[发明专利]固态摄像器件以及电子装置

说明书

本发明涉及固态摄像器件以及电子装置。该固态摄像器件包括光电转换器件，所述光电转换器件包括：至少一层非黄铜矿类化合物半导体，其是晶格键合的或伪晶格键合的，并形成在硅基板上；以及至少一层黄铜矿类化合物半导体，其形成在所述非黄铜矿类化合物半导体上。根据本发明，即使将具有高的光吸收系数的黄铜矿类材料用作光电转换层，能够在实现高的灵敏度的同时抑制了暗电流。

本申请是申请日为2014年12月10日、发明名称为“固态摄像器件以及电子装置”的申请号为201410758371.6的专利申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及固态摄像器件以及电子装置，并且尤其涉及能够抑制暗电流的固态摄像器件以及电子装置。

背景技术

作为使用半导体的固态摄像器件(图像传感器)，利用半导体的pn结合的光电二极管已为人所知。这种固态摄像器件安装在诸如数码照相机、摄像机、监视摄像机、移动终端、光传感器等之类的许多电子装置上。

暗电流可以说是固态摄像器件的性能之一。固态摄像器件利用光电二极管对入射光执行从光到电的光电转换。此时，与光无关地出现的电流是暗电流。如何有效地执行光电转换以及是否能够抑制暗电流决定了灵敏度。随着灵敏度变高，使在黑暗处的摄像成为可能。此外，由于灵敏度变高，并由此通常不需要通过信号处理来加强图像，所以图像或影像几乎没有噪声。

为了增加灵敏度，将作为光电转换膜的具有高的光吸收系数的CuInGaSe₂膜应用到图像传感器，并由此获得高灵敏度。然而，由于光电转换膜基本上是通过晶体生长形成在电极上，因此其成为多晶的。为此，明显出现由晶体缺陷引起的暗电流。

在日本未经审查的专利申请公开第2011-146635号中，提出了具有由如下黄铜矿类化合物半导体制成的光电转换膜的图像传感器，该黄铜矿类化合物半导体在硅(Si)基板上晶格匹配，且包含基于铜-铝-镓-铟-硫-硒(CuAlGaInSSe)的混合晶体(mixed crystal)或基于铜-铝-镓-铟-锌-硫-硒(CuAlGaInZnSSe)的混合晶体。

与硅(Si)晶格匹配的黄铜矿类化合物半导体包含诸如铜(Cu)、锌(Zn)、硫(S)等之类的金属。然而，在晶格匹配之初，金属一定会存在于Si界面中。由于这些金属在硅(Si)的中间能隙(mid-gap)附近生成了缺陷能级(defect level)，因此出现了由缺陷能级引起的暗电流。

发明内容

鉴于以上问题，期望抑制暗电流。

根据本发明的实施例，提供一种固态摄像器件，该固态摄像器件包括光电转换器件，所述光电转换器件包括：至少一层非黄铜矿类化合物半导体，其是晶格键合的或伪晶格键合的，并形成在硅基板上；以及至少一层黄铜矿类化合物半导体，其形成在所述非黄铜矿类化合物半导体上。

在实施例中，所述光电转换器件还可包括形成在所述硅基板上的电荷积累层。

在实施例中，所述固态摄像器件可为背侧照明型。

在实施例中，所述固态摄像器件可具备全局快门功能。

在实施例中，与所述硅基板接触的第一层所述非黄铜矿类化合物半导体可由不在Si的中间能隙周围具有缺陷能级的原子构成。

在实施例中，与所述硅基板接触的第一层所述非黄铜矿类化合物半导体可由不在距Si的中间能隙的±0.1ev的范围内具有缺陷能级的原子构成。

在实施例中，与所述硅基板接触的第一层所述非黄铜矿类化合物半导体可由Li、Sb、N、P、As、Bi、Te、Ti、C、Mg、Se、Cr、Ta、Ag、Pt、B、Al、Ga、In、Tl、Pd、Na、Be、Ni、Mo、Hg、K、Sn、W、Pb、O、Fe、C、Cl、Ca以及F中的至少两种的组合构成。