[发明专利]半导体膜、光检测元件、图像传感器及半导体膜的制造方法在审

申请号：	202180013675.8	申请日：	2021-02-08
公开（公告）号：	CN115066757A	公开（公告）日：	2022-09-16
发明（设计）人：	小野雅司;高田真宏	申请（专利权）人：	富士胶片株式会社
主分类号：	H01L31/0248	分类号：	H01L31/0248;B82Y20/00;H01L21/368;H01L27/146
代理公司：	中科专利商标代理有限责任公司 11021	代理人：	薛海蛟
地址：	日本国***	国省代码：	暂无信息
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摘要：
搜索关键词：	半导体检测元件图像传感器制造方法
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【说明书】：

本发明提供一种半导体膜，其包含含有Pb原子的半导体量子点的集合体和与半导体量子点配位的配体，1价以下的Pb原子的个数相对于2价Pb原子的个数之比为0.20以下。也提供一种包含半导体膜的光检测元件及图像传感器。也提供一种半导体膜的制造方法。

技术领域

本发明涉及一种包含含有Pb原子的半导体量子点的半导体膜、光检测元件、图像传感器及半导体膜的制造方法。

背景技术

近年来，在智能手机和监控摄像机、车载相机等领域中，能够检测红外区域的光的光检测元件备受瞩目。

以往，在用于图像传感器等的光检测元件中，使用将硅晶片用作光电转换层的原材料的硅光电二极管。然而，硅光电二极管在波长900nm以上的红外区域中的灵敏度较低。

并且，作为近红外光的受光元件而被熟知的InGaAs系半导体材料中，存在为了实现高量子效率而需要外延生长等需要成本非常高的工艺的问题，因此尚未得到普及。

并且，近年来，一直对半导体量子点进行研究。非专利文献1中，记载有一种太阳能电池器件，其具有通过ZnI₂和3-巯基丙酸进行处理且包含PbS量子点的半导体膜作为光电转换层。

以往技术文献

非专利文献

非专利文献1：Santanu Pradhan，Alexandros Stavrinadis，Shuchi Gupta，YuBi，Francesco Di Stasio，and Gerasimos Konstantatos，“Trap-State Suppression andImproved Charge Transport in PbS Quantum Dot Solar Cells with SynergisticMixed-Ligand Treatments”，Small 13，1700598(2017)

发明内容

发明要解决的技术课题

近年来，随着对图像传感器等要求提高性能，对用于这些中的光检测元件序所需的各种特性也要求进一步提高。例如，需要进一步减少光检测元件的暗电流。通过减少光检测元件的暗电流，在图像传感器中，能够获得更高的信号噪声比(SN比)。

根据本发明人的研究，发现关于具有用半导体量子点形成的光电转换层的光检测元件，存在暗电流相对高的倾向，因此尚有减少暗电流的余地。另外，暗电流是指不照射光时流动的电流。

并且，本发明人对非专利文献1中记载的半导体膜进行研究的结果，发现在该半导体膜中存在暗电流高的倾向。

因此，本发明的目的在于提供一种暗电流减少的半导体膜、光电转换元件、图像传感器及半导体膜的制造方法。

用于解决技术课题的手段

本发明人对包含含有Pb原子的半导体量子点的集合体及与半导体量子点配位的配体的半导体膜进行深入研究的结果，发现通过减少1价以下的Pb原子之比率，能够减少暗电流，以至完成了本发明。因此，本发明提供以下内容。

1一种半导体膜，其包含含有Pb原子的半导体量子点的集合体及与上述半导体量子点配位的配体，

1价以下的Pb原子的个数相对于2价Pb原子的个数之比为0.20以下。

2根据1所述的半导体膜，其中，

1价以下的Pb原子的个数相对于2价Pb原子的个数之比为0.10以下。