【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及传感器，尤其是涉及一种制备感光单元的工艺方法，以及感光单元和图像传感器。
技术介绍
1、小尺寸像素会制约其满阱容量(fwc，full well capacity)和动态范围(dr，dynamic range)。
2、因此，普通像素在自然场景下，对于不同光强的入射光，通常只能呈现有限亮度的图像场景，不能完全还原图像细节，影响成像质量。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术的目的在于提出一种制备感光单元的工艺方法，该方法可以提高扩散电容对于输出信号的主导作用，增大图像传感器的动态范围，可以呈现更多不同亮度下的图像场景，提高成像质量。
2、本专利技术的目的还在于提出一种感光单元。
3、本专利技术的目的还在于提出一种cmos图像传感器。
4、为了达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出的制备感光单元的工艺方法，包括：提供第一导电类型的衬底；在所述衬底的光生势阱区，以第二导电类型的离子进行低浓度掺杂，以形成光生电子势阱；以及，在所述衬底上制备浮空扩散区和晶体管。
5、根据本专利技术实施例的制备感光单元的工艺方法，在衬底的光生势阱区进行低浓度掺杂形成光生势阱，即降低光生势阱的离子注入剂量，减小了光生电子势阱的最大钳位电压vpin，增加了光生势阱内的载流子寿命，从而增加了扩散电容对于输出信号的控制作用。在低光照强度下，输出较低的信号，光照强度增大后扩散电容起主导作用，在原
6、在一些实施例中，所述第二导电类型的离子的离子注入剂量l取值满足1.5e11/cm2≤l≤2e12/cm2。
7、在一些实施例中，所述第二导电类型的离子的离子注入剂量l取值满足1.6e11/cm2≤l≤1.8e12/cm2。
8、在一些实施例中，所述第二导电类型的离子的离子注入剂量l取值为1.8e12/cm2。
9、在一些实施例中，所述工艺方法还包括：在形成所述光生电子势阱时，以预设注入能量注入所述第二导电类型的离子，其中，所述预设注入能量e取值满足200kev≤e≤280kev。
10、在一些实施例中，在形成所述光生电子势阱之前，所述工艺方法还包括：在所述衬底的横向上所述光生势阱区的两侧形成第一导电类型的势阱。
11、在一些实施例中，在形成光生电子势阱之后，所述工艺方法还包括：在所述衬底的所述光生势阱区的上面形成第一导电类型的表面层。
12、为了达到上述目的，本专利技术第二方面实施例的感光单元，包括：第一导电类型的衬底；在所述衬底的光生势阱区以第二导电类型的离子进行低浓度掺杂形成的光生电子势阱；在所述衬底上还形成有浮空扩散区和晶体管。
13、本专利技术实施例的感光单元，光生电子势阱通过在衬底的光生势阱区进行低浓度掺杂形成，即降低光生势阱的离子注入剂量，减小了光生电子势阱的最大钳位电压vpin，增加了光生势阱内的载流子寿命，从而增加了扩散电容对于输出信号的控制作用。在低光照强度下，输出较低的信号，增大光照强度后扩散电容起主导作用，在原本势垒电容作用下应该饱和的光强下，扩散电容使输出信号继续增加，直到在更高的光强下饱和，输出信号可以在更宽的光强范围内有输出信号对应值，量化光强对输出信号的影响，增大了图像传感器的动态范围。
14、在一些实施例中，所述光生电子势阱的最大钳位电压vpin的取值范围满足0.3v≤vpin≤0.5v。
15、在一些实施例中，所述感光单元还包括：表面层，所述表面层位于所述衬底的所述光生势阱区的上面；第一导电类型的势阱，所述第一导电类型的势阱在所述衬底的横向上位于所述光生势阱区的两侧。
16、为了达到上述目的，本专利技术第三方面实施例的图像传感器，包括：像素阵列，所述像素阵列包括阵列设置的多个所述的感光单元；读出电路，所述读出电路与所述像素阵列连接，用于读出所述像素阵列的感光信号；模拟信号处理器，所述模拟信号处理器与所述读出电路连接，用于将所述感光信号进行处理，以获得处理后的模拟感光信号；模数转换器，所述模数转换器与所述模拟信号处理器连接，用于将处理后的模拟感光信号转换为数字感光信号；图像信号处理器，所述图像信号处理器与所述模数转换器连接，用于根据所述数字感光信号生成图像信息并输出所述图像信息。
17、根据本专利技术实施例的图像传感器，其像素阵列采用降低了光生电子势阱的最大钳位电压vpin的感光单元，延长了光生电子势阱内的载流子寿命，提高扩散电容的作用，增加了动态范围，更好地量化光强对输出信号的影响，可以同时呈现更多不同亮度下的场景图像，提高了图像传感器的动态范围，成像质量得到提高。
18、本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
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1.一种制备感光单元的工艺方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备感光单元的工艺方法，其特征在于，所述第二导电类型的离子的离子注入剂量L取值满足1.5e11/cm2≤L≤2.0e12/cm2。
3.根据权利要求2所述的制备感光单元的工艺方法，其特征在于，所述第二导电类型的离子的离子注入剂量L取值满足1.6e11/cm2≤L≤1.8e12/cm2。
4.根据权利要求3所述的制备感光单元的工艺方法，其特征在于，所述第二导电类型的离子的离子注入剂量L取值满足为1.6e11/cm2≤L≤1.0e12/cm2。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备感光单元的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法还包括：
6.根据权利要求1-4任一项所述的制备感光单元的工艺方法，其特征在于，在形成所述光生电子势阱之前，所述工艺方法还包括：在所述衬底的横向上所述光生势阱区的两侧形成第一导电类型的势阱。
7.根据权利要求1-4任一项所述的制备感光单元的工艺方法，其特征在于，在形成光生电子势阱之后，所述工艺方法还包括：在所述衬底的
8.一种感光单元，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的感光单元，其特征在于，所述光生电子势阱的最大钳位电压Vpin的取值范围满足0.3V≤Vpin≤0.5V。
10.根据权利要求8所述的感光单元，其特征在于，所述感光单元还包括：
11.一种图像传感器，其特征在于，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种制备感光单元的工艺方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的制备感光单元的工艺方法，其特征在于，所述第二导电类型的离子的离子注入剂量l取值满足1.5e11/cm2≤l≤2.0e12/cm2。
3.根据权利要求2所述的制备感光单元的工艺方法，其特征在于，所述第二导电类型的离子的离子注入剂量l取值满足1.6e11/cm2≤l≤1.8e12/cm2。
4.根据权利要求3所述的制备感光单元的工艺方法，其特征在于，所述第二导电类型的离子的离子注入剂量l取值满足为1.6e11/cm2≤l≤1.0e12/cm2。
5.根据权利要求1-4任一项所述的制备感光单元的工艺方法，其特征在于，所述工艺方法还包括：
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：林彤，
申请(专利权)人：比亚迪半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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