发明名称 光电转换装置,其驱动方法,和资讯处理装置
摘要 一种光电转换装置,包含:一受光元件,具有第一导电型之第一半导体区域,和第二导电型之第二半导体区域用以储存由邻近第一半导体区域之光电转换所产生之电荷;一读出电极,其使用以根据储存在该第二半导体区域中之电荷而读取一讯号;至少一对电极部份沿包括一受光面之表面而互相隔离以设置第二半导体区域之受光部份于其间,和连接至该第一半导体区域。施加在该对电极部份间之一电压完全的空乏该第二半导体区域之受光部份且可产生用以移动储存在该第二半导体区域之受光部份中之电荷之电位梯度,至该读出电极侧。
申请公布号 TW510059 申请公布日期 2002.11.11
申请号 TW090128828 申请日期 2001.11.21
申请人 佳能股份有限公司 发明人 小塚开
分类号 H01L31/04;H01L27/146 主分类号 H01L31/04
代理机构 代理人 林志刚 台北巿南京东路二段一二五号七楼
主权项 1.一种光电转换装置,包含: 一受光元件,具有第一导电型之第一半导体区域, 和第二导电型之第二半导体区域用以储存由邻近 第一半导体区域之光电转换所产生之电荷; 一读出电极,其使用以根据储存在该第二半导体区 域中之电荷而读取一讯号; 至少一对电极部份沿包括一受光表面之表面而互 相隔离,和连接至该第一半导体区域, 其中一电压,其完全的空乏该第二半导体区域之受 光部份且可产生用以移动储存在该第二半导体区 域之受光部份中之电荷之电位梯度,至该读出电极 侧,乃施加在该对电极部份间。2.如申请专利范围 第1项之光电转换装置,其中该第一半导体区域形 成一半导体层以设置在该第二半导体区域和位在 第二半导体区域上方之一绝缘层间,和该对电极部 份之每一者接触该半导体层。3.如申请专利范围 第2项之光电转换装置,其中该半导体层覆盖第二 半导体区域之受光表面。4.如申请专利范围第2项 之光电转换装置,其中位在半导体层下方之第二半 导体区域由从在第二半导体区域之上和下侧上之 pn接面延伸之空乏层所空乏。5.如申请专利范围第 1项之光电转换装置,其中该对电极部份由遮光层 所遮蔽。6.如申请专利范围第1项之光电转换装置, 其中位在该对电极部份外之读出电极侧上之一电 极部份设置成一分裂形式以沿受光表面夹住读出 电极。7.如申请专利范围第1项之光电转换装置,其 中该读出电极为一传送闸电极以传送一电荷至一 浮动扩散区域。8.如申请专利范围第1项之光电转 换装置,其中该读出电极为连接至一放大电晶体之 闸极之一阳极或一阴极。9.如申请专利范围第1项 之光电转换装置,其中刚好在传送操作以传送储存 在第二半导体区域或读出操作以根据该电荷读出 讯号之前或之时,可产生该电位梯度之电压施加一 段预定期间。10.如申请专利范围第1或9项之光电 转换装置,其中在该光电转换装置之大部份操作周 期时,该对电极部份保持在一相等电位。11.如申请 专利范围第1项之光电转换装置,其中施加至第一 半导体区域之电压为至第二半导体区域之反向偏 压。12.一种光电转换装置,包含: 一受光元件,具有第一导电型之第一半导体区域, 和第二导电型之第二半导体区域用以储存由邻近 第一半导体区域之光电转换所产生之电荷; 一读出电极,其使用以根据储存在该第二半导体区 域中之电荷而读取一讯号; 至少一对电极部份沿包括一受光表面之表面而互 相隔离,和连接至该第一半导体区域;和 一电路用以在第一周期保持该对电极在一相等电 位,和在第二周期在该对电极间施加可产生用以移 动储存在第二半导体区域之受光部份中之电荷之 电压至读出电极侧之电位梯度。13.如申请专利范 围第12项之光电转换装置,其中该第二周期为在传 送操作以传送储存在第二半导体区域之电荷或读 出操作以根据该电荷经由读出电极读取讯号时或 刚好之前之周期。14.如申请专利范围第12或13项之 光电转换装置,其中第一周期比第二周期长。15.一 种光电转换装置之驱动方法,该光电转换装置,包 含一受光元件,具有第一导电型之第一半导体区域 ,和第二导电型之第二半导体区域用以储存由邻近 第一半导体区域之光电转换所产生之电荷;和一读 出电极,其使用以根据储存在该第二半导体区域中 之电荷而读取一讯号,该方法包含: 在第一周期时,保持至少一对电极部份沿包括一受 光表面之表面而互相隔离,和连接至该第一半导体 区域,在一相等电位;和 在第二周期时,在该对电极间施加可产生用以移动 储存在第二半导体区域之电荷之电压至读出电极 侧之电位梯度。16.一种资讯处理装置,包含: 如申请专利范围第1项之光电转换装置; 一驱动电路用以驱动该光电转换装置;和 一讯号处理电路用以处理从光电转换装置输出之 讯号;17.一种资讯处理装置,包含: 如申请专利范围第1项之光电转换装置; 一驱动电路用以驱动该光电转换装置; 一讯号处理电路用以处理从光电转换装置输出之 讯号;和 一转换器用以转换一无线电图像影像为一可见光 影像。图式简单说明: 图1为依照本发明之一实施例之光电转换装置之示 意顶视图; 图2为沿图1之2-2线所截取之横截面图; 图3为沿图1之3-3线所截取之横截面图; 图4为沿图1之4-4线所截取之横截面图; 图5为依照本发明之一实施例之光电转换装置之受 光部份之厚度方向中之电位轮廓图; 图6A和6B为在沿依照本发明之一实施例之光电转换 装置之受光部份之方向中之电位轮廓图; 图7为依照本发明之一实施例之光电转换装置之电 路构造图; 图8为说明依照本发明之光电转换装置之驱动方法 之实施例之时间图; 图9为说明依照本发明之光电转换装置之驱动方法 之另一实施例之时间图; 图10为依照本发明之一实施例之资讯处理装置之 构造之示意图; 图11为安装在本发明之光电转换装置中之影像感 应器之横截面图; 图12为依照本发明之另一实施例之光电转换装置 之示意顶视图; 图13为沿图12之13-13线所截取之横截面图; 图14为沿图12之14-14线所截取之横截面图; 图15为沿图12之15-15线所截取之横截面图; 图16为说明依照本发明之光电转换装置之驱动方 法之另一实施例之时间图; 图17为依照本发明之又一实施例之光电转换装置 之示意横截面图; 图18A为在习知光电转换装置之受光元件之示意顶 视图; 图18B为沿图18A之18B-18B线所截取之横截面图; 图18C为沿图18A之18B-18B线之方向之电位轮廓图;和 图18D为沿图18B之18D-18D线之方向之电位轮廓图。
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