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埋め込みフォトダイオード構造による撮像装置

シーズコード S110005038
掲載日 2011年1月4日
研究者
  • 川人 祥二
技術名称 埋め込みフォトダイオード構造による撮像装置
技術概要 フォトダイオードの電荷蓄積部2であるn型領域が基板1中に埋め込まれている。ここで、シリコンとシリコン酸化膜4の界面は、高濃度のp層3で覆われており、信号取りだし用浮遊電極14の直下の部分だけ、比較的低濃度のp層11を形成する。この場合、光により発生した電子は、電荷蓄積部2であるn型領域に蓄積されて半導体表面のp層11の部分の電位が変化する。この電位の変化を薄い絶縁膜を介して浮遊状態にした浮遊電極14に容量結合により伝える。そして、その浮遊電極14の電位の変化をバッファトランジスタ7と、画素アレイの外に設けた電流源トランジスタ9とによりソース・フォロワ回路を形成し、読み出す。電荷の初期化は、制御信号Rによって第1の転送トランジスタ21のゲート電極6に正の高い電圧を加えることによって行われるが、このときフォトダイオードのn型半導体領域である電荷蓄積部2に蓄積された電子が全てn+領域5に転送されるように製作することで、リセット雑音の発生を防ぐことができる。
画像

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研究分野
  • 固体デバイス製造技術一般
  • 光導電素子
  • トランジスタ
展開可能なシーズ 十分な蓄積信号量と、リセット雑音除去、低暗電流、高感度といった性能と両立することができる画像構造を提供する。
フォトダイオードの電荷蓄積部としてのn型領域をp型半導体シリコンからなる基板中に埋め込み、この領域から容量結合により非接触で信号を取り出すことで、n型領域には高濃度のn型層が存在せず、リセット時にn型領域を完全に空乏化し、全ての電子を一時的に、リセット用電源に接続されたn型領域に抜き去ることができる。
用途利用分野 イメージセンサ、CMOS集積回路
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立大学法人静岡大学, . 川人 祥二, . 埋め込みフォトダイオード構造による撮像装置. 特開2006-120685. 2006-05-11
  • H01L  27/146    
  • H04N   5/374    

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