[发明专利]具有斜面PN结结构的像元单元及其制造方法

权利要求书

1.一种具有斜面PN结结构的像元单元，其特征在于：其包括衬底和衬底上的PN结结构，所述衬底表面具有向上凸起的截面为多边形的多边形部，所述多边形部具有顶面，所述顶面包括两个相交的斜面以形成三角形部或包括两个斜面及其中间的平面以形成梯形部，所述PN结结构覆盖于所述顶面的表面，所述三角形部或梯形部的底边与衬底表面之间还具有中间层部，所述中间层部的两侧内凹使截面呈倒梯形，所述三角形部和中间层部共同构成了衬底表面向上凸起的五边形部，其中，所述中间层部的内凹处下方的衬底也形成PN结结构，共同形成了PN结的三维结构。

2.一种具有斜面PN结结构的像元单元的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S201，提供一像元单元，所述像元单元具有露出的衬底；

步骤S202，刻蚀所述衬底，使衬底表面形成截面为方形的鳍形柱状条；

步骤S203，通过外延工艺，使所述鳍形柱状条的顶面和两个侧面外延生长，形成衬底向上凸起的多边形部，所述多边形部具有顶面，所述顶面包括两个相交的斜面以形成三角形部或包括两个斜面及其中间的平面以形成梯形部，所述多边形部还包括所述三角形部或梯形部的底边与衬底表面之间的中间层部，所述中间层部的两侧内凹使截面呈倒梯形，所述三角形部和中间层部共同构成了衬底表面向上凸起的五边形部；

步骤S204，在所述顶面上以及位于多边形部中间的内凹处下方的衬底上形成双层结构的PN结结构，共同形成了PN结的三维结构。

3.根据权利要求2所述的像元单元的制造方法，其特征在于：步骤S204形成的PN结结构包括上层P型材料层和下层N型材料层，或上层N型材料层和下层P型材料层，步骤S204还包括在所述PN结结构上方形成接触孔，且所述接触孔的掺杂类型与PN结结构的上层材料相同，以使PN结结构的上层材料与接触孔电连接，且所述衬底与多边形部的掺杂类型均与PN结结构的下层材料相同，以使PN结结构的下层材料与多边形部以及衬底电连接。

4.根据权利要求3所述的像元单元的制造方法，其特征在于：步骤S203中所述三角形部的底边或梯形部的底边与所述衬底表面之间还具有中间层，所述中间层两侧内凹，步骤S204还包括在所述内凹处下方的衬底上形成PN结结构，并在所述多边形部的两侧衬底分别进行P型掺杂和N型掺杂而形成P型衬底和N型衬底，以分别与内凹处下方衬底上的PN结结构的P型材料层和N型材料层电连接。