[發明專利]光電轉換元件及固態攝像裝置

有效

• 申請號: 201780058083.1
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN109791934B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 川人祥二
• 申請（專利權）人: 國立大學法人靜岡大學
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H01L31/10;H04N5/355;H04N5/374
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 潘樹志

1.一種光電轉換元件，其特征在于，具備：

第一導電型的基體區域；

第二導電型的表面埋設區域，選擇性地埋設于所述基體區域的上部，并與所述基體區域構成光電二極管；

第二導電型的第一電荷存儲區域，埋設于所述基體區域的上部的所述表面埋設區域附近，并存儲從所述表面埋設區域傳輸來的由所述光電二極管生成的第一信號電荷；

第二導電型的第二電荷存儲區域，與所述第一電荷存儲區域分開地埋設于所述基體區域，并存儲從所述表面埋設區域傳輸來的由所述光電二極管生成的第二信號電荷；

第二導電型的引導區域，以具有公共區域的方式設置于所述表面埋設區域的上部的一部分，并具有分支結構，所述分支結構將所述第一信號電荷從該公共區域所構成的公共的電荷移動路徑引導至所述第一電荷存儲區域，并將所述第二信號電荷經過所述公共的電荷移動路徑引導至所述第二電荷存儲區域，所述引導區域的雜質密度高于所述表面埋設區域的雜質密度；

第一路徑選擇機構，沿所述引導區域的一個分支設置于限定在所述表面埋設區域和所述第一電荷存儲區域之間的第一電荷移動路徑的一部分上，用于控制從所述表面埋設區域向所述第一電荷存儲區域的所述第一信號電荷的傳輸；以及

第二路徑選擇機構，沿所述引導區域的另一個分支設置于限定在所述表面埋設區域和所述第二電荷存儲區域之間的第二電荷移動路徑的一部分上，用于控制從所述表面埋設區域向所述第二電荷存儲區域的所述第二信號電荷的傳輸，

所述光電轉換元件在一幀中重復進行多次在第一時間從所述表面埋設區域向所述第一電荷存儲區域傳輸所述第一信號電荷、并在比所述第一時間短的第二時間從所述表面埋設區域向所述第二電荷存儲區域傳輸所述第二信號電荷。

2.根據權利要求1所述的光電轉換元件，其特征在于，

所述第一路徑選擇機構具有絕緣柵結構，并以對構成該絕緣柵結構的柵電極施加的電壓來控制在設定于所述第一路徑選擇機構的電荷移動路徑中傳輸的所述第一信號電荷的移動。

3.根據權利要求1所述的光電轉換元件，其特征在于，

所述第二路徑選擇機構具有絕緣柵結構，并以對構成該絕緣柵結構的柵電極施加的電壓來控制在設定于所述第二路徑選擇機構的電荷移動路徑中傳輸的所述第二信號電荷的移動。

4.根據權利要求3所述的光電轉換元件，其特征在于，

設定于所述第一路徑選擇機構的電荷移動路徑的耗盡電位的變化以對設置于所述第二路徑選擇機構的所述柵電極施加的電壓進行誘導，在設定于所述第一路徑選擇機構的電荷移動路徑中傳輸的所述第一信號電荷的移動通過所述耗盡電位的變化來進行控制。