[發(fā)明專(zhuān)利]一種圖像傳感器的光電二極管和圖像傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810095410.7
• 申請(qǐng)日: 2018-01-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108511542B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-05-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王欣洋;周泉;李揚(yáng);馬成;武大猷
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/0352
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/0352;H01L31/11;H01L27/146
• 代理公司: 深圳市科進(jìn)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 44316
• 代理人: 趙勍毅

1.一種圖像傳感器的光電二極管，其特征在于：所述光電二極管包括硅襯底和生長(zhǎng)在硅襯底上的硅外延層，其中，硅外延層包括自上向下設(shè)置的第一摻雜區(qū)域、第二摻雜區(qū)域、第三摻雜區(qū)域和第四摻雜區(qū)域，第四摻雜區(qū)域與所述硅襯底接觸，所述第一摻雜區(qū)域、第二摻雜區(qū)域、第三摻雜區(qū)域和第四摻雜區(qū)域中任意兩個(gè)相鄰且摻雜類(lèi)型不同的摻雜區(qū)域形成耗盡區(qū)，且所述第一摻雜區(qū)域和所述硅襯底分別連接高電位；硅襯底為被摻入施主雜質(zhì)形成的N型硅區(qū)；第一摻雜區(qū)域?yàn)镹+型硅區(qū)，第二摻雜區(qū)域?yàn)镻+型硅區(qū)，第三摻雜區(qū)域?yàn)镹型硅區(qū)，第四摻雜區(qū)域?yàn)镻型硅區(qū)；

所述第一摻雜區(qū)域和所述第二摻雜區(qū)域形成第一PN結(jié)，所述第二摻雜區(qū)域和所述第三摻雜區(qū)域形成第二PN結(jié)，所述第三摻雜區(qū)域和所述第四摻雜區(qū)域形成第三PN結(jié)，所述第四摻雜區(qū)域和所述硅襯底形成第四PN結(jié)，所述第一PN結(jié)、第二PN結(jié)、第三PN結(jié)和第四PN結(jié)依次串聯(lián)得到兩個(gè)電子勢(shì)壘和一個(gè)電子勢(shì)阱。

2.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器的光電二極管，其特征在于：第一摻雜區(qū)域、第二摻雜區(qū)域和第三摻雜區(qū)域的摻雜方式為離子注入方式和/或雜質(zhì)擴(kuò)散方式。

3.如權(quán)利要求1所述的圖像傳感器的光電二極管，其特征在于：摻雜區(qū)域的濃度關(guān)系為：第三摻雜區(qū)域第一摻雜區(qū)域，第二摻雜區(qū)域第四摻雜區(qū)域；雜質(zhì)注入能量的大小關(guān)系為：第三摻雜區(qū)域第一摻雜區(qū)域，第四摻雜區(qū)域第二摻雜區(qū)域。

4.一種圖像傳感器，其特征在于：所述圖像傳感器包括多個(gè)由RGB像素形成拜爾陣列，每個(gè)像素包括如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的光電二極管。

5.如權(quán)利要求4所述的圖像傳感器，其特征在于：將所述RGB像素的每個(gè)像素所對(duì)應(yīng)的光電二極管中的電子勢(shì)阱的深度分別記做L1、L2和L3，且L1L2L3；將所述RGB像素的每個(gè)像素所對(duì)應(yīng)的光電二極管的電子勢(shì)阱的厚度分別記做W1、W2和W3，且W1W2W3。

6.一種圖像傳感器，其特征在于：所述圖像傳感器包括每個(gè)譜段對(duì)應(yīng)的像素，每個(gè)譜段對(duì)應(yīng)的像素包括如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的光電二極管。

7.如權(quán)利要求6所述的圖像傳感器，其特征在于：每個(gè)譜段對(duì)應(yīng)的像素所對(duì)應(yīng)的光電二極管的電子勢(shì)阱的厚度分別隨著吸收光波的波長(zhǎng)長(zhǎng)度降低而減小。