[发明专利]固态成像装置及其驱动方法有效
申请号: | 200980111714.7 | 申请日: | 2009-04-03 |
公开(公告)号: | CN101981697A | 公开(公告)日: | 2011-02-23 |
发明(设计)人: | 山下雄一郎;小林昌弘 | 申请(专利权)人: | 佳能株式会社 |
主分类号: | H01L27/146 | 分类号: | H01L27/146 |
代理公司: | 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 | 代理人: | 李颖 |
地址: | 日本*** | 国省代码: | 日本;JP |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 固态 成像 装置 及其 驱动 方法 | ||
1.一种包括多个像素的固态成像装置的驱动方法,每个像素包含:
光电转换部分;
载流子保持部分,所述载流子保持部分包含能够累积光电转换单元中产生的信号载流子的半导体区域和被布置在半导体区域之上的控制电极,在半导体区域和控制电极之间夹有绝缘膜,使得载流子保持单元保持在光电转换部分中产生的信号载流子;
放大部分;和
传送部分,所述传送部分具有传送电极,用于控制放大部分的输入部分和载流子保持部分之间的电连接,其中,所述驱动方法包括以下步骤:
向所述传送电极供给用于通过传送部分关断电连接的第一电压,所述第一电压的极性与在所述传送部分的接通时段期间向所述传送电极供给的电压的极性相反;以及
在通过载流子保持部分保持载流子的时段期间向所述控制电极供给第二电压,所述第二电压具有与所述第一电压相同的极性并且比所述第一电压大。
2.根据权利要求1的固态成像装置的驱动方法,还包括:
复位部分,所述复位部分用于向所述放大部分的输入部分供给基准电压,使得向所述放大部分的输入部分供给基准电压的时段至少部分地与在关断所述传送部分时向所述传送电极供给所述第二电压的时段重叠。
3.一种包含多个像素的固态成像装置,每个像素包含:
光电转换部分,所述光电转换部分具有第一导电类型的第一半导体区域和第二导电类型的第二半导体区域,所述第二半导体区域用于与所述第一半导体区域形成PN结,所述光电转换部分用于根据入射光产生信号载流子和极性与信号载流子的极性相反的载流子的对;
载流子保持部分,所述载流子保持部分包含第一导电类型的第三半导体区域和被布置在第三半导体区域之上的控制电极,在布置的控制电极和第三半导体区域之间夹有绝缘膜,所述控制电极用于控制与绝缘膜的界面附近的区域中的关于信号载流子的电势状态;
第一导电类型的第四半导体区域;
第一传送部分,所述第一传送部分具有第一传送电极,所述第一传送电极被布置在第三半导体区域和第四半导体区域之间的第一路径之上,在第一传送电极和第一路径之间夹有绝缘膜,并且所述第一传送部分能够控制第一路径上的关于信号电荷的电势状态;和
用于以基准电势设定第四半导体区域的复位部分,其中,
用于向第一传送部分和向控制电极供给电压的电压供给部分被设置,
在第一传送部分的非导通时段期间,电压供给部分向第一传送电极供给第一电压,所述第一电压的极性与在第一传送部分的接通时段期间供给的电压的极性相反,以及
在电荷保持部分的累积时段的时段期间,电压供给部分向控制电极供给第二电压,所述第二电压具有与第一电压相同的极性并且比第一电压大。
4.根据权利要求3的固态成像装置,还包括:
第二传送电极,所述第二传送电极被布置在光电转换部分和载流子保持部分之间的第二路径之上,在第二传送电极和第二路径之间夹有绝缘膜。
5.根据权利要求4的固态成像装置,其中,
光电转换部分和载流子保持部分之间的第二路径是埋入的沟道。
6.根据权利要求4的固态成像装置,还包括:
载流子排出部分,所述载流子排出部分包含第一导电类型的第五半导体区域和载流子排出电极,所述载流子排出电极被布置在光电转换部分和第五半导体区域之间的第三路径之上,在载流子排出电极和第三路径之间夹有绝缘膜,并且
第二路径上的关于信号载流子的电势比第三路径上的关于信号载流子的电势低。
7.根据权利要求5的固态成像装置,还包括:
控制电极,所述控制电极延伸到第二路径。
8.一种包括多个像素的固态成像装置,每个像素包含:
光电转换部分,所述光电转换部分具有第一导电类型的第一半导体区域和第二导电类型的第二半导体区域,所述第二半导体区域用于与第一半导体区域形成PN结,所述光电转换部分用于根据入射光产生信号载流子和极性与信号载流子的极性相反的载流子的对;
载流子保持部分,所述载流子保持部分包含第一导电类型的第三半导体区域和被布置在第三半导体区域之上的控制电极,在布置的控制电极和第三半导体区域之间夹有绝缘膜,所述控制电极用于控制与绝缘膜的界面附近的区域中的关于信号载流子的电势状态;
第一导电类型的第四半导体区域;
第一传送部分,所述第一传送部分具有第一传送电极,所述第一传送电极被布置在第三半导体区域和第四半导体区域之间的第一路径之上,在第一传送电极和第一路径之间夹有绝缘膜,并且所述第一传送部分能够控制第一路径上的关于信号电荷的电势状态;和
复位部分,所述复位部分用于以基准电势设定第四半导体区域,其中,
第二传送电极被布置在光电转换部分和载流子保持部分之间的第二路径上,在第二传送电极和第二路径之间夹有绝缘膜,
载流子排出部分被设置,并且所述载流子排出部分包含第一导电类型的第五半导体区域和载流子排出电极,所述载流子排出电极被布置在光电转换部分和第五半导体区域之间的第三路径之上,在载流子排出电极和第三路径之间夹有绝缘膜,
用于向第一传送部分和控制电极供给电压的电压供给部分被设置,
在第一传送部分的非导通时段期间,电压供给部分向第一传送电极供给第一电压,所述第一电压的极性与在第一传送部分的接通时段期间供给的电压的极性相反,
在电荷保持部分的累积时段的时段期间,电压供给部分向控制电极供给第二电压,所述第二电压具有与第一电压相同的极性并且比第一电压大,
光电转换部分和载流子保持部分之间的第二路径是埋入的沟道,并且,
第二路径上的关于信号载流子的电势比第三路径上的关于信号载流子的电势低。
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H01L 半导体器件;其他类目中不包括的电固体器件
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H01L27-01 .只包括有在一公共绝缘衬底上形成的无源薄膜或厚膜元件的器件
H01L27-02 .包括有专门适用于整流、振荡、放大或切换的半导体组件并且至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的;包括至少有一个跃变势垒或者表面势垒的无源集成电路单元的
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H01L27-15 .包括专门适用于光发射并且包括至少有一个电位跃变势垒或者表面势垒的半导体组件
H01L27-16 .包括含有或不含有不同材料结点的热电元件的;包括有热磁组件的