[发明专利]半导体装置及其制造方法

权利要求书

1.一种半导体装置，其特征在于，包括：

衬底；

至少一个光电转换单元，形成在所述衬底中，所述光电转换单元能够吸收可见光从而生成电子并且能够保持电子；

红外感测层，形成在所述衬底之上，所述红外感测层位于至少一个光电转换单元之上，并且能够吸收红外辐射从而生成电子；以及

电极，所述电极形成在所述红外感测层之上。

2.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：

所述半导体装置还包括势垒层，所述势垒层形成在所述衬底和所述红外感测层之间。

3.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：

所述半导体装置还包括第一绝缘层和第二绝缘层，其中所述第一绝缘层和所述第二绝缘层将所述电极夹在中间。

4.根据权利要求2所述的半导体装置，其特征在于：

通过对所述电极施加偏置电压，在所述红外感测层中生成的电子能够隧穿到所述光电转换单元。

5.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：

所述半导体装置还包括信号读取电路，用于读取在所述光电转换单元中保持的电子。

6.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：

所述半导体装置还包括固定电荷层，所述固定电荷层位于所述衬底和所述红外感测层之间。

7.根据权利要6所述的半导体装置，其特征在于：

形成所述固定电荷层的材料包括下列中的一种或多种：氧化铪、氧化铝或氧化钽。

8.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：

所述半导体装置还包括与每个光电转换单元对应形成的滤色元件，所述滤色元件形成在所述衬底之上。

9.根据权利要求1所述的半导体装置，其特征在于：

所述电极对于所要检测的可见光以及红外光而言是透明的。

10.根据权利要求8所述的半导体装置，其特征在于：

所述电极在各个滤色元件垂直方向上的部分针对该滤色元件允许通过的颜色以及红外光是透明的。