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(In Japanese)受光素子 foreign

Patent code P110005634
File No. 04014P
Posted date Aug 18, 2011
Application number P2006-548983
Patent number P4143730
Date of filing Dec 20, 2005
Date of registration Jun 27, 2008
International application number JP2005023309
International publication number WO2006068106
Date of international filing Dec 20, 2005
Date of international publication Jun 29, 2006
Priority data
  • P2004-369895 (Dec 21, 2004) JP
Inventor
  • (In Japanese)澤田 和明
  • (In Japanese)丸山結城
Applicant
  • (In Japanese)国立大学法人豊橋技術科学大学
Title (In Japanese)受光素子 foreign
Abstract (In Japanese)イメージセンサの画素を構成する受光素子おいて、画素毎に受光部の自己抑制作用を持つ広ダイナミックレンジを実現する。半導体基板と、半導体基板に絶縁膜を介して形成される、入射光を透過するとともに、ゲート電圧が印加される第1の電極膜と、第1の電極膜に隣接した拡散層とを備え、第1の電極膜と前記拡散層とが結線されている。
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


近年では以下のように様々な非線形読み出しによる広ダイナミックレンジのセンサが実用化されている。
MOS(Metal Oxide Semiconductor)特性の非線形部分を使用する方法である。
また、感度の異なるセンサを複数使用し、合計して1画素とする方法がある。
また、蓄積時間を可変する方法などがある。

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は受光素子に関する。更に詳しくは、フォトゲート型受光素子のダイナミックレンジを拡大することに関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
第1の導電型にドープされた半導体基板と、
前記半導体基板に絶縁膜を介して形成される透光性の第1の電極膜と、
前記半導体基板において前記第1の電極膜下の電荷獲得領域であって、該電荷獲得領域は前記半導体基板よりも高い濃度で前記第1の導電型にドープされる電荷獲得領域と、
前記半導体基板において該電荷獲得領域へ連続し、前記半導体基板とは異なる第2の導電型にドープされた第1の拡散層であって、前記第1の電極膜へ結線された第1の拡散層とを備え、
前記第1の電極膜を通過した光により前記電荷獲得領域で獲得された電荷が前記前記第1の拡散層へ蓄積された結果、該第1の拡散層の電位が変化し、その電位変化を前記第1の電極膜へ帰還して、該第1の電極膜の電位を前記第1の拡散層の電位変化と同方向へ変化させる、ことを特徴とする受光素子。

【請求項2】
 
前記第1の電極膜と前記第1の拡散層との電位が等しい、ことを特徴とする請求項1に記載の受光素子。

【請求項3】
 
前記半導体基板はシリコン基板であり、前記第1の導電型はp型であり、前記第2の導電型はn型である、ことを特徴とする請求項2に記載の受光素子。

【請求項4】
 
前記第1の電極膜は不純物が添加された多結晶シリコンからなる、ことを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の受光素子。

【請求項5】
 
前記受光素子には、前記第2の導電型にドープされた第2の拡散層が更に備えられ、該第2の拡散層と前記第1の拡散層との間に転送ゲートが形成されている、ことを特徴とする請求項1~4に記載の受光素子。

【請求項6】
 
請求項1~請求項5のいずれかに記載の受光素子が画素として用いられる、ことを特徴とするイメージセンサ。

【請求項7】
 
第1の導電型にドープされた半導体基板と、
前記半導体基板に絶縁膜を介して形成される透光性の第1の電極膜と、
前記半導体基板において前記第1の電極膜下の電荷獲得領域であって、該電荷獲得領域は前記半導体基板よりも高い濃度で前記第1の導電型にドープされる電荷獲得領域と、
前記半導体基板において該電荷獲得領域へ連続し、前記半導体基板とは異なる第2の導電型にドープされた第1の拡散層とを備える受光素子の制御方法であって、
前記第1の電極膜を通過した光により前記電荷獲得領域で獲得された電荷が前記第1の拡散層へ蓄積された結果、該第1の拡散層の電位が変化し、その電位変化を前記第1の電極膜へ帰還して、該第1の電極膜の電位を前記第1の拡散層の電位変化と同方向へ変化させることにより、前記受光素子のダイナミックレンジを調整することを特徴とする受光素子の制御方法。
IPC(International Patent Classification)
F-term
State of application right Registered
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