[發(fā)明專利]光檢測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680003705.6
• 申請日: 2016-10-27
• 公開（公告）號: CN107004691B
• 公開（公告）日: 2022-02-11
• 發(fā)明（設計）人: 島崎直樹;玉置德彥;宍戸三四郎
• 申請（專利權(quán)）人: 松下知識產(chǎn)權(quán)經(jīng)營株式會社
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/3745
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 陳建全

1.一種光檢測裝置，其具備：

半導體層，該半導體層包含源極區(qū)和漏極區(qū)；

柵極絕緣層，該柵極絕緣層位于被所述半導體層的所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)所夾持的區(qū)域上，并且包含光電轉(zhuǎn)換層；

柵極電極，該柵極電極位于所述柵極絕緣層上；

信號檢測電路，該信號檢測電路包含輸入與所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)中的一者電連接的第一信號檢測晶體管；

第一傳輸晶體管，該第一傳輸晶體管連接在所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)中的所述一者與所述第一信號檢測晶體管的所述輸入之間；以及

第一電容器，該第一電容器的一端與所述第一信號檢測晶體管的所述輸入電連接，

其中，所述信號檢測電路對由光經(jīng)由所述柵極電極射入所述光電轉(zhuǎn)換層而產(chǎn)生的與所述光電轉(zhuǎn)換層的介電常數(shù)變化相對應的電信號進行檢測。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其中，所述柵極絕緣層包含絕緣層，該絕緣層位于所述光電轉(zhuǎn)換層與所述半導體層之間。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其具有遮光膜，該遮光膜位于所述柵極電極與所述半導體層之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中任一項所述的光檢測裝置，其中，所述光電轉(zhuǎn)換層具有下述光電流特性：具有第一電壓范圍、第二電壓范圍和第三電壓范圍，該第一電壓范圍是隨著逆向的偏壓增大而使輸出電流密度的絕對值增大，該第二電壓范圍是隨著正向的偏壓增大而使輸出電流密度增大，該第三電壓范圍是在所述第一電壓范圍與所述第二電壓范圍之間并且輸出電流密度相對于偏壓的變化率的絕對值比所述第一電壓范圍和所述第二電壓范圍小。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光檢測裝置，其還具備電壓供給電路，該電壓供給電路對所述柵極電極供給以所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)中的另一者的電位為基準時處于所述第三電壓范圍內(nèi)的柵極電壓，

其中，所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)中的所述一者在所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)中的所述另一者與所述柵極電極之間的電位差維持為所述第三電壓范圍內(nèi)的狀態(tài)下輸出與所述光電轉(zhuǎn)換層的介電常數(shù)變化相對應的所述電信號。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其中，所述信號檢測電路包含第二信號檢測晶體管，該第二信號檢測晶體管是輸入與所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)中的所述一者電連接，

該光檢測裝置還具備：

第二傳輸晶體管，該第二傳輸晶體管連接在所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)中的所述一者與所述第二信號檢測晶體管的輸入之間；以及

第二電容器，該第二電容器的一端與所述第二信號檢測晶體管的所述輸入電連接。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其還具備第一電流放大電路，該第一電流放大電路電連接在所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)中的所述一者與所述第一電容器的所述一端之間。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光檢測裝置，其還具備反轉(zhuǎn)放大器，該反轉(zhuǎn)放大器電連接在所述源極區(qū)和所述漏極區(qū)中的所述一者與所述第一電容器的所述一端之間。

9.一種光檢測裝置，其具備：

第一電極；

第二電極，該第二電極與所述第一電極相對置；

光電轉(zhuǎn)換層，該光電轉(zhuǎn)換層配置在所述第一電極與所述第二電極之間；

場效應晶體管，該場效應晶體管的柵極與所述第一電極電連接；

信號檢測電路，該信號檢測電路包含輸入與所述場效應晶體管的源極和漏極中的一者電連接的第一信號檢測晶體管；

第一傳輸晶體管，該第一傳輸晶體管連接在所述場效應晶體管的所述源極和所述漏極中的所述一者與所述第一信號檢測晶體管的所述輸入之間；以及

第一電容器，該第一電容器的一端與所述第一信號檢測晶體管的所述輸入電連接，

其中，所述信號檢測電路對由光經(jīng)由所述第二電極射入所述光電轉(zhuǎn)換層而產(chǎn)生的與所述第一電極和所述第二電極之間的介電常數(shù)變化相對應的電信號進行檢測。