[發明專利]一種感光器件及其驅動方法

有效

• 申請號: 201911029732.2
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN110797361B
• 公開（公告）日: 2022-04-01
• 發明（設計）人: 康曉旭
• 申請（專利權）人: 上海集成電路研發中心有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146;H04N5/374
• 代理公司: 上海天辰知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 31275
• 代理人: 吳世華;尹一凡

本發明揭示一種感光器件及其驅動方法。所述感光器件包括：SOI襯底，包括：基底層；和半導體層，設置于基底層一側表面，所述半導體層至少包括器件區；第一柵極層，設置于半導體層上與基底層相對的一側表面；第二柵極層，設置于基底層上與半導體層相對的一側表面；第一過孔，沿第一方向設置于器件區的兩側，所述第一過孔貫穿基底層和半導體層；第一導電層，填充于所述第一過孔內，與所述第二柵極層電連接；第二過孔，沿第二方向設置于所述器件區的兩側，所述第二過孔貫穿所述半導體層；第二導電層，填充于所述第二過孔內；第一柵介質層，設置于所述第一柵極層與所述器件區之間；第二柵介質層，設置于所述第一導電層與所述器件區之間。

技術領域

本發明涉及半導體領域，特別涉及一種感光器件及其驅動方法。

背景技術

傳統CMOS圖像傳感器(CIS)器件利用PN結來實現感光，通過像元內控制管部分來實現讀取。但CMOS圖像傳感器中，PN結結構容易受到各類機制的暗電流影響，包括接觸式傳感器件(STI)、讀取控制的MOS管的PN結等等；同時，由于背面入射等業界主流技術方案會引起產品的工藝復雜性增加，導致成本上升。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種感光器件及其驅動方法。該感光器件可以提高光至載流子密度，并提高器件的性能。

根據本發明的一個方面提供一種感光器件。所述感光器件包括：SOI襯底，所述SOI襯底包括：基底層；和半導體層，設置于所述基底層一側表面，所述半導體層至少包括器件區；第一柵極層，設置于所述半導體層上與所述基底層相對的一側表面；第二柵極層，設置于所述基底層上與所述半導體層相對的一側表面；第一過孔，沿第一方向設置于所述器件區的兩側，所述第一過孔貫穿所述基底層和所述半導體層；第一導電層，所述第一導電層填充于所述第一過孔內，與所述第二柵極層電連接；第二過孔，沿第二方向設置于所述器件區的兩側，所述第二過孔貫穿所述半導體層；第二導電層，所述第二導電層填充于所述第二過孔內；第一柵介質層，設置于所述第一柵極層與所述器件區之間；第二柵介質層，設置于所述第一導電層與所述器件區之間。

可選地，所述第二柵介質層由所述半導體層延伸至所述第一柵介質層，其中，所述第二柵介質層的延伸方向上，靠近所述第一柵介質層的一端的厚度大于靠近所述第二柵極層一端的厚度。

可選地，所述第二柵介質層包括：主體部，由所述半導體層延伸至所述第一柵介質層；突出部，設置于靠近所述第一柵介質層的一端。

可選地，所述突出部向所述器件區方向突出，并且嵌入于所述器件區、與所述第一柵介質層接觸。

可選地，所述突出部向所述第一導電層方向突出，并且嵌入于所述第一導電層。

可選地，所述第一柵極層為透明的石墨烯薄膜。

可選地，所述第一柵極層為透明的ITO薄膜。

可選地，所述半導體層還包括絕緣區，所述第一過孔和所述第二過孔設置于所述絕緣區。

根據本發明的另一個方面，還提供一種感光器件的驅動方法，所述感光器件的驅動方法包括：對所述第一柵極層和所述第二柵極層施加不同的電壓。

可選地，施加至所述第一柵極層的電壓為正電壓，施加至所述第二柵極層的電壓為負電壓。