【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般涉及包含例如纳米晶体的光敏材料或其它光敏材料的光学和电子装 置、系统和方法，以及制造和使用这些装置和系统的方法。
技术介绍
例如图像传感器和光致电压装置的光电装置可以包含光敏材料。示例性图像传 感器包含将硅用于感测功能以及读出电子器件和多路复用功能的装置。在某些图像传感 器中，可以在单个硅晶片上形成光敏硅光电二极管和电子器件。其它示例性图像传感器 可以使用例如InGaAs(用于短波:[R感测)或非晶体硒(用于X射线感测)的不同材料进 行感测(光子到电子转换)功能。示例性光致电压装置包含使用晶体硅晶片进行光子到 电子转换的太阳能电池。其它示例性光致电压装置可以使用例如非晶体硅或多晶硅的材 料的单独层或不同材料进行光子到电子转换。然而，已知这些图像传感器和光致电压装 置具有若干限制。参考合并本说明书中提及的每件专利、专利申请和/或出版物在这里均通过引用完整地 合并进来，如同特别和单独地指出每件专利、专利申请和/或出版物通过引用被合并进来。附图说明可以参照下列附图理解这里描述的系统和方法图1示出根据实施例的总体结构和范围。图2a示出量子点1200的例子。图2b示出量子点1200的阵列。图2c示出从Wikipedia Web站点得到的说明中的胶体量子点。紫外线光入射到 不同大小的硒化镉(CdSe)量子点1200，产生荧光。图2d示出量子点材料200中排列的不同量子点1200。图2e还图解了胶体量子点材料200的吸收率。图3是以横向平面结构配置的成像实施例的一部分的侧视图；图3a示出射线进入像素布局。图3b示出像素的闭合简单几何排列的情形；图3c示出...
【技术保护点】
一种光电检测器，包括： 集成电路；以及 至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上； 其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二电极； 其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号，其中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2007.04.18 US 60/912,581;2007.07.09 US 60/958,846;1.一种光电检测器，包括集成电路；以及至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二 电极；其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号，其 中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关。2.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述光敏层中的至少一个光敏层包括具有 体带隙的材料的纳米晶体，并且其中所述纳米晶体被量子局限为具有大于所述体带隙的 两倍的有效带隙。3.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述光敏层中的至少一个光敏层包括包含 纳米粒子的纳米晶体，其中所述纳米粒子的纳米粒子直径小于所述纳米粒子内的束缚电 子空穴对的玻尔激子半径。4.根据权利要求1所述的光电检测器，其中至少一个光敏层包括与相应的第一电极及 相应的第二电极相接触的互连的纳米晶体粒子的连续膜。5.根据权利要求4所述的光电检测器，其中所述纳米晶体粒子包括多个纳米晶体核及 所述多个纳米晶体核上的壳。6.根据权利要求5所述的光电检测器，其中所述多个纳米晶体核被熔融。7.根据权利要求5所述的光电检测器，其中相邻的纳米晶体粒子的纳米晶体核的物理 邻近提供所述相邻的纳米晶体粒子之间的电连接。8.根据权利要求5所述的光电检测器，其中所述多个纳米晶体核通过链接剂分子电互连。9.根据权利要求4所述的光电检测器，其中所述光敏层中的至少一个光敏层包括单极 光电导层，该单极光电导层包括第一载流子类型及第二载流子类型，其中所述第一载流 子类型的第一迁移率高于所述第二载流子类型的第二迁移率。10.根据权利要求4所述的光电检测器，其中所述纳米晶体粒子包括紧密堆积的半导 体纳米粒子核。11.根据权利要求10所述的光电检测器，其中每个核被不完整的壳部分地覆盖，其中 所述壳产生具有基本单一时间常数的陷阱态。12.根据权利要求10所述的光电检测器，其中使用至少一个长度的至少一个交联分子 钝化并交联所述纳米粒子核。13.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第一光敏层包括具有第一厚度的第 一材料，并且所述第一材料与所述第一厚度的组合提供对第一波长的光的第一响应度， 其中所述第二光敏层包括具有第二厚度的第二材料，并且所述第二材料与所述第二厚度 的组合提供对第二波长的光的第二响应度，其中所述第一响应度与所述第二响应度大致 相等。14.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第一光敏层包括具有第一厚度的第 一材料，并且所述第一材料与所述第一厚度的组合提供对第一波长的光的第一光电导增益，其中所述第二光敏层包括具有第二厚度的第二材料，并且所述第二材料与所述第二 厚度的组合提供对第二波长的光的第二光电导增益，其中所述第一光电导增益与所述第 二光电导增益大致相等。15.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第一光敏层包括具有第一厚度的第 一材料，并且所述第一材料与所述第一厚度的组合提供对第一波长的光的第一吸收率， 其中所述第二光敏层包括具有第二厚度的第二材料，并且所述第二材料与所述第二厚度 的组合提供对第二波长的光的第二吸收率，其中所述第一吸收率与所述第二吸收率大致 相等。16.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述光敏层中的至少一个光敏层包括单 分散纳米晶体粒子。17.根据权利要求16所述的光电检测器，其中所述纳米晶体粒子为胶体量子点。18.根据权利要求17所述的光电检测器，其中所述量子点包括第一载流子类型及第二 载流子 类型，其中所述第一载流子类型是流动的载流子，并且所述第二载流子类型是基 本上被阻止的载流子及被捕捉的载流子之一。19.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第一光敏层包括第一成分，该第一 成分包含硫化铅(PbS)、硒化铅(PbSe)、硫碲化铅(PbTe)、磷化铟(InP)、砷化铟(InAs) 及锗(Ge)之一，并且所述第二光敏层包括第二成分，该第二成分包含硫化铟(In2S3)、硒 化铟(In2Se3)、碲化铟(In2Te3)、硫化铋(Bi2S3)、硒化铋(Bi2Se3)、碲化铋(Bi2Te3)、磷化 铟(InP)、硅(Si)及锗(Ge)之一。20.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述偏压包括在第一时间段期间加偏压到所述光敏层，以使其作为电流吸收器工作；以及在第二时间段期间加偏压到所述光敏材料，以使其作为电流源工作。21.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第一光敏层的相应的第一电极及第 二电极是与所述第二光敏层的相应的第一电极及第二电极不同的电极。22.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第一光敏层的相应的第一电极是与 所述第二光敏层的相应的第一电极不同的电极。23.根据权利要求22所述的光电检测器，其中所述第二光敏层的相应的第二电极是对 所述第一光敏层及所述第二光敏层公共的公共电极。24.根据权利要求1所述的光电检测器，其中每个相应的第一电极与相应的第一光敏 层相接触。25.根据权利要求1所述的光电检测器，其中每个相应的第二电极与相应的第二光敏 层相接触。26.根据权利要求1所述的光电检测器，其中每个相应的第一电极相对于相应的第二 电极的至少部分横向地布置。27.根据权利要求26所述的光电检测器，其中每个相应的第二电极的至少部分在所述 集成电路的与相应的第一电极及相应的光敏层相同的层上。28.根据权利要求26所述的光电检测器，其中所述第一光敏层及所述第二光敏层的相 应的第二电极包括公共电极。29.根据权利要求28所述的光电检测器，其中所述公共电极从所述第一光敏层垂直地延伸到所述第二光敏层。30.根据权利要求28所述的光电检测器，其中所述公共电极从所述集成电路沿所述第 一光敏层及所述第二光敏层的部分垂直地延伸。31.根据权利要求26所述的光电检测器，其中每个相应的第二电极布置在相应的第一 电极的周围。32.根据权利要求31所述的光电检测器，其中相应的第二电极被构造为对所述第一电 极周围的载流子提供势垒。33.根据权利要求26所述的光电检测器，其中所述第一光敏层及所述第二光敏层的相 应的第二电极包括布置在所述第一电极的周围的公共电极。34.根据权利要求33所述的光电检测器，其中所述公共电极从所述集成电路垂直地延伸。35.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第二电极至少部分地透明，并且位 于相应的光敏层上。36.根据权利要求1所述的光电检测器，其中相应的第一电极及相应的第二电极是不 透明的，并且分开与宽度尺寸及长度尺寸相对应的距离。37.根据权利要求36所述的光电检测器，其中所述宽度尺寸小于约2μ m。38.根据权利要求36所述的光电检测器，其中所述长度尺寸小于约2μ m。39.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述至少两个光敏层包括第三光敏层， 其中所述第三光敏层在所述第二光敏层的至少部分上，其中所述第一光敏层的相应的第 二电极、所述第二光敏层的第二电极及所述第三层的第三电极是所述第一光敏层、所述 第二光敏层及所述第三层的公共电极，其中所述公共电极是不透明的。40.根据权利要求1所述的光电检测器，包括集成在所述集成电路中的第三光敏层， 其中所述第一光敏层的相应的第二电极及所述第二光敏层的第二电极是所述第一光敏层 及所述第二光敏层的公共电极，其中所述第三层的相应的第二电极与所述公共电极不 同。41.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述至少两个光敏层包括第三光敏层及 第四光敏层，其中所述第四光敏层在所述第三光敏层的至少部分上，其中所述第四光敏 层的厚度小于所述第一光敏层、所述第二光敏层及所述第三光敏层之一的厚度。42.根据权利要求1所述的光电检测器，其中每个光敏层的持久性大致相等。43.根据权利要求1所述的光电检测器，其中每个光敏层的持久性长于约1毫秒。44.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述光敏层中的至少一个光敏层包括具 有光电导增益及至少约0.4安培/伏特的响应度的纳米晶体材料。45.根据权利要求44所述的光电检测器，其中当在相应的第一电极与相应的第二电极 之间施加偏压时获得所述响应度，其中所述偏压约在0.5伏特至5伏特的范围内。46.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第一光敏层包括包含硫化铅(PbS) 的成分。47.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第一光敏层包括包含硒化铅(PbSe) 的成分。48.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第一光敏层包括包含碲化铅(PbTe)的成分。49.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第一光敏层包括包含磷化铟(InP) 的成分。50.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第一光敏层包括包含砷化铟(InAs) 的成分。51.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第一光敏层包括包含锗(Ge)的成分。52.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第二光敏层包括包含硫化铟(In2S3) 的成分。53.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第二光敏层包括包含硒化铟(In2Se3) 的成分。54.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第二光敏层包括包含碲化铟(In2Te3) 的成分。55.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第二光敏层包括包含硫化铋(Bi2S3) 的成分。56.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第二光敏层包括包含硒化铋 (Bi2Se3)的成分。57.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第二光敏层包括包含碲化铋 (Bi2Te3)的成分。58.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第二光敏层包括包含磷化铟(InP) 的成分。59.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第二光敏层包括包含硅(Si)的成分。60.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第二光敏层包括包含锗(Ge)的成分。61.根据权利要求1所述的光电检测器，其中所述第二光敏层包括包含砷化镓(GaAs) 的成分。62.根据权利要求1所述的光电检测器，其中每个光敏层包括不同粒子尺寸的纳米晶体。63.根据权利要求62所述的光电检测器，其中所述第一光敏层的纳米晶体粒子大于所 述第二光敏层的纳米晶体粒子。64.根据权利要求62所述的光电检测器，其中所述第一光敏层的纳米晶体粒子小于所 述第二光敏层的纳米晶体粒子。65.根据权利要求64所述的光电检测器，其中所述第一光敏层的第一体带隙高于所述 第二光敏层的第二体带隙。66.根据权利要求64所述的光电检测器，其中所述第一光敏层中的由量子局限导致的 第一带隙增大大于所述第二光敏层中的由量子局限导致的第二带隙增大。67.根据权利要求1所述的光电检测器，其中通过至少一个光敏层的光敏材料的电流 的速率与由该光敏材料吸收的光的强度具有非线性关系。68.根据权利要求1所述的光电检测器，其中至少一个光敏层的光敏材料的增益与由 该光敏材料吸收的光的强度具有非线性关系。69.—种光电检测器，包括 集成电路；以及至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二 电极；其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号，其 中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关；并且其中所述第一光敏层中的由量子局限导致的第一带隙增大大于所述第二光敏层中的 由量子局限导致的第二带隙增大。70.—种光电检测器，包括 集成电路；以及至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二 电极；其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号，其 中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关；并且 其中至少一个光敏层的厚度与至少一个其它光敏层的厚度不同。71.—种光电检测器，包括 集成电路；以及至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二 电极；其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号，其 中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关；并且其中所述第一光敏层包括具有第一光电导增益的纳米晶体材料，并且第二光敏层包 括具有第二光电导增益的纳米晶体材料。72.—种光电检测器，包括 集成电路；以及至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二 电极；其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号，其 中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关；并且其中至少一个光敏层的暗电流与至少一个其它光敏层的暗电流不同。73.—种光电检测器，包括 集成电路；以及至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二 电极；其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号，其 中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关；并且其中对来自至少一个光敏层的信号施加的补偿与对来自至少一个其它光敏层的信号 施加的补偿不同。74.—种光电检测器，包括 集成电路；以及至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二 电极；其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号，其 中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关；并且其中从黑像素接收到暗电流补偿信号，并将该暗电流补偿信号分别地、按比例地施 加到每个光敏层的信号。75.—种光电检测器，包括 集成电路；以及至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二 电极；其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号，其 中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关；并且其中从相应的黑像素接收到与每个相应的光敏层相对应的暗电流补偿信号，并将该 暗电流补偿信号施加到相应的光敏层的相应的信号。76.—种光电检测器，包括 集成电路；以及至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二 电极；其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号，其 中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关；并且其中至少一个光敏层的暗电流约在10纳安每平方厘米至500纳安每平方厘米的范围内。77.—种光电检测器，包括至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在衬底的至少部分 上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中至少一个光敏层是具有约在10纳安每平方厘米至500纳安每平方厘米的范围内 的暗电流的纳米晶体层。78.—种光电检测器，包括 集成电路；以及至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二 电极；其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号，其 中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关；并且其中所述第一光敏层包括第一成分，该第一成分包含硫化铅(PbS)、硒化铅 (PbSe)、硫碲化铅(PbTe)、磷化铟(InP)、砷化铟(InAs)及锗(Ge)之一，并且所述 第二光敏层包括第二成分，该第二成分包含硫化铟(In2S3)、硒化铟(In2Se3)、碲化铟 (In2Te3)、硫化铋(Bi2S3)、硒化铋(Bi2Se3)、碲化铋(Bi2Te3)、磷化铟(InP)、硅(Si)及锗 (Ge)之一。79.—种光电检测器，包括 集成电路；以及至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二 电极；其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号，其 中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关；并且其中所述第一光敏层包括具有处于第一波长处的吸收带边的纳米晶体材料，并且所 述第二光敏层包括具有处于第二波长处的吸收带边的纳米晶体材料，其中所述第一波长 比所述第二波长短，并且所述第一光敏层及所述第二光敏层中的至少一个的吸收谱不存 在局部吸收最大值。80.—种光电检测器，包括至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在集成电路的至少 部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；其中所述第一光敏层包括第一吸收带并缺乏局部吸收最大值，所述第一吸收带包括 至少一个第一颜色组，并且所述第二光敏层包括第二吸收带并缺乏局部吸收最大值，所 述第二吸收带包括至少一个第二颜色组，其中所述第二吸收带包括所述第一颜色组； 其中每个光敏层插置在相应的第一电极与相应的第二电极之间；并且其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述光敏层中读取信号。81.—种光电检测器，包括 集成电路；以及多个光敏层，包括第一光敏层及一组垂直堆叠的光敏层，所述第一光敏层在所述集 成电路的至少部分中，并且所述组垂直堆叠的光敏层在所述第一光敏层上； 其中所述垂直堆叠的光敏层插置在相应的第一电极与相应的第二电极之间； 其中所述集成电路选择性地对所述电极施加偏压，并从所述垂直堆叠的光敏层中读 取信号，其中所述信号与由相应的垂直堆叠的光敏层接收到的光子的数量有关。82.—种像素阵列，包括多个光电检测器，其中每个光电检测器是垂直堆叠的像素， 所述垂直堆叠的像素包括至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在集成电路的至少 部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；以及多个电极，包括其间插置有所述两个光敏层的至少两个电极，所述电极包括相应的 第一电极及相应的第二电极；所述集成电路与所述多个电极之间的耦合，通过该耦合，所述集成电路选择性地施 加偏压，并从所述光敏层中读取与由所述光敏层吸收的光相对应的像素信息。83.—种光电传感器阵列，包括 集成电路；以及所述集成电路上的多个光电检测器，其中每个光电检测器形成垂直堆叠的像素，包括，至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；并且其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二 电极，其中所述集成电路耦合到所述电极，并且选择性地对所述电极施加偏压并从所述 光敏层中读取信号，其中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关。84.—种垂直堆叠的像素，包括多个光敏层，包括第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层覆盖集成电路的第一 面的至少部分，并且所述第二光敏层覆盖所述第一光敏层的第二面的至少部分；多个电极，其中所述多个光敏层插置在所述多个电极的相应的第一电极与相应的第 二电极之间；以及所述集成电路与所述多个电极之间的耦合，通过该耦合，所述集成电路选择性地施 加偏压，并从所述光敏层中读取与由所述光敏层吸收的光相对应的像素信息。85.—种光电传感器阵列，包括 集成电路；以及所述集成电路上的多个光电检测器，其中每个光电检测器形成垂直堆叠的像素，包括，至少两个光敏层，即第一光敏层及第二光敏层，所述第一光敏层在所述集成电路的 至少部分上，并且所述第二光敏层在所述第一光敏层上；并且其中每个光敏层插置在两个电极之间，所述电极包括相应的第一电极及相应的第二电极，其中所述集成电路耦合到所述电极，并且选择性地对所述电极施加偏压并从所述 光敏层中读取信号，其中所述信号与由相应的光敏层接收到的光子的数量有关。86.—种光电检测器，包括多个像素区，每个像素区具有相应的第一电极及相应的第二电极； 所述第一电极与所述第二电极之间的光敏材料，其中与所述第一电极及所述第二电 极在一起的所述光敏材料为非整流型；耦合到相应的第一电极及相应的第二电极之一的晶体管，与所述光敏材料电连接， 所述晶体管包括被构造为存储电荷的栅极，其中像素区的相应的第一电极与所述栅极电 连接，其中在积分时间段期间利用通过所述光敏材料的电流对所述栅极处存储的电荷进 行放电；以及电路，在所述积分时间段之后基于电荷存储中剩余的电荷的量从所述栅极产生信号。87.—种光电检测器，包括像素区，每个像素区具有第一电极及第二电极；所述第一电极与所述第二电极之间的多层光敏材料，其中与所述第一电极及所述第 二电极在一起的所述光敏材料为非整流型；耦合到所述光敏材料的晶体管，所述晶体管包括被构造为存储电荷的栅极，其中所 述像素区的相应的第一电极与所述栅极电连接，其中在积分时间段期间利用通过所述光 敏材料的电流对所述栅极处存储的电荷进行放电；以及电路，在所述积分时间段之后基于电荷存储中剩余的电荷的量从所述栅极产生信号。88.—种光电检测器，包括像素区，包括第一电极与第二电极之间的光敏材料，其中与所述第一电极及所述第 二电极在一起的所述光敏材料为非整流型；电耦合到所述光敏材料的像素电路，所述像素电路在积分时间段上建立电压，其中 在所述积分时间段之后基于所述电压产生信号；转换器，被构造为将所述信号转换成数字像素数据。89.根据权利要求88所述的光电检测器，其中所述像素电路包括电荷存储及积分电 路，以基于在所述积分时间段上由所述像素区的所述光敏材料吸收的光的强度建立所述 电压。90.根据权利要求89所述的光电检测器，其中所述像素电路包括与所述第一电极电连 接的至少一个晶体管，其中所述电荷存储包括所述至少一个晶体管的寄生电容。91.根据权利要求90所述的光电检测器，其中所述像素电路包括具有与所述第一电极 电连接的栅极的源极跟随器晶体管。92.根据权利要求91所述的光电检测器，其中所述寄生电容包括所述源极跟随器晶体 管的所述栅极与源极之间的寄生电容。93.根据权利要求90所述的光电检测器，其中所述像素电路包括具有与所述第一电极 电连接的栅极的复位晶体管。94.根据权利要求93所述的光电检测器，其中所述寄生电容包括所述复位晶体管的衬底的结构与源极之间的寄生电容。95.根据权利要求90所述的光电检测器，其中所述寄生电容包括所述像素电路的节点 之间的金属-金属寄生电容。96.根据权利要求90所述的光电检测器，其中所述寄生电容包括电荷存储节点与硅衬 底之间的金属-衬底寄生电容。97.根据权利要求90所述的光电检测器，其中所述寄生电容约在0.5毫微微法拉至3 毫微微法拉的范围内。98.根据权利要求90所述的光电检测器，其中所述寄生电容约在1毫微微法拉至2毫 微微法拉的范围内。99.一种方法，包括 将光敏材料暴露于光；基于通过所述光敏材料的电流产生信号；在第一时间段期间加偏压到所述光敏材料，以使其作为电流吸收器工作；以及 在第二时间段期间加偏压到所述光敏材料，以使其作为电流源工作。100.—种图像传感器，包括多个像素区，每个像素区包括相应的第一电极及公共的第二电极，其中所述公共的 第二电极是所述多个像素区的公共电极；每个像素区包括相应的第一电极与所述公共的第二电极之间的光敏材料； 每个像素区的像素电路，与所述像素区的相应的第一电极电连接，每个像素区的所 述像素电路包括积分电路，以基于在积分时间段上由相应的像素区的所述光敏材料吸收 的光的强度建立电压，所述像素电路包括读出电路，在所述积分时间段之后读出信号； 以及偏压电路，与所述公共的第二电极电连接，以使所述公共的第二电极的电压变化。101.—种图像传感器，包括 半导体衬底；多个像素区，每个像素区包括所述衬底上的光敏层，所述光敏层被布置来接收光； 每个像素区的像素电路，每个像素电路包括电荷存储及读出电路，所述电荷存储及 所述读出电路与相应的像素区的所述光敏层电连接；以及导电材料，位于相应的像素区的所述电荷存储与相应的像素区的所述光敏层之间， 以使得相应的电荷存储基本与入射在所述光敏层上的光屏蔽开，其中所述光在波段内， 其中所述导电材料的至少部分是与所述光敏层电连接的金属层。102.根据权利要求101所述的图像传感器，其中每个像素区的像素电路包括电荷存储 及积分电路，以基于在积分时间段上由相应的像素区的光敏材料吸收的光的强度建立电 压。103.根据权利要求102所述的图像传感器，其中所述像素电路包括与相应的像素区的 相应的第一电极电连接的至少一个晶体管，其中所述电荷存储包括所述至少一个晶体管 的寄生电容。104...
【专利技术属性】
技术研发人员：爱德华·哈特利·萨金特，伊桑·雅各布·杜肯菲尔德·克莱姆，代安·代莱汉蒂·麦克尼尔，威廉·马丁·斯内尔格罗夫，安德拉斯·格察·帕坦蒂乌斯阿夫拉姆，耶拉西莫斯·康斯坦塔托斯，杰森·保罗·克利福德，唐江，基思·威廉·约翰斯通，拉里莎·莱温娜，先·奥赖利·欣兹，基思·格里恩·菲费，亚瑟·阿加雅尼亚恩，迈克尔·查尔斯·布罗丁，皮埃尔·亨利·雷涅·德拉纳韦，米尔顿·董，凯文·亨特，伊戈尔·康斯坦丁·伊万诺夫，杰斯·贾恩·扬·里，史蒂文·大卫·奥利佛，田辉，伊恩·斯图尔特·亚当斯，舒尔德·霍格兰，阿尔明·费希尔，雷蒙，
申请(专利权)人：因维萨热技术公司，
类型：发明
国别省市：US
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。