[發(fā)明專利]一種半導(dǎo)體感光單元及其半導(dǎo)體感光單元陣列

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410140574.9
• 申請日: 2014-04-09
• 公開（公告）號: CN104157658B
• 公開（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉偉;劉磊;王鵬飛
• 申請（專利權(quán)）人: 蘇州東微半導(dǎo)體有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司32200
• 代理人: 樓然

1.一種半導(dǎo)體感光單元，它包括在第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底內(nèi)設(shè)有第一導(dǎo)電型第一端和第二導(dǎo)電型第二端的感光二極管，設(shè)有第二導(dǎo)電型的第一源極和第一漏極、控制所述第一源極和第一漏極之間的第一電流溝道區(qū)開啟或關(guān)閉的第一導(dǎo)電型的浮柵、以及通過電容耦合作用于所述浮柵上的第一控制柵極的浮柵晶體管，其特征在于所述感光二極管與浮柵晶體管之間還設(shè)有選通MOS管，該選通MOS管設(shè)有第一導(dǎo)電型的第二源極和第二漏極、以及控制所述第二源極和第二漏極之間的第二電流溝道區(qū)開啟或關(guān)閉的第二控制柵極，該選通MOS管的第二漏極與所述感光二極管的第一端相連接，該選通MOS管的第二源極與所述浮柵晶體管的浮柵相連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述感光二極管為同質(zhì)結(jié)二極管或異質(zhì)結(jié)二極管。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述浮柵至少部分凹陷在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述浮柵至少部分凹陷在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)，第一控制柵極至少部分凹陷在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述第二控制柵極至少部分凹陷在所述半導(dǎo)體襯底內(nèi)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述第一導(dǎo)電型為p型、第二導(dǎo)電型為n型，所述選通MOS管的第二漏極與所述感光二極管的陽極相連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述第一導(dǎo)電型為n型、第二導(dǎo)電型為p型，所述選通MOS管的第二漏極與所述感光二極管的陰極相連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述第一導(dǎo)電型為p型、第二導(dǎo)電型為n型，所述選通MOS管的第二漏極與所述感光二極管的陽極相連接，所述浮柵晶體管的第一漏極與所述感光二極管的陰極相連接。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述第一導(dǎo)電型為n型、第二導(dǎo)電型為p型，所述選通MOS管的第二漏極與所述感光二極管的陰極相連接，所述浮柵晶體管的第一漏極與所述感光二極管的陽極相連接。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底內(nèi)設(shè)有的第二導(dǎo)電型的摻雜阱，該第二導(dǎo)電型的摻雜阱內(nèi)設(shè)有第二電流溝道區(qū)，該第二電流溝道區(qū)的兩側(cè)的摻雜阱內(nèi)分別設(shè)有與所述第二電流溝道區(qū)相連接的第一導(dǎo)電型的擴(kuò)散區(qū)和感光區(qū)，該第二電流溝道區(qū)上依次設(shè)有第三層絕緣薄膜和第二控制柵極。

11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述第一導(dǎo)電型的感光區(qū)內(nèi)設(shè)有第二導(dǎo)電型的釘扎層。

12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底內(nèi)設(shè)有第一電流溝道區(qū)；該第一電流溝道區(qū)的兩側(cè)的半導(dǎo)體襯底內(nèi)分別形成的與第一電流溝道區(qū)相連接的第二導(dǎo)電型的第一源極和第一漏極；該半導(dǎo)體襯底內(nèi)設(shè)有將所述第一電流溝道區(qū)、第一漏極、第一源極與第二導(dǎo)電型的摻雜阱分隔開的第一絕緣層；該第一電流溝道區(qū)上依次設(shè)有第一層絕緣薄膜、第一導(dǎo)電型的浮柵、第二層絕緣薄膜和第一控制柵極。

13.根據(jù)權(quán)利要求1或10所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述浮柵與所述第一導(dǎo)電型的擴(kuò)散區(qū)電性連接，或者所述浮柵延伸至所述第一導(dǎo)電型的擴(kuò)散區(qū)上并與之接觸。

14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的半導(dǎo)體感光單元，其特征在于所述第一導(dǎo)電型的半導(dǎo)體襯底內(nèi)設(shè)有第二導(dǎo)電型的第一源極；該第一源極與第二導(dǎo)電型的摻雜阱之間的半導(dǎo)體襯底部分設(shè)有第一電流溝道區(qū)；該第一電流溝道區(qū)上依次設(shè)有第一層絕緣薄膜、第一導(dǎo)電型的浮柵、第二層絕緣薄膜和第一控制柵極，該浮柵超出第一層絕緣薄膜并延伸至所述第一導(dǎo)電型的擴(kuò)散區(qū)上并與之接觸。