光接收器件、光接收器件制造方法、摄像器件和电子设备与流程

文档序号:18637280发布日期:2019-09-11 22:25阅读:165来源:国知局
光接收器件、光接收器件制造方法、摄像器件和电子设备与流程

本公开涉及例如用于红外线传感器等的光接收器件及其制造方法,还涉及摄像器件和电子设备。



背景技术:

近年来,在红外区域具有灵敏度的图像传感器(红外线传感器)已经商业化。例如,如专利文献1所记载的,在用于红外线传感器的光接收器件中,使用了例如包含诸如ingaas(砷化铟镓)等iii-v族半导体的光电转换层,并且在该光电转换层中,通过吸收红外线来产生电荷(进行光电转换)。

引用列表

专利文献

专利文献1:日本专利申请特开no.2014-127499



技术实现要素:

关于前述光接收器件或摄像器件的器件结构,已经提出了各种提案,但是还期望进一步扩宽能够光电转换的波长带域。

因此,本发明期望提供能够在宽的波长带域中进行光电转换的光接收器件、光接收器件制造方法、摄像器件和电子设备。

根据本公开一个实施例的一种光接收器件包括:多个光电转换层,所述多个光电转换层布置于从平面图看时相互不同的各个区域中并且包括第一光电转换层和第二光电转换层;绝缘膜,其将所述多个光电转换层彼此分开;第一无机半导体材料,其包含于所述第一光电转换层中;以及与所述第一无机半导体材料不同的第二无机半导体材料,其包含于所述第二光电转换层中。

根据本公开一个实施例的一种光接收器件制造方法包括:在设置于从平面图看时相互不同的各个区域中并且通过绝缘膜彼此分开的多个光电转换层之中,将第一光电转换层形成为包括第一无机半导体材料,并且将第二光电转换层形成为包括与所述第一无机半导体材料不同的第二无机半导体材料。

在根据各个实施例的光接收器件和光接收器件制造方法中,第一光电转换层和第二光电转换层包括彼此不同的无机半导体材料(第一无机半导体材料和第二无机半导体材料);因此,在第一光电转换层和第二光电转换层每一者中都可以设定能够光电转换的波长带域。

根据本公开一个实施例的一种摄像器件包括上述的根据本公开一个实施例的光接收器件。

根据本公开一个实施例的一种电子设备包括上述的根据本公开一个实施例的摄像器件。

在根据本公开各个实施例的光接收器件、光接收器件制造方法、摄像器件和电子设备中,第一光电转换层和第二光电转换层包括彼此不同的无机半导体材料,从而使得可以改变第一光电转换层和第二光电转换层的能够光电转换的波长带域。这使得能够在宽的波长带域中进行光电转换。

应该注意的是,上述内容是说明性的。通过本公开实现的效果不限于上述效果,并且可以是除了上述效果之外的效果,或者除了包括上述效果之外还可以包括其他效果。

附图说明

图1是根据本公开的实施例的光接收器件的构造的截面图。

图2a是用于说明图1所示的光接收器件的制造方法的一个工序的截面图。

图2b是图2a之后的工序的截面图。

图2c是图2b之后的工序的截面图。

图2d是图2c之后的工序的截面图。

图2e是图2d之后的工序的截面图。

图3a是图2e之后的工序的截面图。

图3b是图3a之后的工序的截面图。

图3c是图3b之后的工序的截面图。

图4是根据比较例的光接收器件的构造的截面图。

图5a是用于说明图4所示的光接收器件的制造方法的一个工序的截面图。

图5b是图5a之后的工序的截面图。

图5c是图5b之后的工序的截面图。

图6是根据变形例1的光接收器件的构造的截面图。

图7是根据变形例2的光接收器件的构造的截面图。

图8是图7所示的光接收器件的另一示例的截面图。

图9a是用于说明图7所示的光接收器件的制造方法的一个工序的截面图。

图9b是图9a之后的工序的截面图。

图9c是图9b之后的工序的截面图。

图10a是图9c之后的工序的截面图。

图10b是图10a之后的工序的截面图。

图10c是图10b之后的工序的截面图。

图11是根据变形例3的光接收器件的构造的截面图。

图12是用于说明图11所示的光接收器件的制造方法的一个工序的截面图。

图13是用于说明图11所示的光接收器件的操作的截面图。

图14是示出摄像器件的构造的框图。

图15是示出层叠型摄像器件的构造示例的示意性图。

图16是示出使用图14所示的摄像器件的电子设备(相机)的示例的功能框图。

图17是示出内窥镜手术系统的示意性构造的示例的图。

图18是示出摄像头和相机控制单元(ccu:cameracontrolunit)的功能构造的示例的框图。

图19是示出车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。

图20是辅助说明车外信息检测部和摄像部的安装位置的示例的图。

具体实施方式

下面参考附图来详细说明本公开的一些实施例。应该注意的是,按以下顺序给出说明。

1.实施例(包括具有相互不同的无机半导体材料的光电转换层的光接收器件的示例)

2.变形例1(包括从平面图看时尺寸相互不同的光电转换层的示例)

3.变形例2(其中光入射面侧是平坦的示例)

4.变形例3(光在纵向方向上分光的示例)

5.适用例1(摄像器件的示例)

6.适用例2(电子设备的示例)

7.应用例1(内窥镜手术系统的应用例)

8.应用例2(移动体的应用例)

<实施例>

[构造]

图1示出了本公开一个实施例的光接收器件(光接收器件1)的截面构造。例如,光接收器件1适用于使用了例如iii-v族半导体等无机半导体材料的红外线传感器等,并且光接收器件1例如包括呈二维布置的多个光接收单位区域p(像素p1、p2、p3、p4、p5、...pn)。应该注意的是,图1示出了与5个像素p(像素p1~像素p5)对应的部分的截面构造。

光接收器件1包括roic(readoutintegratedcircuit:读出集成电路)基板11。在光接收器件1中,在该roic基板11上依次设置有第一电极21、第一接触层22、光电转换层23、第二接触层24和第二电极25。针对每个像素p分别设置有第一电极21、第一接触层22、光电转换层23和第二接触层24,并且多个像素p共用第二电极25。在光接收器件1中,光(例如,可见区域和红外区域中的波长的光)从第二电极25侧入射到光电转换层23上。例如,在像素p1至像素p3的每一者中,对可见区域中的波长的光进行光电转换,并且在像素p4和像素p5的每一者中,对红外区域中的波长的光进行光电转换。

光接收器件1包括保护膜12,该保护膜12在第一电极21和roic基板11之间,并且保护膜12中设置有连接到第一电极21的贯通电极12e。光接收器件1包括绝缘膜13,该绝缘膜13在相邻的像素p之间。光接收器件1包括了在第二电极25上依次设置的钝化膜14和颜色滤光片层15,并且在光接收器件1中,已经通过颜色滤光片层15和钝化膜14的光入射到光电转换层23上。下面说明各个部件的构造。应该注意的是,除了光电转换层23不同之外,像素p1至像素p5具有类似的构造,因此,各个像素p中对于除了光电转换层23之外的各个部件的说明是相同的。

例如,roic基板11包括硅(si)基板和设置在该硅基板上的多层布线层,并且在该多层布线层中设置有roic。在该多层布线层中,在靠近保护膜12的位置处,针对各个像素p设置有包括例如铜(cu)的电极,并且该电极与贯通电极12e接触。

第一电极21用作被提供有如下电压的电极(阳极):该电压用于读出在光电转换层23中产生的信号电荷(空穴或电子;为了方便,下文中把信号电荷描述为空穴),并且第一电极21是对应于各个像素p设置的。第一电极21从平面图看时小于第一接触层22,并且与第一接触层22的大致中心部分接触。与相应的一个像素p对应地都设置有一个第一电极21,并且在相邻的各像素p中的第一电极21通过保护膜12实现彼此电气隔离。

例如,第一电极21包括钛(ti)、钨(w)、氮化钛(tin)、铂(pt)、金(au)、锗(ge)、钯(pd)、锌(zn)、镍(ni)和铝(al)中任一种的单质,或包括含有上述材料中的至少一者的合金。第一电极21可以包括上述各成分材料中任一种的单层膜,或者可以包括含有上述各成分材料中的至少两种的组合的层叠膜。

第一接触层22设置在第一电极21与光电转换层23之间,并且与第一电极21及光电转换层23接触。针对相应的每一个像素p都设置有一个第一接触层22,并且相邻的像素p中的第一接触层22通过绝缘膜13彼此电气隔离。第一接触层22用作在光电转换层23中产生的信号电荷移动的区域,并且第一接触层22例如包括含有p型杂质的无机半导体材料。例如,对于第一接触层22,可以使用包括例如zn(锌)等p型杂质的inp(磷化铟)。例如,第一接触层22各自具有与第一电极21接触的表面,并且各像素p中的第一接触层22的表面彼此齐平。换句话说,多个第一接触层22的与第一电极21接触的表面彼此齐平。

在第一电极21与第二电极25之间的光电转换层23吸收预定波长的光以产生信号电荷,并且光电转换层23包括例如iii-v族半导体等无机半导体材料。光电转换层23中包括的无机半导体材料的实例包括ge(锗)、ingaas(砷化铟镓)、ex.ingaas、inassb(锑化铟砷)、inas(砷化铟)、insb(锑化铟)和hgcdte(碲化汞镉)。针对相应的每一个像素p都设置有一个光电转换层23,并且相邻的像素p中的光电转换层23通过绝缘膜13彼此电气隔离。具体地,像素p1设置有光电转换层23a,像素p2设置有光电转换层23b,像素p3设置有光电转换层23c,像素p4设置有光电转换层23d,以及像素p5设置有光电转换层23e。换句话说,光电转换层23a至23e设置于从平面图看时相互不同的各个位置处。在本实施例中,光电转换层23a(或光电转换层23b至23d)中包括的无机半导体材料与光电转换层23e中包括的无机半导体材料不同。这使得可以在宽的波长带域中进行光电转换,这一点稍后将会详细说明。这里,光电转换层23e对应于本技术的第一光电转换层的具体示例,并且光电转换层23a(或光电转换层23b至23d)对应于本技术的第二光电转换层的具体示例。

光电转换层23a、23b和23c主要对可见区域中的波长的光进行光电转换。在光电转换层23a中吸收蓝色波长区域(例如,波长范围为500nm以下)中的光,在光电转换层23b中吸收绿色波长区域(例如,波长范围为500nm~600nm)中的光,并且在光电转换层23c中吸收红色波长区域(例如,波长范围为600nm~800nm)中的光,从而产生信号电荷。例如,这些光电转换层23a~23c包括i型的iii-v族半导体。用于光电转换层23a~23c的iii-v族半导体的实例包括ingaas(砷化铟镓)。例如,光电转换层23a、23b和23c具有彼此不同的厚度。例如,光电转换层23a的厚度最小,并且光电转换层23b的厚度和光电转换层23c的厚度依次增大。例如,光电转换层23a的厚度不超过500nm,光电转换层23b的厚度不超过700nm,并且光电转换层23c的厚度不超过800nm。

光电转换层23d主要对短红外区域(例如,波长范围为1μm~10μm)中的波长的光进行光电转换。例如,该光电转换层23d包括i型的iii-v族半导体,例如包括ingaas(砷化铟镓)。例如,光电转换层23d比光电转换层23a~23c厚,并且光电转换层23d的厚度例如为1μm~10μm。

光电转换层23e主要对中红外区域(例如,波长范围为3μm~10μm)中的波长的光进行光电转换。该光电转换层23e包括与光电转换层23a~23d不同的i型的iii-v族半导体。具体地,对于光电转换层23e,可以使用inassb(锑化铟砷)或insb(锑化铟)等。以这种方式,在该像素p(像素p5)中,使用了与其他像素p的光电转换层23不同的无机半导体材料,从而可以对较长波长区域中的光进行光电转换。因此,可以在宽的波长带域中实现高的光电转换效率。例如,光电转换层23e的厚度与光电转换层23a~23c的厚度不同,并且例如为3μm~10μm。

第二接触层24设置在光电转换层23与第二电极25之间,并且与光电转换层23及第二电极25接触。针对相应的每一个像素p都设置有一个第二接触层24,并且相邻的像素p中的第二接触层24通过绝缘膜13彼此电气隔离。第二接触层24用作从第二电极25排出的电荷移动的区域,并且第二接触层24例如包括含有n型杂质的化合物半导体。例如,对于第二接触层24,可以使用含有例如si(硅)等n型杂质的inp(磷化铟)。

例如,第二电极25被设置为由各个像素p共用的电极,并且位于第二接触层24(光入射侧)上且与第二接触层24接触。第二电极25排出由光电转换层23产生的电荷之中的不用作信号电荷的电荷(阴极)。例如,在从第一电极21读取作为信号电荷的空穴的情况下,可以通过该第二电极25排出例如电子。例如,第二电极25包括允许例如红外线等入射光透过的导电膜。例如,对于第二电极25,可以使用ito(氧化铟锡)或itio(in2o3-tio2)等。

将保护膜12设置成覆盖roic基板11的一个表面(光入射侧的表面)。例如,保护膜12包括无机绝缘材料。该无机绝缘材料的实例包括氮化硅(sin)、氧化铝(al2o3)、氧化硅(sio2)、氧化铪(hfo2)等。保护膜12可以具有包括多个膜的层叠结构。保护膜12中设置的贯通电极12e将roic基板11的布线连接到第一电极21,并且针对每个像素p都设置有贯通电极12e。例如,贯通电极12e包括铜。

例如,在每个像素p中,绝缘膜13覆盖第一接触层22的侧表面、光电转换层23的侧表面和第二接触层24的侧表面。该绝缘膜13使彼此相邻的光电转换层23对于各个像素p而言是分离的,并且彼此相邻的光电转换层23之间的区域中被绝缘膜13填充。例如,绝缘膜13包括诸如氧化硅(siox)或氧化铝(al2o3)等氧化物。绝缘膜13可以包括含有多个膜的层叠结构。例如,绝缘膜13可以包括硅(si)系绝缘材料,该材料例如是氮氧化硅(sion)、含碳氧化硅(sioc)、氮化硅(sin)和碳化硅(sic)。

钝化膜14覆盖第二电极25,并且设置在第二电极2与颜色滤光片层15之间。该钝化膜14可以具有防反射功能。对于钝化膜14,例如,可以使用氮化硅(sin)、氧化铝(al2o3)、氧化硅(sio2)、氧化钽(ta2o3)等。

颜色滤光片层15设置在钝化膜14上(钝化膜14的光入射表面侧)。例如,颜色滤光片层15包括像素p1中的蓝色滤光片、像素p2中的绿色滤光片和像素p3中的红色滤光片。例如,在像素p4和p5中对红外区域中的波长的光进行光电转换,因此,像素p4和p5中的颜色滤光片层15可以包括可见光截止滤光片。

光接收器件1可以包括位于颜色滤光片层15上的片上透镜(例如,稍后说明的图8中的片上透镜17),以将入射光聚集到光电转换层23。

[光接收器件1的制造方法]

例如,可以按如下方法来制造光接收器件1。图2a~图3c按工序顺序示出了光接收器件1的制造工序。图2a~图3c各自都示出了与像素p3~p5对应的区域。

首先,制备包括例如硅(si)的基板31,并且在该基板31上形成包括例如氧化硅(sio2)或氮化硅(sin)的绝缘膜13。

接下来,如图2a所示,在所形成的绝缘膜13的与各个像素p对应的区域中形成开口(与像素p3~p5对应的开口13c~13e),并且在这些开口中形成第二接触层24。具体地,执行以下操作。首先,通过使用例如光刻和干法蚀刻来将绝缘膜13图案化以形成开口13c~13e。针对各个像素p分别形成了开口13c~13e,并且每个开口包括具有不同开口宽度的部分a1和a2。部分a2是用来在后面的工序中形成光电转换层23的开口部分,并且具有与所要形成的光电转换层23的厚度对应地针对各个像素p被调节的深度。因此,通过部分a2的深度来调节光电转换层23的厚度,从而可以容易地制造光接收器件1。部分a1具有比部分a2更高的纵横比,并且部分a1被形成为部分a2之内的沟槽或孔。例如,部分a1的纵横比是1.5或更大。部分a1从部分a2穿透绝缘膜13,并且部分a1还设置到基板31的一部分(处于绝缘膜13侧的一部分)中。

在部分a1中,对露出的基板31的表面进行例如碱性各向异性蚀刻。在该蚀刻中,例如,硅基板(基板31)的晶面取向依赖性强,并且(111)面方向上的蚀刻速率极低。为此,对于蚀刻处理面而言,蚀刻在(111)面处停止,并且形成了多个(111)面。

在进行蚀刻工序之后,利用mocvd(metalorganicchemicalvapordeposition:金属有机化学气相沉积)方法或mbe(molecularbeamepitaxy:分子束外延)方法从基板31的多个(111)面到绝缘膜13的部分a1形成由inp制成的缓冲层32。以上述这种方式,缓冲层32是从相对于基板31的表面倾斜着的多个(111)面外延生长的,从而可以降低缓冲层32的缺陷密度。这是因为:从倾斜(111)面与缓冲层32之间的界面开始,堆垛层错是在成膜方向上生长的,但此时,该堆垛层错碰上了绝缘膜13的壁,从而停止生长。在部分a1中形成缓冲层32之后,在部分a2中例如让inp外延生长,以形成第二接触层24(图2a)。

随后,在各个开口(开口13c~13e)中形成光电转换层23(图2b和图2c)。例如利用硬掩模33形成光电转换层23。具体地,以如下所述的方式,在开口13c~13e中形成光电转换层23c~23e。首先,在用硬掩模33覆盖开口13e的情况下,通过外延生长在开口13c和13d中形成包括例如ingaas(砷化铟镓)的光电转换层23c和23d。此后,在用硬掩模33覆盖开口13c和13d的情况下,通过外延生长在开口13e中形成包括例如inassb(锑化铟砷)或insb(锑化铟)的光电转换层23e。

在形成光电转换层23之后,例如,如图2d所示,在光电转换层23上外延生长inp以形成第一接触层22。随后,通过例如cmp(chemicalmechanicalpolishing:化学机械研磨)来使第一接触层22的表面平坦化。

接下来,在平坦化的第一接触层22的表面上,形成由第一电极21的构成材料制成的膜,并且利用光刻和蚀刻来使该膜形成图案。从而形成第一电极21(图2e)。

随后,形成保护膜12和贯通电极12e。具体地,在第一电极21和绝缘膜13上形成保护膜12之后,例如使用光刻和干法蚀刻在该保护膜12的与第一电极21的中心部分对应的区域中形成贯通孔。之后,在该贯通孔中形成包括例如铜的贯通电极12e。

接下来,如图3a所示,该贯通电极12e与roic基板11的电极接合。例如,这种接合是通过cu-cu接合来执行的。随后,通过例如研磨机使基板31变薄,并且例如通过蚀刻去除变薄的基板31和缓冲层32,从而使第二接触层24的表面暴露出来(图3b)。

最后,如图3c所示,依次形成第二电极25、钝化膜14和颜色滤光片层15,从而完成图1所示的光接收器件1。

[光接收器件1的操作]

在光接收器件1中,在光(例如,可见区域和红外区域中的波长的光)经过颜色滤光片层15、钝化膜14、第二电极25和第二接触层24入射到光电转换层23上的情况下,该光在光电转换层23中被吸收。由此,在光电转换层23中产生空穴(正空穴)和电子对(进行光电转换)。此时,例如,在向第一电极21施加预定电压的情况下,在光电转换层23中产生了电位梯度,并且所产生的电荷之中的一方的电荷(例如,空穴)作为信号电荷移动到第一接触层22,并且该电荷从第一接触层22被收集到第一电极21。该信号电荷由roic基板11读出。

[光接收器件1的作用和效果]

在本实施例的光接收器件1中,像素p1~p4的光电转换层23a~23d和像素p5的光电转换层23e包括彼此不同的无机半导体材料。此外,可以调整各个光电转换层23a~23d的厚度,从而使它们彼此不同。这使得能够在光电转换层23a~23e(像素p1~p5)的各者中容易地设置能够光电转换的波长带域。例如,可以设置这样的构造:其中,在光电转换层23a(像素p1)中对蓝色波长区域中的光进行光电转换,在光电转换层23b(像素p2)中对绿色波长区域中的光进行光电转换,在光电转换层23c(像素p3)中对红色波长区域中的光进行光电转换,在光电转换层23d(像素p4)中对短红外区域中的波长的光进行光电转换,以及在光电转换层23e(像素p5)中对中红外区域中的波长的光进行光电转换。这将在下面予以说明。

图4示出了根据比较例的光接收器件(光接收器件100)的截面构造。在该光接收器件100中,相邻的像素p没有通过绝缘膜彼此分离,并且所有的像素p共用第一接触层122、光电转换层123、第二接触层124和第二电极125。对于每个像素p,第一电极121是分离的。

图5a~图5c示出了该光接收器件100的制造工序。对于光接收器件100,首先,通过例如外延生长在基板124a上形成光电转换层123和第一接触层122(图5a),然后,形成保护膜12和贯通电极(未图示)。接下来,该贯通电极和roic基板11的电极通过例如cu-cu接合彼此接合(图5b)。之后,例如,使基板124a变薄,以形成第二接触层124(图5c)。最后,例如,形成第二电极125、钝化膜和颜色滤光片层,从而形成光接收器件100。

在如此形成的光接收器件100中,难以从一个像素p到另一个像素p改变光电转换层123的构成材料或者改变光电转换层123的厚度。为此,在光接收器件100中,在所有像素p中对相同波长区域中的光进行光电转换,并且不能对针对各个像素p而言相互不同的波长区域中的光选择性地执行光电转换。

相反,在光接收器件1中,设置了具有彼此不同的构成材料或不同的厚度的光电转换层23a~23e,因此,可以对针对各个像素p而言相互不同的波长区域中的光选择性地进行光电转换。例如,在像素p1~p3的每一者中,对可见区域的波长的光进行光电转换;在像素p4中,对短红外区域的波长的光进行光电转换;以及在像素p5中,对中红外区域的波长的光进行光电转换。通过在设置于每个像素p的绝缘膜13中的开口(例如,图2a中的开口13c~13e)中形成光电转换层23,可以容易地形成这种光接收器件1。

如上所述,在本实施例的光接收器件1中,光电转换层23a~23d和光电转换层23e包括彼此不同的无机半导体材料,从而可以改变光电转换层23a~23d和光电转换层23e的能够光电转换的波长带域。此外,光电转换层23a~23d的厚度不同,因此可以改变能够光电转换的波长带域。因此,可以在宽的波长带域中进行光电转换。

下面说明前述实施例的变形例和适用例,并且与前述实施例相同的组件由相同的附图标记表示,并在适当时省略其说明。

<变形例1>

图6示出了根据前述实施例的变形例1的光接收器件(光接收器件1a)的截面构造。如同在光接收器件1a中,可以设置具有不同宽度(宽度w3和w4)的光电转换层23。除此之外,光接收器件1a具有与光接收器件1类似的构造和效果。

例如,在光接收器件1a中,光电转换层23d的宽度w4大于光电转换层23c的宽度w3。例如,光电转换层23a和23b各自的宽度与宽度w3基本相同,并且光电转换层23e的宽度大于宽度w4。例如,光电转换层23c和光电转换层23d从平面图看时具有不同的尺寸,并且还有不同的长度(在与宽度w3、w4正交的方向上的尺寸)。在光电转换层23c和光电转换层23d之间,可以只有宽度w3和w4不同或者只有长度不同。

<变形例2>

图7示出了根据变形例2的光接收器件(光接收器件1b)的截面构造。在前述实施例中,将roic基板11侧的表面(具体地,第一接触层22的与第一电极21接触的表面)是平坦的情况作为示例进行说明,但是光入射侧的表面可以是平坦的。具体地,如在光接收器件1b中,第二接触层24各自可以具有与第二电极25接触的表面,并且各像素p中的第二接触层24的这些表面可以彼此齐平。换句话说,在光接收器件1b中,多个第二接触层24的与第二电极25接触的表面彼此齐平。除此之外,光接收器件1b具有与光接收器件1类似的构造和效果。

如图8所示,光接收器件1b可以包括片上透镜(片上透镜17)。例如,片上透镜17设置在颜色滤光片层15上,钝化膜16插入它们二者之间。以这种方式,在光入射面侧是平坦状的光接收器件1b中,容易设计片上透镜17的焦点,并且可以容易地形成片上透镜17。

例如,光接收器件1b可以按如下方式而被制造出来。图9a~图10c按工序顺序示出了光接收器件1b的制造工序。图9a~图10c各自都示出了与像素p1~p3对应的区域。

首先,以与前述实施例中说明的方式类似的方式,在绝缘膜13的与各个像素p对应的区域中形成开口(与像素p1~p3对应的开口13a~13c),并且这些该开口中形成第二接触层24(图9a)。此时,各像素p中的部分a2的深度相同,因此,各像素p中,第二接触层24的与第二电极25接触的表面彼此齐平。

接下来,在每个开口(开口13a~13c)中形成光电转换层23(图9b)。例如,光电转换层23a~23c是这样形成的:通过使ingaas(砷化铟镓)外延生长,然后通过蚀刻来调节针对各个像素p的ingaas的厚度。

在形成光电转换层23之后,如图9c所示,在光电转换层23上依次形成第一接触层22和第一电极21。随后,形成保护膜12和贯通电极12e,然后,如图10a所示,将贯通电极12e接合到roic基板11的电极。

之后,使基板31变薄,并且通过例如蚀刻去除已变薄的基板31和缓冲层32来使第二接触层24的表面暴露出来(图10b)。

最后,如图10c所示,依次形成第二电极25、钝化膜14和颜色滤光片层15,从而完成图7所示的光接收器件1b。

如在本变形例中那样,各像素p中的光入射面侧的表面可以是平坦的,并且即使在这种情况下,也可以获得与前述实施例的效果同等的效果。此外,容易设计片上透镜17的焦点。

<变形例3>

图11示出了根据变形例3的光接收器件(光接收器件1c)中的像素p5的截面构造。如在本变形例中,可以在光电转换层23e的厚度方向上层叠另一光电转换层(光电转换层23ea)。在这种光接收器件1c中,能够在纵向方向上进行分光(lightdispersion)。除此之外,光接收器件1c具有与光接收器件1类似的构造和效果。

光电转换层23ea(第三光电转换层)层叠在光电转换层23e的厚度方向上,并且设置在当从平面图看时光电转换层23ea的一部分与光电转换层23e重叠的位置处。光电转换层23ea包括与光电转换层23e的材料不同的无机半导体材料。例如,光电转换层23ea主要对短红外区域中的波长的光进行光电转换,并且光电转换层23ea包括ingaas(砷化铟镓)。例如,像素p5设置有两个光电转换层23ea,并且这些光电转换层23ea设置在厚度方向上的相同位置处。像素p5可以设置有一个光电转换层23ea,或者可以设置有三个以上的光电转换层23ea。

光电转换层23ea的与roic基板11相对的表面上设置有第一电极21a,并且第一电极21a通过绝缘膜13中的贯通电极12ea连接到roic基板11。第一接触层22a设置在光电转换层23ea与第一电极21a之间。在光电转换层23ea的光入射面上依次层叠有第二接触层24a和第二电极25。

图12示出了在制造光接收器件1c时的一个工序。可以采用与前述实施例中说明的方式类似的方式来形成光接收器件1c。

在光接收器件1c中,如图13所示,在一个像素p5中,例如,光电转换层23e对中红外区域中的波长的光l1进行光电转换,并且例如,光电转换层23ea对短红外区域中的波长的光l2进行光电转换。

如在本变形例中,在一个像素p内可以在层叠方向上设置多个光电转换层(例如,光电转换层23e和光电转换层23ea)。即使在这种情况下,也能够获得与上述第一实施例同等的效果。此外,由于在一个像素p内能够在纵向方向上进行分光,因此像素p的微细化就变得容易。

图11示出了光电转换层23ea设置在像素p5中的情况,但是光电转换层23ea也可以设置在像素p5以及任何其他像素p(例如,像素p1~p4)中。可替代地,光电转换层23ea可以设置在另一像素p中,而不设置在像素p5中。

<适用例1>

图14示出了使用前述实施例等中说明的光接收器件1(或光接收器件1a~1c,以下统称为光接收器件1)的器件结构的摄像器件2的功能构造。摄像器件2的实例包括红外线图像传感器,并且摄像器件2包括:例如含有光接收器件1的像素部10p;以及驱动该像素部10p的电路部20。例如,电路部20包括行扫描部131、水平选择部133、列扫描部134和系统控制部132。

例如,像素部10p包括以矩阵方式呈二维布置的多个像素p(光接收器件1)。例如,像素p与针对各个像素行的像素驱动线lread(具体地,行选择线和复位控制线)连线,并且与针对各个像素列的垂直信号线lsig连线。像素驱动线lread传送用于从像素p读出信号的驱动信号。像素驱动线lread的一端分别连接到行扫描部131的对应于各行的相应输出端子。

例如,行扫描部131用作像素驱动器,所述像素驱动器包括移位寄存器、地址解码器等,并且逐行地驱动像素部10的各像素p。从由行扫描部131选择和扫描的像素行的各像素p输出的信号通过各自的垂直信号线lsig提供给水平选择部133。水平选择部133包括针对各个垂直信号线lsig设置的放大器、水平选择开关等。

列扫描部134包括移位寄存器、地址解码器等,并且在对水平选择部133的各个水平选择开关进行扫描的同时顺序地驱动各个水平选择开关。由列扫描部134进行的这种选择性扫描使得通过各个垂直信号线lsig传送的各个像素的信号依次输出到水平信号线135,然后通过水平信号线135输入到未图示的信号处理器等。

在该摄像器件2中,如图15所示,例如,包括像素部10p的基板2a和包括电路部20的基板2b(例如,图1中的roic基板11)层叠着。然而,这种构造不是限制性的,并且电路部20可以形成在与像素部10p的基板为同一个的基板上,或者可以设置在外部控制ic(集成电路)中。此外,电路部20可以形成在通过电缆等而被连接的另一基板中。

系统控制部132接收从外部提供过来的时钟、用于命令操作模式的数据等,并且也输出诸如摄像器件2的内部信息等数据。系统控制部132还包括用于产生各种时序信号的时序产生器,并且基于由该时序产生器产生的各种时序信号来执行行扫描部131、水平选择部133、列扫描部134等的驱动控制。

<适用例2>

上述摄像器件2适用于各种类型的电子设备,例如,能够对红外区域进行摄像的相机等。图16示出了作为示例的电子设备3(相机)的示意性构造。电子设备3的实例包括能够拍摄静止图像或运动图像的相机,并且电子设备3包括:摄像器件2;光学系统(光学透镜)310;快门装置311;用于驱动摄像器件2和快门装置311的驱动器313;以及信号处理器312。

光学系统310将来自被摄体的像光(入射光)引导到摄像器件2。该光学系统310可以包括多个光学透镜。快门装置311控制摄像器件2的光照时段和遮光时段。驱动器313控制摄像器件2的传输操作和快门装置311的快门操作。信号处理器312对从摄像器件2输出的信号执行各种信号处理。已经经过了信号处理的图像信号dout被存储到诸如存储器等存储介质中或被输出到监视器等。

此外,本实施例中说明的光接收器件1还适用于以下电子设备(胶囊内窥镜和诸如车辆等移动体)。

<应用例1(内窥镜手术系统)>

根据本公开的技术(本技术)适用于各种产品。例如,根据本公开的技术可以应用于内窥镜手术系统。

图17是示出能够应用根据本公开的实施例的技术(本技术)的内窥镜手术系统的示意性构造的示例的图。

在图17中,示出了手术人员(医生)11131正在使用内窥镜手术系统11000对病床11133上的患者11132进行手术的状态。如图所示,内窥镜手术系统11000包括:内窥镜11100;诸如气腹管(pneumoperitoneumtube)11111和能量处置装置11112等其他手术工具11110;支撑内窥镜11100的支撑臂装置11120;和安装有用于内窥镜手术的各种装置的推车11200。

内窥镜11100包括:镜筒(lensbarrel)11101,从其远端起的预定长度的区域被插入患者11132的体腔中;和摄像头11102,其连接到镜筒11101的近端。在所示的示例中,示出了由具有硬型镜筒11101的刚性内窥镜构成的内窥镜11100。然而,内窥镜11100也可以由具有柔型镜筒11101的柔性内窥镜构成。

镜筒11101在其远端具有开口,物镜被嵌入在该开口中。光源装置11203连接到内窥镜11100,使得由光源装置11203产生的光通过在镜筒11101内延伸的光导体被引导到该镜筒的远端,并且该光通过上述物镜照射到患者11132体腔中的观察对象。应该注意的是,内窥镜11100可以是前视内窥镜(forward-viewingendoscope),或者可以是斜视内窥镜(oblique-viewingendoscope)或侧视内窥镜(side-viewingendoscope)。

在摄像头11102的内部设置有光学系统和摄像元件,使得来自观察对象的反射光(观察光)被该光学系统会聚到该摄像元件上。通过该摄像元件对观察光进行光电转换,从而产生了对应于观察光的电气信号,即,对应于观察像的图像信号。该图像信号作为raw数据被发送到ccu(相机控制单元)11201。

ccu11201包括中央处理单元(cpu:centralprocessingunit)或图形处理单元(gpu:graphicsprocessingunit)等,并且集中地控制内窥镜11100和显示装置11202的操作。此外,ccu11201接收来自摄像头11102的图像信号,并且例如对该图像信号执行诸如显像处理(去马赛克处理)等用来使得基于该图像信号的图像被显示出来的各种图像处理。

在ccu11201的控制下,显示装置11202显示出基于已经由ccu11201执行了图像处理的图像信号的图像。

例如,光源装置11203包括诸如发光二极管(led:lightemittingdiode)等光源,并且把在对手术区域进行摄像时的照射光提供给内窥镜11100。

输入装置11204是内窥镜手术系统11000的输入接口。用户能够通过输入装置11204向内窥镜手术系统11000执行各种信息的输入或指令输入。例如,用户可以输入用于改变内窥镜11100的摄像条件(照射光的类型、倍率或焦距等)的指令等。

处置工具控制装置11205控制用于烧灼或切开组织或者用于封止血管等的能量处置装置11112的驱动。气腹装置11206通过气腹管11111将气体送入患者11132的体腔中,从而使体腔膨胀,以便确保内窥镜11100的视野且确保手术人员的作业空间。记录仪11207是能够记录与手术有关的各种信息的装置。打印机11208是能够把与手术有关的各种信息以诸如文本、图像或图表等各种形式打印出来的装置。

应注意,向内窥镜11100提供当对手术区域摄像时的照射光的光源装置11203可以包括白光源,该白光源例如包括led、激光光源、或者led与激光光源的组合。在白光源包括rgb(红色、绿色和蓝色)激光光源的组合的情况下,由于能够以高精度控制各种颜色(各种波长)的输出强度和输出时序,因此,光源装置11203能够执行对所拍摄的图像的白平衡的调整。此外,在这种情况下,如果将来自rgb激光光源各者的激光束以时分(time-divisionally)方式照射观察对象,并且与照射时序同步地控制摄像头11102的摄像元件的驱动,则能够以时分的方式拍摄出分别对应于r颜色、g颜色和b颜色的图像。根据该方法,即使针对摄像元件未设置有颜色滤光片,也能够获得彩色图像。

此外,可以控制光源装置11203,使得要输出的光的强度每隔预定时间发生变化。通过与光强度的变化时序同步地控制摄像头11102的摄像元件的驱动,以时分的方式获取了图像,并且合成这些图像,从而能够产生没有曝光不足的遮挡阴影(blockedupshadows)和过度曝光的高光(highlights)的高动态范围图像。

此外,光源装置11203可以被配置成能够提供与特殊光观察对应的预定波长带域的光。在特殊光观察中,例如,通过利用人体组织中的光吸收的波长依赖性来照射与普通观察时的照射光(即,白光)相比的窄带域光,从而执行对诸如粘膜(mucousmembrane)表层的血管等预定组织以高的对比度进行摄像的窄带域观察(narrowbandimaging)。可替代地,在特殊光观察中,可以执行通过用激发光照射而产生的荧光来获得图像的荧光观察。在荧光观察中,可以通过将激发光照射到人体组织上来执行来自该人体组织的荧光的观察(自发荧光观察),或者可以通过将诸如吲哚菁绿(icg:indocyaninegreen)等试剂局部注射到人体组织中且将与该试剂的荧光波长对应的激发光照射到该人体组织上,来获得荧光图像。光源装置11203可以被构造成能够提供与如上所述的特殊光观察对应的这种窄带域光和/或激发光。

图18是示出图17所示的摄像头11102和ccu11201的功能构造的示例的框图。

摄像头11102包括透镜单元11401、摄像单元11402、驱动单元11403、通信单元11404和摄像头控制单元11405。ccu11201包括通信单元11411、图像处理单元11412和控制单元11413。摄像头11102和ccu11201通过传输线缆11400彼此可通信地连接。

透镜单元11401是光学系统,其设置在与镜筒11101的连接位置处。从镜筒11101的远端引入进来的观察光被引导到摄像头11102,并且入射至透镜单元11401。透镜单元11401包括多个透镜(包括变焦透镜和聚焦透镜)的组合。

摄像单元11402包括的摄像元件的数量可以是一个(单板型)或多个(多板型)。例如,在摄像单元11402被构造成多板型的情况下,可以通过各摄像元件产生分别与r、g和b对应的图像信号,并且可以合成这些图像信号来获得彩色图像。摄像单元11402还可以被构造成具有一对摄像元件,用于分别获取与三维(3d)显示对应的右眼图像信号和左眼图像信号。如果执行3d显示,则手术人员11131能够更准确地掌握手术区域中的活体组织的深度。应注意,在摄像单元11402被构造成多板型的情况下,与各个摄像元件对应地设置有透镜单元11401的多个系统。

此外,摄像单元11402不一定必须设置在摄像头11102上。例如,摄像单元11402可以设置在镜筒11101内且紧跟在物镜的后方。

驱动单元11403包括致动器,并且驱动单元11403在摄像头控制单元11405的控制下将透镜单元11401的变焦透镜和聚焦透镜沿着光轴移动预定距离。因此,能够适当地调整摄像单元11402所拍摄的图像的倍率和焦点。

通信单元11404包括用于向ccu11201发送各种信息和从ccu11201接收各种信息的通信装置。通信单元11404将从摄像单元11402获取的图像信号作为raw(原始)数据通过传输线缆11400传送到ccu11201。

此外,通信单元11404从ccu11201接收用于控制摄像头11102的驱动的控制信号,并且将该控制信号提供给摄像头控制单元11405。该控制信号包括与摄像条件相关的信息,摄像条件例如是:用于指定所拍摄图像的帧速率的信息、用于指定摄像时的曝光值的信息、和/或用于指定所拍摄图像的倍率及焦点的信息等。

注意,诸如帧速率、曝光值、倍率或焦点等摄像条件可以由用户适当地指定,或者可以基于所获取的图像信号由ccu11201的控制单元11413自动地设定。在后一种情况下,自动曝光(ae:autoexposure)功能、自动聚焦(af:autofocus)功能和自动白平衡(awb:autowhitebalance)功能被包含在内窥镜11100中。

摄像头控制单元11405基于通过通信单元11404接收到的来自ccu11201的控制信号来控制摄像头11102的驱动。

通信单元11411包括通信装置,该通信装置用于向摄像头11102发送各种信息和从摄像头11102接收各种信息。通信单元11411接收从摄像头11102通过传输线缆11400发送过来的图像信号。

此外,通信单元11411将用于控制摄像头11102的驱动的控制信号发送到摄像头11102。上述图像信号和上述控制信号能够通过电气通信或光通信等进行传输。

图像处理单元11412对从摄像头11102发送过来的raw数据形式的图像信号执行各种图像处理。

控制单元11413执行与通过内窥镜11100对手术区域等的摄像、以及通过对手术区域等摄像而获得的拍摄图像的显示有关的各种控制。例如,控制单元11413产生用于控制摄像头11102的驱动的控制信号。

此外,基于已经由图像处理单元11412执行了图像处理的图像信号,控制单元11413控制显示装置11202使其显示出反映了手术区域等的所拍摄图像。因此,控制单元11413可以利用各种图像识别技术来识别所拍摄图像中的各种物体。例如,控制单元11413能够通过检测所拍摄图像中所包括的物体的边缘的形状、颜色等,来识别出诸如镊子(forceps)等手术工具、特定活体部位、出血、在使用能量处置装置11112时的薄雾等。控制单元11413可以在控制显示装置11202使其显示出所拍摄图像的时候,利用识别结果,使各种手术辅助信息以与手术区域的图像重叠的方式显示出来。在把手术辅助信息以重叠的方式显示出来并且提示给手术人员11131的情况下,能够减少手术人员11131的负担,并且手术人员11131能够稳妥地进行手术。

将摄像头11102和ccu11201连接在一起的传输线缆11400是与电气信号的通信对应的电气信号线缆、与光通信对应的光纤、或者与电气通信和光通信对应的复合线缆。

这里,在所图示的示例中,虽然通过使用传输线缆11400进行有线通信来执行通信,但是,也可以通过无线通信来执行摄像头11102与ccu11201之间的通信。

在上面,已经给出了根据本公开的技术适用的内窥镜手术系统的一个示例的说明。根据本公开的技术可以应用于上述构造的各构件之中的摄像单元11402。将根据本公开的技术应用于摄像单元11402使得可以获得手术区域的更鲜明的图像。因此,手术人员可以稳妥地确认手术区域。

注意,以上已经将内窥镜手术系统作为一个示例给出了说明。根据本公开的技术可以应用于内窥镜手术系统以外的其他任何医疗系统,例如显微镜手术系统。

<应用例2(移动体)>

根据本公开的技术适用于各种产品。例如,根据本公开的技术可以被实现为安装在如下的任何类型的移动体上的装置,这些移动体例如是:汽车、电动汽车、混合动力汽车、摩托车、自行车、个人移动设备(personalmobility)、飞机、无人机(drone)、船舶和机器人等。

图19是示出了作为能够应用根据本公开的技术的移动体控制系统的示例的车辆控制系统的示意性构造的示例的框图。

车辆控制系统12000包括通过通信网络12001连接在一起的多个电子控制单元。在图19所示的示例中,车辆控制系统12000包括:驱动系统控制单元12010、车身系统控制单元12020、车外信息检测单元12030、车内信息检测单元12040以及集成控制单元12050。此外,作为集成控制单元12050的功能构造,示出了微型计算机12051、声音/图像输出部12052以及车载网络i/f(接口)12053。

驱动系统控制单元12010根据各种程序来控制与车辆的驱动系统有关的设备的操作。例如,驱动系统控制单元12010起到下述各设备的控制装置的作用,这些设备是:诸如内燃机或驱动电机等用于产生车辆的驱动力的驱动力产生设备;用于将驱动力传递到车轮的驱动力传递机构;用于调节车辆的转向角度的转向机构;和用于产生车辆的制动力的制动设备等。

车身系统控制单元12020根据各种程序来控制设置在车体上的各种设备的操作。例如,车身系统控制单元12020起到下述各设备的控制装置的作用,这些设备是:无钥匙进入系统;智能钥匙系统;电动车窗装置;或者诸如前灯、尾灯、刹车灯、转向信号灯或雾灯等各种灯。在这种情况下,可以把用于代替钥匙的从便携设备发送的无线电波或各种开关的信号输入到车身系统控制单元12020。车身系统控制单元12020接收这些输入的无线电波或信号,并且控制车辆的门锁装置、电动车窗装置、或灯等。

车外信息检测单元12030检测安装有车辆控制系统12000的车辆的外部的信息。例如,车外信息检测单元12030与摄像部12031连接。车外信息检测单元12030使摄像部12031拍摄车辆外部的图像,并且接收所拍摄的图像。基于所接收到的图像,车外信息检测单元12030可以对行人、车辆、障碍物、标志、或路面上的文字等执行物体检测处理或距离检测处理。

摄像部12031是用于接收光并且输出与所接收的光的光量对应的电气信号的光传感器。摄像部12031能够将该电气信号作为图像而输出,或者能够将该电气信号作为测量的距离信息而输出。此外,由摄像部12031接收的光可以是可见光,或者可以是诸如红外线等非可见光。

车内信息检测单元12040检测车辆内部的信息。例如,车内信息检测单元12040与用于检测驾驶员的状态的驾驶员状态检测部12041连接。例如,驾驶员状态检测部12041包括用于拍摄驾驶员的相机。基于从驾驶员状态检测部12041输入的检测信息,车内信息检测单元12040可以计算出驾驶员的疲劳程度或专注程度,或者可以判定驾驶员是否在打瞌睡。

基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取到的车辆外部或内部信息,微型计算机12051能够计算驱动力产生设备、转向机构、或制动设备的控制目标值,并且能够向驱动系统控制单元12010输出控制命令。例如,微型计算机12051能够执行用于实现先进驾驶员辅助系统(adas:advanceddriverassistancesystem)功能的协同控制,所述先进驾驶员辅助功能包括:车辆的碰撞规避或撞击缓和、基于车间距离的追随行驶、车速维持行驶、车辆碰撞警告、或车辆偏离车道警告等。

此外,基于由车外信息检测单元12030或车内信息检测单元12040获取到的关于车辆外部或内部的信息,微型计算机12051能够通过控制驱动力产生设备、转向机构、或制动设备等,来执行用于实现不依赖驾驶员的操作就能使车辆自动行驶的自动驾驶等的协同控制,从而。

此外,基于由车外信息检测单元12030获取到的车辆外部的信息,微型计算机12051能够向车身系统控制单元12020输出控制命令。例如,微型计算机12051能够通过根据由车外信息检测单元12030检测到的前车或对面来车的位置来控制前灯并且从远光灯切换到近光灯,由此执行旨在防眩的协同控制。

声音/图像输出部12052将声音和图像中的至少一者的输出信号发送到输出设备,该输出设备能够在视觉上和在听觉上向车上的乘客或车辆外部通知信息。在图19的示例中,作为输出设备,示出了音频扬声器12061、显示部12062和仪表面板12063。例如,显示部12062可以包括板上显示器(on-boarddisplay)和平视显示器(head-updisplay)中的至少一者。

图20是示出摄像部12031的安装位置的示例的图。

在图20中,摄像部12031包括摄像部12101、12102、12103、12104、和12105。

例如,摄像部12101、12102、12103、12104和12105被设置于车辆12100的前鼻、侧视镜、后保险杠和后备箱门的各位置处以及车厢内的挡风玻璃的上部的位置处。设置于前鼻处的摄像部12101和设置于车厢内的挡风玻璃的上部处的摄像部12105主要获取车辆12100前方的图像。设置于侧视镜处的摄像部12102和12103主要获取车辆12100两侧的图像。设置于后保险杠或后备箱门处的摄像部12104主要获取车辆12100后方的图像。设置于车厢内的挡风玻璃的上部处的摄像部12105主要用于检测前车、行人、障碍物、信号灯、交通标志、或车道等。

顺便提及,图20示出了摄像部12101~12104的拍摄范围的示例。摄像范围12111表示设置于前鼻处的摄像部12101的摄像范围。摄像范围12112和12113分别表示设置于侧视镜处的摄像部12102和12103的摄像范围。摄像范围12114表示设置于后保险杠或后备箱门处的摄像部12104的摄像范围。例如,通过将由摄像部12101~12104拍摄到的图像数据叠加,能够获得车辆12100的从上方观看到的俯瞰图像。

摄像部12101~12104中的至少一者可以具有获取距离信息的功能。例如,摄像部12101~12104中的至少一者可以是由多个摄像元件构成的立体相机,或者可以是具有用于相位差检测的像素的摄像元件。

例如,基于从摄像部12101~12104获得的距离信息,微型计算机12051能够求出与摄像范围12111~12114内的各个立体物相距的距离以及该距离的随时间变化(相对于车辆12100的相对速度),因而将尤其是位于车辆12100的行进道路上的最靠近的立体物、在与车辆12100大致相同的方向上以预定速度(例如,大于或等于0km/h)行驶的立体物提取为前车。此外,微型计算机12051能够设定在前车前方要预先确保的车间距离,并且执行自动制动控制(包括追随停止控制)、或自动加速控制(包括追随起动控制)等。因此,能够执行旨在实现不必依赖于驾驶员等的操作而使车辆自动行驶的自动驾驶的协同控制。

例如,基于从摄像部12101~12104获得的距离信息,微型计算机12051能够将与立体物有关的立体物数据分类为两轮车辆、普通车辆、大型车辆、行人、电线杆和其他立体物的立体物数据,提取所分类的立体物数据,并且使用所提取的立体物数据来自动避开障碍物。例如,微型计算机12051将车辆12100周围的障碍物识别为车辆12100的驾驶员在视觉上能够识别到的障碍物和在视觉上难以识别的障碍物。然后,微型计算机12051判定用于表示与各个障碍物发生碰撞的危险度的碰撞风险。在碰撞风险大于或等于设定值并因此存在碰撞可能性的情况下,微型计算机12051通过音频扬声器12061或显示部12062向驾驶员输出警告,并且通过驱动系统控制单元12010执行强制减速或避让转向。因此,微型计算机12051能够执行用于避免碰撞的辅助驾驶。

摄像部12101~12104中的至少一者可以是检测红外线的红外线相机。例如,微型计算机12051能够通过判定摄像部12101~12104的所拍摄图像中是否存在行人来识别行人。例如,通过如下过程来执行这种对行人的识别:提取作为红外线相机的摄像部12101~12104的所拍摄图像中的特征点的过程;以及通过对表示物体轮廓的一系列特征点进行图案匹配处理来判定该物体是否是行人的过程。当微型计算机12051判定摄像部12101~12104的所拍摄图像中存在行人并因此识别出该行人时,声音/图像输出部12052控制显示部12062,以使得在所识别出的行人上叠加地显示出用于强调的矩形轮廓线。此外,声音/图像输出部12052还可以控制显示部12062,以使得在所期望的位置处显示出用于表示行人的图标等。

在上面,已经给出了根据本公开的技术适用的车辆控制系统的一个示例的说明。例如,根据本公开的技术可以应用于上述构造的各构件之中的摄像部12031。将根据本公开的技术应用于摄像部12031使得能够获得更容易看见的拍摄图像。因此,可以减少驾驶员的疲劳。

此外,本实施例中说明的光接收器件1等适用于下列之类的电子设备,例如:监视相机、生物认证系统和温度记录仪。监视相机的实例包括夜视系统(暗视)的相机。将光接收器件1应用于监视相机使得可以在远处识别夜间的行人和动物。此外,通过将光接收器件1应用于车载相机,减少了前灯和天气的影响。例如,可以在不受烟、雾等的影响下来拍摄图像。此外,还可以识别物体的形状。此外,在热成像中,可以进行非接触式温度测量。温度记录仪允许检测出温度分布和发热。此外,光接收器件1还适用于对火、水、气体等进行检测的电子设备。

如上所述地说明了实施例和适用例,但是本公开内容不限于前述实施例等,并且可以以各种方式进行修改。例如,前述实施例中说明的光接收器件的层构造仅仅是示例,并且还可以提供任何其他层。此外,各层的材料和厚度也仅是示例,并且不限于上述内容。

例如,在前述实施例等中,虽然已经给出了第一电极21与第一接触层22彼此接触以及第二接触层24与第二电极25彼此接触的情况的说明,但是可以在第一电极21与第一接触层22之间或在第二接触层24与第二电极25之间设置任何其他层。

此外,在前述实施例等中,为了方便,说明了信号电荷是空穴的情况,但是信号电荷也可以是电子。第一接触层22可以包括n型杂质,并且第二接触层24可以包括p型杂质。

此外,前述实施例等中说明的效果仅仅是示例,并且可以是任何其他效果,或者还可以包括任何其他效果。

应注意,本公开可以具有以下构造。

(1)一种光接收器件,包括:

多个光电转换层,所述多个光电转换层布置于从平面图看时相互不同的各个区域中并且包括第一光电转换层和第二光电转换层;

绝缘膜,其将所述多个光电转换层彼此分开;

第一无机半导体材料,其包含于所述第一光电转换层中;以及

与所述第一无机半导体材料不同的第二无机半导体材料,其包含于所述第二光电转换层中。

(2)根据(1)所述的光接收器件,其中,所述第一光电转换层的厚度与所述第二光电转换层的厚度不同。

(3)根据(1)或(2)所述的光接收器件,还包括第三光电转换层,所述第三光电转换层设置在所述第一光电转换层的厚度方向上,并且从平面图看时与所述第一光电转换层的一部分重叠,其中

所述第三光电转换层包括与所述第一无机半导体材料不同的第三无机半导体材料。

(4)根据(1)~(3)中任一项所述的光接收器件,其中,所述第一光电转换层或所述第二光电转换层或它们两者被构造成通过吸收红外区域中的波长的光来产生电荷。

(5)根据(1)~(4)中任一项所述的光接收器件,其中,所述第一光电转换层或所述第二光电转换层或它们两者被构造成通过吸收可见区域中的波长的光来产生电荷。

(6)根据(1)~(5)中任一项所述的光接收器件,其中,所述第一无机半导体材料或所述第二无机半导体材料或它们两者包括ge、ingaas、ex.ingaas、inassb、inas、insb和hgcdte中的一种。

(7)根据(1)~(6)中任一项所述的光接收器件,还包括:

第一电极,其与所述第一光电转换层和所述第二光电转换层中的每一者电气连接;以及

roic(readoutintegratedcircuit:读出集成电路)基板,其与各个所述第一电极电气连接。

(8)根据(7)所述的光接收器件,还包括第一接触层,所述第一接触层设置在所述第一电极与所述第一光电转换层之间以及所述第一电极与所述第二光电转换层之间。

(9)根据(8)所述的光接收器件,其中,多个所述第一接触层的与所述第一电极接触的表面彼此齐平。

(10)根据(7)~(9)中任一项所述的光接收器件,还包括与所述第一电极相对的第二电极,并且所述第一光电转换层和所述第二光电转换层每一者都插入在所述第一电极与所述第二电极之间。

(11)根据(10)所述的光接收器件,还包括第二接触层,所述第二接触层设置在所述第二电极与所述第一光电转换层之间以及所述第二电极与所述第二光电转换层之间。

(12)根据(11)所述的光接收器件,其中,多个所述第二接触层的与所述第二电极接触的表面彼此齐平。

(13)根据(10)~(12)中任一项所述的光接收器件,其中,所述第二电极被设置成由所述第一光电转换层和所述第二光电转换层共用。

(14)根据(1)~(13)中任一项所述的光接收器件,其中,从平面图看时,所述第一光电转换层的尺寸与所述第二光电转换层的尺寸不同。

(15)一种光接收器件制造光方法,所述方法包括:

在设置于从平面图看时相互不同的各个区域中并且通过绝缘膜彼此分开的多个光电转换层之中,

将第一光电转换层形成为包括第一无机半导体材料;以及

将第二光电转换层形成为包括与所述第一无机半导体材料不同的第二无机半导体材料。

(16)根据(15)所述的光接收器件制造方法,其中,通过如下步骤来形成所述第一光电转换层和所述第二光电转换层:

在基板上形成具有第一开口和第二开口的所述绝缘膜;并且

在所述第一开口中外延生长所述第一无机半导体材料,且在所述第二开口中外延生长所述第二无机半导体材料。

(17)根据(16)所述的光接收器件制造方法,其中,使用硬掩模来覆盖当在所述第一开口中外延生长所述第一无机半导体材料时的所述第二开口和当在所述第二开口中外延生长所述第二无机半导体材料时的所述第一开口。

(18)一种摄像器件,包括:

多个光电转换层,所述多个光电转换层布置于从平面图看时相互不同的各个区域中并且包括第一光电转换层和第二光电转换层;

绝缘膜,其将所述多个光电转换层彼此分开;

第一无机半导体材料,其包含于所述第一光电转换层中;以及

与所述第一无机半导体材料不同的第二无机半导体材料,其包含于所述第二光电转换层中。

(19)一种电子设备,其设置有摄像器件,所述摄像器件包括:

所述多个光电转换层布置于从平面图看时相互不同的各个区域中并且包括第一光电转换层和第二光电转换层;

绝缘膜,其将所述多个光电转换层彼此分开;

第一无机半导体材料,其包含于所述第一光电转换层中;以及

与所述第一无机半导体材料不同的第二无机半导体材料,其包含于所述第二光电转换层中。

该申请要求了2017年1月24日向日本专利局提交的日本专利申请jp2017-10187的优先权权益,其全部内容通过引用结合于本申请中。

本领域技术人员应该理解,可以根据设计要求和其他因素进行各种修改、组合、子组合和变更,只要它们在所附权利要求或其等同物的范围内即可。

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