[发明专利]具有离散电子排斥元件阵列的光电检测器阵列

说明书

背景技术

图像传感器是普遍的。图像传感器可用于各种各样的应用中，例如数码照相机、蜂窝电话、数码相机电话、安全相机、光学鼠标以及各种其它医学、汽车、军事或其它应用。

电串扰是许多图像传感器遇到的一个挑战。电串扰可在(举例来说)对应于一个光敏区域的区域中所产生的电子扩散、横向漂移或以其它方式迁移或移动到相邻光敏区域并由所述相邻光敏区域收集时发生。所述电子最终可由所述相邻光敏区域收集。

此类电串扰往往是不期望的，因为其往往可使图像模糊、引入瑕疵或以其它方式降低图像质量。另外，随着图像传感器及其像素的大小继续减小，此串扰往往可成为更大的问题。

图像传感器及具有减少的电串扰的其它光电检测器阵列带来了一些优点。

发明内容

本发明一个实施例提供一种设备，其中所述设备包括：表面，其用以接收光；多个光敏区域，其安置在衬底内；材料，其耦合在所述表面与所述多个光敏区域之间，所述材料用以接收所述光，所述光中的至少一些光使所述材料中的电子自由；及多个离散电子排斥元件，所述离散电子排斥元件耦合在所述表面与所述材料之间，所述离散电子排斥元件中的每一者对应于所述多个光敏区域中的不同光敏区域，且所述离散电子排斥元件中的每一者用以朝向对应光敏区域推斥所述材料中的电子。

本发明另一实施例提供背侧照明式图像传感器。所述背侧照明式图像传感器包括：光敏区域阵列，其安置在衬底的前侧部分内；背侧表面，其用以接收光；材料，其耦合在所述背侧表面与所述光敏区域阵列之间，所述材料用以接收所述光，所述光中的至少一些光用以使所述材料中的电子自由；及材料的阵列，所述材料的所述阵列耦合在所述背侧表面与所述材料之间，所述阵列中的每一材料对应于所述光敏区域中的一者，所述阵列中的每一材料包含选自比所述材料掺杂程度重的掺杂半导体材料及能够在所述材料中产生空穴积累区域的金属。

本发明另一实施例提供一种方法，其中所述方法包括：在光电检测器阵列的表面处接收光；朝向多个光敏区域传输所述光；借助所述光使材料中的电子自由；在所述材料中产生多个中断的电场，所述中断的电场中的每一者对应于所述光敏区域中的一者；借助所述电场朝向所述光敏区域驱动所述材料中的所述电子；及在所述光敏区域处接收所述电子。

本发明另一实施例提供一种方法，其中所述方法包括：提供衬底，所述衬底具有安置在其中的光敏区域阵列及位于所述光敏区域阵列上方的半导体材料；及在所述半导体材料上方形成材料的阵列，所述阵列中的每一材料对应于不同的光敏区域，且所述阵列中的每一材料能够在所述半导体材料中产生电场。

本发明另一实施例提供一种系统，其中所述系统包括：半导体光源，其用以朝向对象传输光；及光电检测器阵列，其位于由所述对象所反射的至少一些光的光学路径中。所述光电检测器阵列包含：表面，其用以接收所述所反射的光；光敏区域阵列，其安置在衬底内；材料，其耦合在所述表面与所述光敏区域阵列之间，所述材料用以接收所述所反射的光，所述所反射的光中的至少一些光用以使所述材料中的电子自由；及分开的元件的阵列，所述分开的元件的阵列耦合在所述表面与所述材料之间，所述分开的元件中的每一者对应于不同的光敏区域，且所述分开的元件中的每一者能够在所述材料中产生电场。

附图说明

通过参照以下说明及用于图解说明本发明实施例的附图，可更好地了解本发明。附图中：

图1是根据本发明实施例具有离散电子排斥元件的光电检测器阵列的截面侧视图。

图2是根据本发明实施例的使用光电检测器阵列的方法的方框流程图，所述方法包括在材料中产生中断的电场。

图3是根据本发明一个或一个以上实施例具有离散电子排斥元件的背侧照明式(BSI)光电检测器阵列的截面侧视图。

图4A显示根据本发明一个或一个以上实施例具有离散电子排斥元件的光电检测器阵列的一部分的简化截面侧视图，所述离散电子排斥元件具有第一实例类型的材料。

图4B显示根据本发明一个或一个以上实施例具有离散电子排斥元件且在离散电子排斥元件之间的区域中具有经中间掺杂半导体材料的光电检测器阵列的一部分的简化截面侧视图，所述离散电子排斥元件各自包括图4A的第一实例类型的材料。

图5A显示根据本发明一个或一个以上实施例具有离散电子排斥元件的光电检测器阵列的一部分的简化截面侧视图，所述离散电子排斥元件具有第二实例类型的材料。

图5B显示根据本发明一个或一个以上实施例具有离散电子排斥元件的光电检测器阵列的一部分的简化截面侧视图，所述离散电子排斥元件具有第三实例类型的材料。