[發明專利]光檢測裝置

在審

• 申請號: 201810198829.5
• 申請日: 2018-03-12
• 公開（公告）號: CN108807585A
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發明（設計）人: 島崎直樹;玉置德彥;宍戸三四郎
• 申請（專利權）人: 松下知識產權經營株式會社
• 主分類號: H01L31/09
• 分類號: H01L31/09
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 高迪

1.一種光檢測裝置，其具備：

半導體基板，包含第一雜質區域和第二雜質區域；

柵極絕緣層，位于被所述半導體基板的所述第一雜質區域和所述第二雜質區域所夾持的區域上，并且包含光電轉換層；

所述柵極絕緣層上的透明柵極電極；

第一電荷傳輸通路，根據由光向所述光電轉換層的入射引起的所述光電轉換層的介電常數的變化，傳輸與在所述第一雜質區域和所述第二雜質區域之間產生的電流對應的信號電荷；

第二電荷傳輸通路，從所述第一電荷傳輸通路的中途分支；

第一電荷儲存部，儲存所述信號電荷中的經由所述第二電荷傳輸通路傳輸的電荷；以及

第一柵極，切換經由所述第二電荷傳輸通路的電荷的傳輸和切斷。

2.如權利要求1所述的光檢測裝置，

所述柵極絕緣層包含所述光電轉換層與所述半導體基板之間的絕緣層。

3.如權利要求1所述的光檢測裝置，

在所述透明柵極電極與所述半導體基板之間具有遮光膜。

4.如權利要求1所述的光檢測裝置，

所述光電轉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，在所述第一電壓范圍，隨著逆向的偏壓的增大而輸出電流密度的絕對值增大，在所述第二電壓范圍，隨著正向的偏壓的增大而輸出電流密度增大，所述第三電壓范圍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.如權利要求4所述的光檢測裝置，

還具備第一電壓供給電路，對所述透明柵極電極供給以所述第一雜質區域的電壓為基準時處于所述第三電壓范圍內的電壓，

所述第一雜質區域和所述透明柵極電極之間的電位差維持為所述第三電壓范圍內的狀態下，在所述第一雜質區域和所述第二雜質區域之間產生對應于所述光電轉換層的介電常數的變化的所述電流。

6.如權利要求4所述的光檢測裝置，

還具備第一電壓供給電路，

所述第一電壓供給電路以對所述光電轉換層施加所述第三電壓范圍內的偏壓的方式對所述透明柵極電極施加電壓，

在施加于所述光電轉換層的偏壓被維持為所述第三電壓范圍內的狀態下，在所述第一雜質區域和所述第二雜質區域之間產生對應于所述光電轉換層的介電常數的變化的所述電流。

7.如權利要求1～6中任一項所述的光檢測裝置，

具備第二電壓供給電路，

所述半導體基板包含第三雜質區域，

所述第一電荷傳輸通路的一端連接在所述第二雜質區域，所述第一電荷傳輸通路的另一端連接在所述第三雜質區域，

所述第二電壓供給電路對所述第三雜質區域供給與所述第一雜質區域的電壓不同的電壓。

8.一種光檢測裝置，具備：

半導體基板，包含第一雜質區域和第二雜質區域；

柵極絕緣層，位于被所述半導體基板的所述第一雜質區域和所述第二雜質區域所夾持的區域上；

所述柵極絕緣層上的柵極電極；

第一電極，與所述柵極電極電連接；

透光性的第二電極，與所述第一電極對置；

光電轉換層，配置在所述第一電極與所述第二電極之間；

第一電荷傳輸通路，根據由光向所述光電轉換層的入射引起的所述第一電極和所述第二電極之間的介電常數的變化，傳輸與在所述第一雜質區域和所述第二雜質區域之間產生的電流對應的信號電荷；

第二電荷傳輸通路，從所述第一電荷傳輸通路的中途分支；

第一電荷儲存部，儲存信號電荷中的經由所述第二電荷傳輸通路傳輸的電荷；以及

第一柵極，切換經由所述第二電荷傳輸通路的電荷的傳輸和切斷。