[发明专利]光检测装置

说明书

本发明提供一种具有新型的构成的光检测装置。该光检测装置具备：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，位于被上述半导体基板的上述第一杂质区域和上述第二杂质区域所夹持的区域上，并且包含光电转换层；上述栅极绝缘层上的透明栅极电极；第一电荷传输通路，根据由光向上述光电转换层的入射引起的上述光电转换层的介电常数的变化，传输与在上述第一杂质区域和上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，从上述第一电荷传输通路的中途分支；第一电荷储存部，储存上述信号电荷中的经由上述第二电荷传输通路传输的电荷；以及第一栅极，切换经由上述第二电荷传输通路的电荷的传输和切断。

技术领域

本发明涉及光检测装置。

背景技术

以CMOS图像传感器为代表的摄像元件被广泛使用。在摄像元件的领域中，存在降低噪声、扩大动态范围、动作高速化等各种要求。

下述专利文献1在图2中公开了一种薄膜晶体管(TFT)，其具有使规定的化合物分散在有机聚合物中得到的有机膜作为栅极绝缘膜。作为构成有机膜的规定的化合物，选择通过光的照射而极化状态变化的化合物。在专利文献1的薄膜晶体管中，如果对栅极绝缘膜照射光，则栅极绝缘膜的介电常数变化。因此，通过向栅极绝缘膜照射光，在源极-漏极之间流动的电流发生变化。专利文献1记载了可将这样的薄膜晶体管用于光传感器。

下述的非专利文献1提出了在光电二极管与用于排出电荷的漏极之间设置有排出栅极的结构。在非专利文献1中，将具有这样的结构的像素称为DOM(draining-onlymodulation)像素。在DOM像素中，在排出栅极为开的状态下，光电二极管内的电荷被排出。而如果将排出栅极设为关的状态，则能够将光电二极管内的电荷以浮动扩散传输。在DOM像素中，通过将复位所需的时间实质上设为0，可以实现时间分辨率的提高。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011－60830号公报

非专利文献

非专利文献1：K.Yasutomi,et.al.,“A 0.3mm-resolution Time-of-Flight CMOSrange imager with column-gating clock-skew calibration”,ISSCC2014,Dig.pp.132-133

发明内容

本发明提供一种具有新颖构成的光检测装置。

根据本申请的没有限定性的某个例示性实施方式，可提供下述方案。

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，位于被上述半导体基板的上述第一杂质区域与上述第二杂质区域所夹持的区域上，并且包含光电转换层；上述栅极绝缘层上的透明栅极电极；第一电荷传输通路，根据由光向上述光电转换层的入射引起的上述光电转换层的介电常数的变化，传输与在上述第一杂质区域和上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，从上述第一电荷传输通路的中途分支；第一电荷储存部，储存上述信号电荷中的经由上述第二电荷传输通路传输的电荷；第一栅极，该第一栅极切换经由上述第二电荷传输通路的电荷的传输和切断。

总体或具体方案可以通过元件、器件、系统、集成电路或方法实现。另外，总体或具体方案也可以通过任意组合元件、器件、装置、系统、集成电路和方法来实现。

所公开的实施方式的追加效果和优点可以通过说明书和附图来明确。效果和/或优点是由说明书和附图所公开的各个实施方式或特征独立带来的，为了得到它们中的一个以上并不需要所有实施方式或特征。

发明的效果

根据本申请的一个方案，提供具有新颖构成的光检测装置。

附图说明