[发明专利]摄像元件和摄像装置

说明书

根据本发明的实施例的摄像元件设置有：第一电极，其由多个电极构成；第二电极，其与所述第一电极相对配置；光电转换层，其设置在所述第一电极与所述第二电极之间并包含有机材料；第一半导体层，其设置在所述第一电极与所述光电转换层之间，并且包含n型半导体材料；和第二半导体层，其设置在所述第二电极与所述光电转换层之间，并且包括电子亲和力大于所述第一电极的功函数的含碳化合物和功函数大于所述第一电极的功函数的无机化合物中的至少一者。

技术领域

本发明涉及使用例如有机材料的摄像元件和包括该摄像元件的摄像装置。

背景技术

近来，已经提出了具有纵向多层构造的所谓的纵向光谱型(longitudinalspectral type)摄像元件，在该纵向多层构造中，有机光电转换器设置在半导体基板上或半导体基板上方。在摄像装置中，红色波段和蓝色波段的光由形成在半导体基板中的相应光电转换器(光电二极管PD1和PD2)进行光电转换，并且绿色波段的光由形成在半导体基板的背面侧的有机光电转换膜进行光电转换。

在上述摄像装置中，由光电二极管PD1和PD2中的光电转换产生的电荷在光电二极管PD1和PD2的一端累积，然后传输到各浮动扩散层。这使得可以将光电二极管PD1和PD2完全耗尽。同时，在有机光电转换器中产生的电荷直接累积在浮动扩散层中，这导致难以完全耗尽有机光电转换器，从而导致kTC噪声增加并且使随机噪声恶化。这导致摄像画质降低。

相比之下，例如，专利文献PTL 1公开了一种摄像元件，在该摄像元件中，在设置于半导体基板上并且包括堆叠的第一电极、光电转换层和第二电极的光电转换器中，设置有与第一电极分开布置并且隔着绝缘层与光电转换层相对的电荷累积用电极，从而抑制摄像画质降低。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本未审查专利申请公开第2017-157816号

发明内容

附带地，在摄像装置中，期望进一步改善摄像画质。

期望提供一种能够改善摄像画质的摄像元件和摄像装置。

根据本发明的实施例的摄像元件包括：第一电极，其包括多个电极；第二电极，其与第一电极相对；光电转换层，其设置在第一电极和第二电极之间并包含有机材料；第一半导体层，其设置在第一电极和光电转换层之间，并且包含n型半导体材料；和第二半导体层，其设置在第二电极与光电转换层之间，并且包含电子亲和力大于第一电极的功函数的含碳化合物和功函数大于第一电极的功函数的无机化合物中的至少一者。

根据本发明的实施例的摄像装置针对多个像素中的每者包括一个或多个根据本发明的上述实施例的摄像元件。

在根据本发明的实施例的摄像元件和根据本发明的实施例的摄像装置中，在包括多个电极的第一电极、包含n型半导体材料的第一半导体层、光电转换层和第二电极被依次堆叠的摄像元件中，第二半导体层设置在光电转换层和第二电极之间。第二半导体层形成为包含电子亲和力大于第一电极的功函数的含碳化合物和功函数大于第一电极的功函数的无机化合物中的至少一者。因此，光电转换层中产生的电荷会快速地传输至第一半导体层。

根据本发明的实施例的摄像元件和根据本发明的实施例的摄像装置，第二半导体层设置在第二电极和光电转换层之间，第二半导体层包含电子亲和力大于第一电极的功函数的含碳化合物和功函数大于第一电极的功函数的无机化合物中的至少一者；因此，光电转换层中产生的电荷会快速地传输至第一半导体层。这使得可以改善摄像画质。

应当注意，这里说明的效果并非是限制性的，并且可以包括本发明中说明的任何效果。

附图说明

图1是根据本发明的实施例的摄像元件的示意性构造的示例的截面图。

图2是图1所示的摄像元件的等效电路图。