[发明专利]固态成像元件和固态成像装置

说明书

本发明提供了一种固态成像元件，其包括光电转换层；经由其间的所述光电转换层彼此相对的第一电极和第二电极；设置在第一电极和所述光电转换层之间的半导体层；经由其间的所述半导体层与所述光电转换层相对的累积电极；设置在所述累积电极和所述半导体层之间的绝缘膜；和设置在所述半导体层和所述光电转换层之间的阻挡层。

技术领域

本公开涉及一种使用例如有机光电转换材料的固态成像元件和固态成像装置。

背景技术

在固态成像装置中已经使用诸如CCD(电荷耦合器件)图像传感器和CMOS(互补金属氧化物半导体)图像传感器等固态成像元件。固态成像元件设置有例如含有有机光电转换材料的光电转换层(例如，参见PTL 1)。

引用文献列表

专利文献

PTL 1：日本特开2016-63165号公报

发明内容

在这样的固态成像元件和固态成像装置中，例如，期望抑制信号电荷的传输不良等的发生并且改善元件特性。

因此，期望提供使得可以改善元件特性的固态成像元件和固态成像装置。

根据本公开实施方案的第一固态成像元件包括：光电转换层；经由其间的所述光电转换层彼此相对的第一电极和第二电极；设置在第一电极和所述光电转换层之间的半导体层；经由其间的所述半导体层与所述光电转换层相对的累积电极；设置在所述累积电极和所述半导体层之间的绝缘膜；和设置在所述半导体层和所述光电转换层之间的阻挡层。

根据本公开实施方案的第一固态成像装置包括根据本公开实施方案的第一固态成像元件。

在根据本公开各个实施方案的第一固态成像元件和第一固态成像装置中，在光电转换层中生成的信号电荷累积在半导体层中，然后被第一电极读出。这里，在半导体层和光电转换层之间设置有阻挡层，因此使得累积在半导体层中的信号电荷不太可能返回到光电转换层。阻挡层在信号电荷的移动期间用作势垒或物理的阻挡。

根据本公开实施方案的第二固态成像元件包括：光电转换层；经由其间的所述光电转换层彼此相对的第一电极和第二电极；设置在第一电极和所述光电转换层之间的半导体层，所述半导体层在相对于所述光电转换层的接合面处具有势垒；经由其间的所述半导体层与所述光电转换层相对的累积电极；和设置在所述累积电极和所述半导体层之间的绝缘膜。

根据本公开实施方案的第二固态成像装置包括根据本公开实施方案的第二固态成像元件。

在根据本公开各个实施方案的第二固态成像元件和第二固态成像装置中，在光电转换层中生成的信号电荷累积在半导体层中，然后被第一电极读出。这里，在半导体层和光电转换层之间的接合面处设置有势垒，因此使得累积在半导体层中的信号电荷不太可能返回到光电转换层。

根据本公开各个实施方案的第一固态成像元件和第一固态成像装置，阻挡层设置在半导体层和光电转换层之间，并且根据本公开各个实施方案的第二固态成像元件和第二固态成像装置，势垒设置在半导体层和光电转换层之间的接合面处，从而可以抑制累积在半导体层中的信号电荷的传输不良的发生。因此，可以改善元件特性。

应该注意的是，上述内容仅仅是本公开的示例。本公开的效果不限于上述那些，并且可以是其他不同的效果或者可以进一步包括其他效果。

附图说明

图1是根据本公开第一实施方案的固态成像元件的示意性构成的断面示意图。

图2是图1所示的第一电极和累积电极的平面构成的示意图。

图3是图1所示的半导体层的其他示例的断面示意图。

图4A是说明图1所示的阻挡层的能量的图(1)。