[问题]即使像素结构微细化，也能够扩大动态范围。[解决方案]固态摄像装置包括：第一半导体层，其具有第一导电型的第一化合物半导体材料；光电转换层，其配置在所述第一半导体层上；第二导电型的第二半导体层，其部分地配置在所述光电转换层上，并且配置成与所述光电转换层接触；以及元件分离层，其以像素为单位分离所述第一半导体层、所述光电转换层和所述第二半导体层，所述像素具有灵敏度和尺寸不同的多个子像素。多个子像素。多个子像素。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】固态摄像装置
[0001]本公开涉及一种固态摄像装置。
技术介绍
[0002]已经提出了一种受光元件阵列，该受光元件阵列能够接收直到近红外的长波长区域的光，并且即使像素间距紧密也能够确保受光灵敏度(参照专利文献1)。在专利文献1中，公开了排列有多个具有与近红外波长区域对应的带隙能量的受光部的受光元件阵列。该受光元件阵列的受光部在由选择扩散形成的p型区域的前端部具有pn结，并且在受光部之间设置n型区域，以进行受光部的每个像素的划分。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本专利公开公报特开2012
‑
244124号
技术实现思路
[0006]专利技术要解决的技术问题
[0007]在专利文献1所公开的受光元件阵列中，每个像素的受光灵敏度相同，所以如果像素结构微细化，则受光灵敏度整体降低，不能扩大动态范围。
[0008]因此，在本公开中，提供一种即使像素结构微细化也能够扩大动态范围的固态摄像装置。
[0009]技术问题的解决方案
[0010]为了解决上述技术问题，根据本公开，提供了一种固态摄像装置，其包括：
[0011]第一半导体层，其具有第一导电型的第一化合物半导体材料；
[0012]光电转换层，其配置在所述第一半导体层上；
[0013]第二导电型的第二半导体层，其部分地配置在所述光电转换层上，并且配置成与所述光电转换层接触；以及
[0014]元件分离层，其以像素为单位分离所述第一半导体层、所述光电转换层和所述第二半导体层，
[0015]所述像素具有灵敏度和尺寸不同的多个子像素。
[0016]还可以是所述第二半导体层具有多个阱区域，所述多个阱区域与所述多个子像素的每一者对应，并且各自分离，
[0017]所述多个阱区域各自的尺寸不同。
[0018]还可以是在沿着所述第二半导体层的层叠方向俯视时，所述多个阱区域各自的面积不同。
[0019]还可以是所述多个阱区域各自的平面尺寸不同。
[0020]还可以是所述多个阱区域朝向一致地配置在对应的所述像素内。
[0021]还可以是所述多个阱区域以各自不同的朝向配置在对应的所述像素内。
[0022]还可以是包括遮光层，其配置于所述元件分离层的至少一部分。
[0023]还可以是所述遮光层配置在所述像素的边界位置。
[0024]还可以是所述遮光层配置在所述像素内的所述多个子像素各自的边界位置。
[0025]还可以是在沿着所述第二半导体层的层叠方向俯视时，所述遮光层配置成围绕所述多个子像素的每一者。
[0026]还可以是所述像素内的被所述遮光层围绕的所述多个子像素在沿着层叠方向被俯视时各自的面积不同。
[0027]还可以是包括遮光层，其配置在所述像素内的所述多个子像素各自的边界位置，
[0028]其中，所述多个阱区域是由所述遮光层分离的区域。
[0029]还可以是所述像素内的被所述遮光层划分的所述多个子像素在沿着层叠方向被俯视时各自的面积不同，并且
[0030]所述像素内的所述多个阱区域在沿着层叠方向被俯视时的面积均相等。
[0031]还可以是所述像素内的所述多个子像素的所述光电转换层针对每个子像素分别包含不同的材料。
[0032]还可以是所述材料包含InGaAs或CuInGaSe2。
[0033]还可以是包括第三半导体层，所述第三半导体层配置在所述光电转换层上，并且具有所述第一导电型的第二化合物半导体材料，
[0034]其中，所述第二半导体层配置在所述第三半导体层上。
附图说明
[0035]图1A是第一实施方式的固态摄像装置的平面布局图。
[0036]图1B是图1A的对角线方向的截面图。
[0037]图2是示出了本实施方式的固态摄像装置的示意性构造的框图。
[0038]图3是使第一子像素和第二子像素的朝向彼此不同地配置在各像素P内的平面布局图。
[0039]图4A是第二实施方式的固态摄像装置的平面布局图。
[0040]图4B是图4A的对角线方向的截面图。
[0041]图5是第三实施方式的固态摄像装置的平面布局图。
[0042]图6是示出了读出电路的一个例子的电路图。
[0043]图7A是图6的读出电路的动作时序图和电势图。
[0044]图7B是接着图7A的时刻的电势图。
[0045]图7C是接着图7B的时刻的电势图。
[0046]图7D是接着图7C的时刻的电势图。
[0047]图7E是接着图7D的时刻的电势图。
[0048]图8是示出了车辆控制系统的示意性构造的一个例子的框图。
[0049]图9是示出了车外信息检测部和摄像部的设置位置的一个例子的说明图。
具体实施方式
[0050]下面，参照附图，对固态摄像装置的实施方式进行说明。在下文中，以固态摄像装
置的主要构成部分为中心进行说明，但是在固态摄像装置中可能存在未图示或未说明的构成部分和功能。以下的说明不排除未图示或未说明的构成部分和功能。
[0051](第一实施方式)
[0052]硅的带隙能量为1.1eV，因此在将硅作为基底基板的固态摄像装置中，不能检测波长比1.1μm长的红外光。另一方面，III
‑
V族化合物半导体的带隙能量对应于近红外波长区域。因此，本实施方式的固态摄像装置将III
‑
V族化合物半导体用作基底基板，能够拍摄近红外光。
[0053]图1A是第一实施方式的固态摄像装置1的平面布局图，图1B是图1A的对角线方向的截面图。另外，图1A和图1B示意性地示出了本实施方式的固态摄像装置1的特定部分，并省略或简化了一部分的部件来进行图示。此外，图1A和图1B中的水平方向和垂直方向的尺寸的比率可能与实际的固态摄像装置1不同。
[0054]本实施方式的固态摄像装置1的基底基板2是以GaAs、InP、GaN、AlN、GaP、GaSb、InSb、InAs等III
‑
V族半导体为材料的基板。
[0055]如图1B所示，在基板2上配置有具有第一导电型(例如n型)的第一化合物半导体材料的第一半导体层(以下也称为第一化合物半导体层)3。第一半导体层3例如以InP(具体地说，n
‑
InP)为材料。
[0056]在第一半导体层3上配置有光电转换层4。光电转换层4例如以InGaAs(具体地说，n
‑
InGaAs)为材料。
[0057]在光电转换层4上配置有具有第二化合物材料的第三半导体层5。第三半导体层5例如以InP(具体地说，n
‑
InP)为材料。另外，也可以省略第三半导体层5。
[0058]在本说明书中，将层叠后的第一半导体层3、光电转换层4和第三半导体层本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种固态摄像装置，其包括：第一半导体层，其具有第一导电型的第一化合物半导体材料；光电转换层，其配置在所述第一半导体层上；第二导电型的第二半导体层，其部分地配置在所述光电转换层上，并且配置成与所述光电转换层接触；以及元件分离层，其以像素为单位分离所述第一半导体层、所述光电转换层和所述第二半导体层，所述像素具有灵敏度和尺寸不同的多个子像素。2.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其中，所述第二半导体层具有多个阱区域，所述多个阱区域与所述多个子像素的每一者对应，并且各自分离，所述多个阱区域各自的尺寸不同。3.根据权利要求2所述的固态摄像装置，其中，在沿着所述第二半导体层的层叠方向俯视时，所述多个阱区域各自的面积不同。4.根据权利要求3所述的固态摄像装置，其中，所述多个阱区域各自的平面尺寸不同。5.根据权利要求4所述的固态摄像装置，其中，所述多个阱区域朝向一致地配置在对应的所述像素内。6.根据权利要求4所述的固态摄像装置，其中，所述多个阱区域以各自不同的朝向配置在对应的所述像素内。7.根据权利要求1所述的固态摄像装置，其包括：遮光层，其配置于所述元件分离层的至少一部分。8.根据权利要求7所述的固态摄像装置，其中，所述遮光层配置在所述像素的边界位置。9.根据权利要求7所述的固态摄像装置，其中，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：越河英一郎，田代睦聡，
申请(专利权)人：索尼半导体解决方案公司，
类型：发明
国别省市：
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