，传输与在所述第一杂质区域和所述第二杂质区域之间产生的电流对应的信号电荷；

第二电荷传输通路，从所述第一电荷传输通路的中途分支；

第一电荷储存部，储存所述信号电荷中的经由所述第二电荷传输通路传输的电荷；以及

第一栅极，切换经由所述第二电荷传输通路的电荷的传输和切断。

2.如权利要求1所述的光检测装置，

所述栅极绝缘层包含所述光电转换层与所述半导体基板之间的绝缘层。

3.如权利要求1所述的光检测装置，

在所述透明栅极电极与所述半导体基板之间具有遮光膜。

4.如权利要求1所述的光检测装置，

所述光电转换层具有下述光电流特性：具有第一电压范围、第二电压范围和第三电压范围，在所述第一电压范围，随着逆向的偏压的增大而输出电流密度的绝对值增大，在所述第二电压范围，随着正向的偏压的增大而输出电流密度增大，所述第三电压范围在所述第一电压范围与所述第二电压范围之间，并且输出电流密度相对于偏压的变化率的绝对值比所述第一电压范围和所述第二电压范围小。

5.如权利要求4所述的光检测装置，

还具备第一电压供给电路，对所述透明栅极电极供给以所述第一杂质区域的电压为基准时处于所述第三电压范围内的电压，

所述第一杂质区域和所述透明栅极电极之间的电位差维持为所述第三电压范围内的状态下，在所述第一杂质区域和所述第二杂质区域之间产生对应于所述光电转换层的介电常数的变化的所述电流。

6.如权利要求4所述的光检测装置，

还具备第一电压供给电路，

所述第一电压供给电路以对所述光电转换层施加所述第三电压范围内的偏压的方式对所述透明栅极电极施加电压，

在施加于所述光电转换层的偏压被维持为所述第三电压范围内的状态下，在所述第一杂质区域和所述第二杂质区域之间产生对应于所述光电转换层的介电常数的变化的所述电流。

7.如权利要求1～6中任一项所述的光检测装置，

具备第二电压供给电路，

所述半导体基板包含第三杂质区域，

所述第一电荷传输通路的一端连接在所述第二杂质区域，所述第一电荷传输通路的另一端连接在所述第三杂质区域，

所述第二电压供给电路对所述第三杂质区域供给与所述第一杂质区域的电压不同的电压。

8.一种光检测装置，具备：

半导体基板，包含第一杂质区域和第二杂质区域；

栅极绝缘层，位于被所述半导体基板的所述第一杂质区域和所述第二杂质区域所夹持的区域上；

所述栅极绝缘层上的栅极电极；

第一电极，与所述栅极电极电连接；

透光性的第二电极，与所述第一电极对置；

光电转换层，配置在所述第一电极与所述第二电极之间；

第一电荷传输通路，根据由光向所述光电转换层的入射引起的所述第一电极和所述第二电极之间的介电常数的变化，传输与在所述第一杂质区域和所述第二杂质区域之间产生的电流对应的信号电荷；

第二电荷传输通路，从所述第一电荷传输通路的中途分支；

第一电荷储存部，储存信号电荷中的经由所述第二电荷传输通路传输的电荷；以及

第一栅极，切换经由所述第二电荷传输通路的电荷的传输和切断。