固态摄像元件的制作方法

本发明涉及固态摄像元件。

背景技术：

1、使用具有波长选择性的半导体材料的光电转换元件能够对特定波长范围的光进行光电转换。在这种光电转换元件被用于固态摄像元件中的情况下，可以按照每个像素来设置通过把具有不同波长选择性的多个光电转换元件层叠起来而得到的层叠型光电转换元件。值得注意地，作为上述半导体材料，例如在专利文献1中公开了所使用的是硫化铅(pbs)的半导体纳米颗粒。

2、引用文献列表

3、专利文献

4、专利文献1：国际申请公布第wo2019/150989号

技术实现思路

1、但是，在如上所述的固态摄像元件的领域中，在半导体纳米颗粒被用作如上所述的半导体材料的情况下，不容易减少暗电流。因此，期望提供一种能够减少暗电流的固态摄像元件。

2、根据本发明第一方面的固态摄像元件包括：光电转换层，其包含第一半导体纳米颗粒；和缓冲层(buffer layer)，其包含第二半导体纳米颗粒。在所述光电转换层和所述缓冲层之间的界面处形成有p-n结面(p-njunction surface)。所述缓冲层的载流子浓度与膜厚度的乘积大于所述光电转换层的载流子浓度与少数载流子(minority carrier)的扩散长度的乘积，并且形成于所述光电转换层中的耗尽区域(depletion region)的厚度被最大化。

3、根据本发明第二方面的固态摄像元件包括：p型光电转换层，其包含第一半导体纳米颗粒；和n型光电转换层，其包含第二半导体纳米颗粒。在所述p型光电转换层和所述n型光电转换层之间的界面处形成有p-n结面。所述固态摄像元件满足下列两个条件(a)和(b)中的至少一者。

4、(a)所述n型光电转换层的载流子浓度与膜厚度的乘积大于所述p型光电转换层的载流子浓度与少数载流子的扩散长度的乘积，并且形成于所述n型光电转换层中的耗尽区域的厚度被最大化。

5、(b)所述p型光电转换层的载流子浓度与膜厚度的乘积大于所述n型光电转换层的载流子浓度与少数载流子的扩散长度的乘积，并且形成于所述p型光电转换层中的耗尽区域的厚度被最大化。

技术特征：

1.固态摄像元件，包括：

2.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，所述光电转换层整体是被耗尽的。

3.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，

4.根据权利要求3所述的固态摄像元件，其中，所述第一半导体纳米颗粒包含ag2se或ag2te。

5.根据权利要求3所述的固态摄像元件，其中，所述第一半导体纳米颗粒包含cuinse2、cuinte2、aginse2或aginte2。

6.根据权利要求3所述的固态摄像元件，其中，所述第一半导体纳米颗粒包含agbis2、agbise2或agbite2。

7.根据权利要求3所述的固态摄像元件，其中，所述第二半导体纳米颗粒包含zno、zns或znse。

8.根据权利要求3所述的固态摄像元件，其中，所述第二半导体纳米颗粒包含tio2。

9.根据权利要求3所述的固态摄像元件，其中，所述第二半导体纳米颗粒包含inp、inas或inn。

10.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，

11.根据权利要求10所述的固态摄像元件，其中，所述第一半导体纳米颗粒包含inas、insb或inn。

12.根据权利要求10所述的固态摄像元件，其中，所述第二半导体纳米颗粒包含ag2s或ag2se。

13.根据权利要求10所述的固态摄像元件，其中，所述第二半导体纳米颗粒包含agins2、aginse2、aginte2、cuins2、cuinse2或cuinte2。

14.根据权利要求10所述的固态摄像元件，其中，所述第二半导体纳米颗粒包含zncuins或zncuinse。

15.根据权利要求11所述的固态摄像元件，其中，所述第二半导体纳米颗粒包含所述具有p型导电类型的iii-v族化合物半导体，并且包含与所述第一半导体纳米颗粒的材料相同的材料。

16.根据权利要求10所述的固态摄像元件，其中，所述第二半导体纳米颗粒包含moox。

17.根据权利要求10所述的固态摄像元件，其中，所述第二半导体纳米颗粒包含pbs。

18.根据权利要求1所述的固态摄像元件，其中，

19.固态摄像元件，包括：

20.根据权利要求19所述的固态摄像元件，其中，所述p型光电转换层和所述n型光电转换层整体是被耗尽的。

21.根据权利要求19所述的固态摄像元件，其中，

22.根据权利要求21所述的固态摄像元件，其中，所述第一半导体纳米颗粒包含ag2s、ag2se或ag2te。

23.根据权利要求21所述的固态摄像元件，其中，所述第一半导体纳米颗粒包含cuinse2、cuinte2、aginse2或aginte2。

24.根据权利要求21所述的固态摄像元件，其中，所述第二半导体纳米颗粒包含inas、insb或inn。

25.根据权利要求21所述的固态摄像元件，其中，所述第二半导体纳米颗粒包含snse或snte。

26.根据权利要求24所述的固态摄像元件，其中，所述第一半导体纳米颗粒包含所述具有p型导电类型的iii-v族化合物半导体，并且包含与所述第二半导体纳米颗粒的材料相同的材料。

技术总结
根据本发明实施方案的固态摄像元件包括：包含第一半导体纳米颗粒的光电转换层；和包含第二半导体纳米颗粒的缓冲层。在所述光电转换层和所述缓冲层之间的界面处形成有p‑n结面。所述缓冲层的载流子浓度与膜厚度的乘积大于所述光电转换层的载流子浓度与少数载流子的扩散长度的乘积，而且，形成于所述光电转换层中的耗尽区域的厚度被最大化。

技术研发人员：塩见治典,泷泽修一,冈部祐太,榎修,齐藤阳介
受保护的技术使用者：索尼集团公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16