[发明专利]光电转换器件和摄像器件在审
申请号: | 201880026588.4 | 申请日: | 2018-05-15 |
公开(公告)号: | CN110546766A | 公开(公告)日: | 2019-12-06 |
发明(设计)人: | 三成英树;丸山俊介 | 申请(专利权)人: | 索尼半导体解决方案公司 |
主分类号: | H01L27/146 | 分类号: | H01L27/146;H01L31/10;H01L31/107 |
代理公司: | 11290 北京信慧永光知识产权代理有限责任公司 | 代理人: | 曹正建;陈桂香<国际申请>=PCT/JP |
地址: | 日本神*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 光吸收层 半导体层 带隙能 导电型 第一电极 扩散区域 化合物半导体材料 光电转换器件 光入射面 像素设置 光入射 对向 面具 像素 | ||
1.一种光电转换器件,其包括:
光吸收层,其具有光入射面,并包括化合物半导体材料;
针对每个像素设置的第一电极,其与所述光吸收层的所述光入射面的相对面具有对向关系;
第一导电型的第一半导体层,所述第一半导体层的带隙能大于所述光吸收层的带隙能,并设置在所述光吸收层和所述第一电极之间;
第二导电型的第二半导体层,所述第二半导体层的带隙能大于所述光吸收层的带隙能,并设置在所述第一半导体层和所述光吸收层之间;和
第二导电型的第一扩散区域,所述第一扩散区域设置在相邻的所述像素之间,并设置为跨越所述第二半导体层和所述光吸收层。
2.根据权利要求1所述的光电转换器件,其中,所述第一扩散区域在平面图中设置为晶格形状。
3.根据权利要求1所述的光电转换器件,其还包括:
电荷收集层,其设置在所述第二半导体层和所述光吸收层之间,并临时累积在所述光吸收层中产生的电荷。
4.根据权利要求1所述的光电转换器件,其还包括:
势垒减缓层,其设置在所述第二半导体层和所述光吸收层之间,并减缓所述第二半导体层和所述光吸收层之间的带偏移势垒。
5.根据权利要求1所述的光电转换器件,其中,所述第二半导体层被构造为引起在所述光吸收层中产生的电荷的雪崩放大。
6.根据权利要求5所述的光电转换器件,其还包括:
电场递减层,其设置在所述第二半导体层和所述光吸收层之间,并抑制电场从所述第二半导体层到所述光吸收层的传播。
7.根据权利要求1所述的光电转换器件,其中,所述第一半导体层和所述第二半导体层具有分隔相邻的所述像素的第一凹槽。
8.根据权利要求7所述的光电转换器件,其中,所述第一凹槽在所述光吸收层中延伸。
9.根据权利要求7所述的光电转换器件,其还包括:
绝缘膜,其设置为从所述第一半导体层的前表面到所述第一凹槽的侧壁,覆盖所述第一半导体层的侧壁,并在所述第二半导体层的侧壁的一部分上延伸。
10.根据权利要求7所述的光电转换器件,其还包括:
遮光件,其埋置在所述第一凹槽中。
11.根据权利要求1所述的光电转换器件,其还包括:
第二电极,其设置为与所述光吸收层的所述光入射面具有对向关系。
12.根据权利要求11所述的光电转换器件,其中,所述第二电极设置在所述光吸收层的整个所述光入射面上。
13.根据权利要求11所述的光电转换器件,其中,所述第二电极由遮光材料构成。
14.根据权利要求13所述的光电转换器件,其还包括:
第二导电型的第二扩散区域,所述第二扩散区域设置在相邻的所述像素之间,并位于所述光吸收层的布置有所述光入射面的一侧。
15.根据权利要求14所述光电转换器件,其中,
所述光吸收层的所述光入射面具有第二凹槽,并且
所述第二扩散区域设置在所述第二凹槽附近。
16.根据权利要求1所述的光电转换器件,其还包括:
第三电极,其电耦接到所述第一扩散区域。
17.根据权利要求15所述光电转换器件,其还包括:
第四电极,其电耦接到所述第二扩散区域,
其中,所述第四电极埋置在所述第二凹槽中。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
H01L27-00 由在一个共用衬底内或其上形成的多个半导体或其他固态组件组成的器件
H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
H01L27-14 . 包括有对红外辐射、光、较短波长的电磁辐射或者微粒子辐射并且专门适用于把这样的辐射能转换为电能的,或适用于通过这样的辐射控制电能的半导体组件的
H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的