[发明专利]固态图像拾取单元和电子设备

权利要求书

1.一种固态图像拾取单元，包括：

衬底；

光电转换部，形成在该衬底的光入射侧，并且根据光量产生信号电荷；

第一电荷累积部，形成在该衬底中的该光入射侧，并且累积由该光电转换部产生的信号电荷；

第二电荷累积部，形成在该衬底中的与该光入射侧相反的一侧的入射光聚集的集光区域之外的区域中，并且形成为与该第一电荷累积部在该衬底的深度方向上层叠在一起；

浮置扩散部，形成在该衬底的与该光入射侧相反侧的该集光区域之外的区域中，并且将该信号电荷转换成电压；以及

中间层，其电荷亲合力大于该衬底的电荷亲合力，该中间层形成在该光电转换部和该衬底之间，并且形成为使其电子亲合力在该衬底的电子亲合力和该光电转换部的电子亲合力之间。

2.根据权利要求1所述的固态图像拾取单元，其中该集光区域是具有范围在峰值光电场强度的1/e以下的光电场强度的区域。

3.根据权利要求1所述的固态图像拾取单元，还包括复位部，形成在该衬底的与该光入射侧相反侧的该集光区域中且用于复位该浮置扩散部。

4.根据权利要求1所述的固态图像拾取单元，还包括放电部，形成在该衬底的与该光入射侧相反侧的该集光区域中且从该第一电荷累积部放电。

5.根据权利要求1所述的固态图像拾取单元，还包括垂直栅极电极，将该信号电荷从该第一电荷累积部转移到该第二电荷累积部。

6.根据权利要求4所述的固态图像拾取单元，还包括垂直栅极电极，将电荷从该第一电荷累积部放电到该放电部。

7.根据权利要求1所述的固态图像拾取单元，其中该固态图像拾取单元具有一构造，在该构造中，由该光电转换部产生的该信号电荷由该衬底中的内部电场聚集在该第一电荷累积部中。

8.根据权利要求1所述的固态图像拾取单元，其中该固态图像拾取单元具有一构造，在该构造中，由该光电转换部产生的该信号电荷由透明电极的外部电场聚集在该第一累积部中。

9.根据权利要求1所述的固态图像拾取单元，其中该光电转换部兼作遮光部。

10.根据权利要求1所述的固态图像拾取单元，其中该光电转换部包括光电转换膜，该光电转换膜由具有黄铜矿结构的化合物半导体形成。

11.根据权利要求10所述的固态图像拾取单元，其中该光电转换膜由具有黄铜矿结构的化合物半导体形成，该黄铜矿结构由铜-铝-镓-铟-硫-硒-基混合晶体制成。

12.根据权利要求1所述的固态图像拾取单元，其中该光电转换部包括由硅化物基材料形成的光电转换膜。

13.根据权利要求10所述的固态图像拾取单元，其中该光电转换膜在该衬底上形成为与该衬底晶格匹配。

14.根据权利要求13所述的固态图像拾取单元，其中该衬底是偏衬底。

15.根据权利要求1所述的固态图像拾取单元，其中该光电转换部包括由有机材料形成的光电转换膜。

16.根据权利要求10所述的固态图像拾取单元，还包括像素隔离部，该像素隔离部由化合物半导体形成，其掺杂浓度或成分控制为用作该光电转换部之间的势垒，并且该像素隔离部将相邻的像素彼此隔离。

17.根据权利要求1所述的固态图像拾取单元，还包括多个像素，每一个像素包括该光电转换部、该浮置扩散部、该第一电荷累积部和该第二电荷累积部，该多个像素设置成二维阵列，该第一电荷累积部中累积的信号电荷在所有的像素中同时转移到该第二电荷累积部以由该第二电荷累积部保存，并且由该第二电荷累积部保存的该信号电荷逐像素行地转移到该浮置扩散部。

18.一种电子设备，包括：

光学透镜；

固态图像拾取单元包括衬底、光电转换部、第一电荷累积部、第二累积部、浮置扩散部和中间层，该光电转换部形成在该衬底的光入射侧且根据光量产生信号电荷，该第一电荷累积部形成在该衬底中的该光入射侧且累积由该光电转换部产生的信号电荷，该第二电荷累积部形成在该衬底中的与该光入射侧相反的一侧的入射光聚集的集光区域之外的区域中，且形成为与该第一电荷累积部在该衬底的深度方向上层叠在一起，并且该浮置扩散部形成在该衬底的与该光入射侧相反侧的该集光区域之外的区域中，且将该信号电荷转换成电压，该中间层的电荷亲合力大于该衬底的电荷亲合力，该中间层形成在该光电转换部和该衬底之间，并且形成为使其电子亲合力在该衬底的电子亲合力和该光电转换部的电子亲合力之间；以及

信号处理电路，处理来自该固态图像拾取单元的输出信号。