光电检测器和使用光电检测器的空间信息检测设备

摘要

提供了一种能够改进输入信号动态范围的光电检测器。这种光电检测器包括光电转换部分(D1)、电荷分离部分(D2)、电荷积聚部分(D3)、形成在电荷分离部分(D2)和电荷积聚部分(D3)之间的势垒电极(24)、以及电气连接到势垒电极(24)的势垒高度调节部分(D4)。诸如当环境光入射在光电转换部分(D1)上时产生的不期望的电荷被电荷分离部分(D2)去除。通过根据从电荷分离部分(D2)提供到势垒高度调节部分(D4)的电荷量对势垒电极(24)施加电压，在势垒电极(24)之下形成具有合适高度的势垒。从电荷分离部分(D2)越过势垒流入电荷积聚部分(D3)的电荷被提供为光电检测器的输出。

主权项

一种光电检测器，包括：半导体衬底；光电转换部分，其形成在所述半导体衬底中，以产生与接收的光量相对应的电荷；电荷分离部分，其具有形成在所述半导体衬底的总体表面上的分离电极；电荷积聚部分，其具有形成在所述半导体衬底的总体表面上的积聚电极；势垒电极，其形成在所述分离电极和所述积聚电极之间所述半导体衬底的总体表面上；势垒高度调节部分，其电气连接到所述势垒电极；以及电荷去除部分；其中，在只有环境光照射到所述光电检测器的情况下，所述势垒高度调节部分根据从所述光电转换部分经由所述电荷分离部分提供的电荷量来确定施加到所述势垒电极的电压，以调节形成在所述势垒电极之下的所述半导体衬底中的势垒的高度，并且在所述环境光和信号光两者都照射到所述光电检测器的情况下，所述电荷分离部分被配置为通过使用所述势垒从由所述光电转换部分产生的电荷中分离不期望的电荷；所述电荷积聚部分被配置为积聚有效电荷，所述有效电荷是从所述电荷分离部分越过所述势垒流入所述电荷积聚部分的电荷；所述电荷去除部分被配置为去除由所述电荷分离部分分离的所述不期望的电荷，以及积聚在所述电荷积聚部分中的有效电荷被提供为所述光电检测器的输出。