[发明专利]带有电荷转移的C‑MOS光电单元，以及包括这样的单元的组的阵列传感器

摘要

本发明涉及带有电荷转移的C‑MOS类型的光电单元，包括嵌入的光电二极管(PPD)，其能够曝光至光子，并由在衬底中的第一类型的掺杂区域形成，所述衬底具有相反的类型；以及用于将通过光电二极管曝光至光子所产生的电荷转移至浮动扩散(FD)的构件；以及用于在浮动扩散上读取表示已转移的电荷的量的电压的构件。该单元的特征在于，光电二极管的结在零偏置电压下的耗尽区实质上延伸穿过第一类型的掺杂区域的整个厚度，使得所述光电二极管的结电容以及电容噪声被最小化；并且在于，在曝光至光子期间，在通过光转换所产生的电荷与通过发射所损失的电荷之间平衡的条件下完成读取。本发明还提出由这样的单元形成的阵列传感器，其具有形成对于从一个单元发射的电子向相邻单元扩散的势垒的构件。

主权项

一种带有电荷转移的C‑MOS类型的光电单元，其为这样的类型的光电单元，其包括：钉扎光电二极管(PPD)，其能够曝光于光子，并由在衬底中的第一类型的掺杂区形成，所述衬底具有相反的类型；以及用于将通过光电二极管曝光于光子所产生的电荷转移至浮动扩散(FD)的构件；以及用于在浮动扩散上读取表示已转移的电荷的量的电压的构件，该单元的特征在于，光电二极管的结在零偏置电压下的耗尽区实质上延伸穿过第一类型的掺杂区的整个厚度，使得所述光电二极管的结电容以及电容产生的噪声得到最小化；并且在于，在曝光于光子期间，已转移的电荷的量对应于通过在钉扎光电二极管中的光转换所导致的电荷的产生与在钉扎光电二极管中的热发射所导致的电荷的损失而在钉扎光电二极管中剩下的剩余电荷；并且在于，对表示已转移的电荷的量的电压的读取是在钉扎光电二极管中的光转换所导致的电荷的产生与钉扎光电二极管中的热发射的所导致的电荷的损失之间平衡的条件下进行的。