CN108701702B - 具有多数电流和隔离部件的检测器器件 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种由多数电流(104，105)辅助的检测器器件(300)，包括第一导电类型的半导体层(106)、第一导电类型的至少两个控制区(100，115)、与第一导电类型相反的第二导电类型的至少一个检测区(101，116)、以及用于产生与电场相关联的多数载流子电流(104)的源(110)，其中，该检测器器件进一步包括形成在半导体层中并位于所述两个控制区之间的隔离部件(103)，用于使由第一源在所述两个控制区之间产生的第一多数载流子电流偏转，并因此增加第一多数电流路径的长度，减小所述第一多数载流子电流的幅值，并且因此减小检测器器件的功率消耗。

Description

具有多数电流和隔离部件的检测器器件

技术领域

本发明涉及一种由多数电流辅助的检测器器件，用于检测射在半导体层上的电磁辐射其中，在两个控制区之间产生多数载流子电流，并且其中，光生的少数载流子在控制区之间产生的电场的影响下被朝向检测区引导。

本发明可以用于成像仪、尤其渡越时间成像仪。

背景技术

现今，越来越多的检测器件实施渡越时间(TOF)技术来用于获得深度信息。在图1中示出了基本的渡越时间(TOF)相机系统3。TOF相机系统通过分析光从光源18到物体的渡越时间来捕获场景15的3D图像。TOF相机系统3包括具有专用照明单元18和数据处理装置4的相机。

TOF相机系统的操作原理是使用专用照明单元用预定波长的调制光16(例如，用至少一个预定频率的一些光脉冲)主动照亮场景15。调制光从场景内的物体反射回来。透镜2收集反射光17并且将物体的图像形成到相机的成像传感器1上。取决于物体距相机的距离，在调制光(例如，所谓的光脉冲)的发射与那些光脉冲在相机处的接收之间经历了延迟。在反射物体与相机之间的距离可以根据所观测到的时间延迟以及光速恒定值来确定。在另一个更复杂且可靠的实施方式中，在发射的基准光脉冲与捕获的光脉冲之间的多个相位差可以通过相关测量来确定并且用于估算深度信息。

相位差的确定尤其可以通过电流辅助光子解调器(CAPD)来执行。在EP1513202中解释并且由图2A至图2C示出了CAPD的原理。它基于解调节点(所谓的“抽头”)。在图2A至图2C上呈现的CAPD包括两个抽头。每个抽头由控制区61、62和检测区63、64组成。通过控制在控制区61与62之间施加的电势，可以控制相关联的抽头的检测率。当光子入射在像素的光敏区上时，可以在一定位置处产生电子空穴e^-/h⁺对。电子空穴对将被存在的并与流动的多数电流相关联的电场分离。此电场将致使光生的少数载流子66、69相应地在与流动的多数电流相反的方向上(即，朝向检测区63、64)漂移。

当像素包括若干抽头并且相对于其他抽头将正电势施加至一个抽头时，这个抽头被激活并且将接收该像素中的大部分光生少数载流子，如由图2B和图2C所示。通过向控制区施加适当的驱动信号，可以执行相关测量，并且可以获得深度感知。

现有技术的CAPD遭遇了有待克服的若干缺点。在CAPD中的第一个挑战是要减小像素的尺寸，同时避免串扰现象，即，在相邻像素之间的寄生电荷交换。这种串扰确实可能造成图像品质有所损失。

在CAPD中的另一个挑战是在控制区之间创建尽可能高的场，以便实现高检测率和高解调对比。这种要求涉及高功率消耗；这是CAPD的主要缺点之一。在CAPD中的功率消耗P遵循以下等式(其中R和△V分别是控制区之间的电阻和电势差)：

可以例如通过增大在控制区之间的距离以便增大其间的电阻来减小功率消耗P。然而，这种解决方案遭遇了负面影响器件尺寸的缺点。

在CAPD器件中的另一个挑战是要改善数据合并方法以便获得更加可靠的数据。确实，在常规的合并中，通常读取每个像素，并且在这之后添加信息。这需要更多时间用于更高的读出数，并且多次地添加了读出噪声。

有待提出一种解决方案来降低CAPD的功率消耗，同时减小像素尺寸，避免在像素之间的串扰现象，并且允许改善的数据合并。

发明内容

本发明涉及一种根据权利要求1所述的由多数电流辅助的检测器器件。

即时检测器器件的隔离部件形成在半导体层中并且位于两个控制区之间，用于使由第一源在所述控制区之间产生的第一多数载流子电流偏转，并因此增加第一多数电流路径的长度，减小所述第一多数载流子电流的幅值，并且因此减小检测器器件的功率消耗。

优选地，检测器器件的隔离部件包括至少一个沟槽隔离区。在像素之间实现沟槽隔离区的事实在标准RGB检测器和CMOS图像传感器的现有技术中是已知用于减少串扰现象的。应指出的是，本发明的隔离沟槽被实现用于通过增加电流路径的长度而不增加其间的距离来减小检测器器件的功率消耗。在传统RGB检测器中的沟槽的功能是完全不同的。对于本领域技术人员而言，在RGB检测器中希望增加电流路径的长度应是完全荒谬的，因为RGB检测器不受多数载流子电流的辅助。因此，并没有理由在CAPD中复制在RGB检测器中已经实现过的内容。

在抽头之间的隔离沟槽区的存在确实提供了减小多数载流子电流的幅值的优点。在没有这些隔离沟槽屏障的情况下，大电流将在相邻的像素之间开始流动，消耗大量功率，同时在器件的操作中大部分是冗余的。由于这些隔离沟槽区，由源感生的多数载流子电流被迫使围绕这些隔离屏障流动。因此人为地增加了邻近控制区之间的距离，从而降低了器件的功率消耗。在现有技术实现方式中在抽头的控制区之间为直线的电流路径现在由于添加了竖直屏障而被延长。通过添加这些屏障，抽头现在可以更靠近地排列，并且像素可以定位成更靠近在一起。

换言之，为了操作本发明的检测器器件，应该提供的是，在两个控制区之间产生多数载流子电流，通过增加所述多数载流子电流的路径长度使多数载流子电流偏转，从而减小其幅值，并且因此减小检测器器件的功率消耗。使多数载流子电流偏转的步骤可以通过在半导体层中两个控制区之间形成隔离部件、优选地沟槽隔离区来实现。

优选地，半导体层的厚度适配于背侧照明，并且检测区、控制区、和隔离部件被形成在半导体层的前侧中。在抽头之间包括隔离部件的BSI配置使得能够降低检测器的功率消耗，同时减小像素尺寸并避免抽头之间的串扰现象。

本发明的检测器器件更有利地包括第二源，该第二源用于在半导体层中、在形成在半导体层的前侧中的至少一个控制区与半导体层的背侧之间产生至少一个第二多数载流子电流，所述第二多数载流子电流与相应的第二电场相关联，所产生的少数载流子在相应地与该至少一个第二多数载流子电流相关联的第二电场的影响下被引向半导体层的前侧。由于这种实施方式，所产生的靠近半导体器件背侧的少数载流子更容易地被检测器的检测区收集到。

更优选地，本发明的检测器器件进一步包括多个邻近抽头以及控制电路，这些邻近抽头相应地与定位在其间的用于使多个关联的第一多数载流子电流偏转的多个隔离部件相关联，每个抽头包括至少一个偏转区和至少一个控制区，该控制电路被布置用于控制第一源并且分别控制偏转的第一多数载流子电流中的至少一个。

控制电路被有利地布置成通减小或消除相关联的第一多数载流子电流来将两个邻近抽头置于非感测状态，从而允许将所产生的少数载流子重新引导至最近的感测检测区。

由于这种单独且分开的控制，人为地创建了一个较大的像素，并且操作像素结构被扩大至较大的操作区，类似于像素数据在后期处理过程中被合并在一起时将发生的情况。这种单独且分开的控制提供了对于人为加大像素仅需要一次读出的优点。在常规的合并中，通常读取每个像素，并且在这之后添加信息。这需要更多时间用于更高的读出数，并且读出噪声添加数倍。在所建议的方案中改善了这两点。由于在抽头之间的隔离部件，这种单独且分开的控制有所改善，因为它们即便对于面积非常小的像素也提供了非常可靠的隔离。

本发明的检测器器件的沟槽隔离区优选地电势偏置以避免在刻蚀表面上形成沟道。更优选地，沟槽可以用绝缘体覆盖并且用导电材料或半导体材料填充。

更有利地，在半导体层的背侧处形成另外的沟槽隔离区以防止更深透入的光束进入邻近的像素区域。

第一源还可以被适配用于供应DC电压，从而仅引起竖直的场。

附图说明

应根据以下说明和附图更好地理解本发明。

图1示出了TOF系统的基本操作原理；

图2A示出了根据现有技术的器件的俯视图，图2B和图2C示出了图2A的器件在两种不同的电流情况下的截面；

图3示出了根据本发明的检测器器件的优选实施方式；

图4示出了根据本发明的检测器器件的另一个实施方式；

图5示出了由图3的第一源使用的可能的一组信号；

图6至图9示出了在根据本发明的检测器器件中的像素的不同相位配置；

图10示出了本发明的检测器器件的另一个实施方式；

图11示出了根据本发明的包括滤光器的检测器器件的示例性实施方式。

具体实施方式

本发明将参照p型外延层和衬底进行解释，但是本公开在其范围内包括互补器件，由此p区和n区相应地变为n区和p区。技术人员可以在不脱离本发明精神的情况下做出此类修改。

还应理解的是，术语n、p、n⁺、p⁺和p^-、n-阱、p-阱、深n-阱和深p-阱是本领域技术人员众所周知的。术语n、p、n⁺、p⁺和p^-指的是本领域技术人员众所周知的半导体材料中的掺杂水平范围。

术语n和p指的是n-掺杂区和p-掺杂区，通常分别是砷掺杂区和硼掺杂区。n⁺、p⁺指的是分别对应N阱和P阱的高掺杂浅接触区。p^-指的是诸如P阱的低掺杂p型区。

本公开涉及有关前侧照明(FSI)器件和背侧照明(BSI)器件两者的实施方式。前侧照明器件和背侧照明器件是通过涉及电路与入射光相比而言在芯片上的位置来限定的。FSI意指光射在与电路相同一侧上的器件。在FSI的情况下，光落在电路的前侧上，并且在被收集在光检测器中之前穿过读出电路并互连。相比之下，BSI意指光射在没有定位电路的另一侧上(即，在背侧中)的器件。使用BSI结构的事实背后的主要理念在于，光在穿过电路时没有损耗。

图3示出了根据本发明的检测器器件的优选实施方式。应理解的是，在图3中示出的示例性检测器器件可以包括另外的元件。实际上，可以存在更多的特征，诸如，结、扩散层、光栅等。在图3中，仅仅描绘和描述了能够恰当地解释和公开本发明优于现有技术状态的特征的最少元件。

本公开的检测器器件300由多数电流辅助，用于检测电磁辐射。该辐射可以是任何类型的辐射，但是优选地是在可见范围内的光或红外辐射。

检测器器件300包括半导体层106，电磁辐射可以射(impinge，撞击)在该半导体层上用于在半导体层中产生多数载流子与少数载流子对121。半导体层106掺杂有第一导电类型的掺杂剂，即，在图3的实例中的p掺杂剂。这个半导体层106优选地是p掺杂的。

检测器器件300进一步包括形成在半导体层106中的至少两个控制区100、115。在示例性实施方式中，控制区100、115是p掺杂的。控制区可以包括p+扩散区100和p-阱115，从而p+扩散区100和p-阱115一起形成控制区。

第一源V_混合被提供用于在半导体层106中成对的控制区之间产生至少一个第一多数载流子电流104，第一多数载流子电流104与相应的第一电场相关联。这个源V_混合可以是AC电压源或DC电压源，如将在稍后所解释的。这个源V_混合在本文件中被限定为电压源，但同样可以实现为电流源。在本文中的其余部分中讨论的所有电压源(110、111)同样可以用电流源替代。虽然电压源是优选的，但是电流源在其输出阻抗方面具有优点并且因此同样可以提供益处。

检测器器件进一步包括至少一个检测区101、116，该至少一个检测区形成在半导体层106中并且掺杂有与第一导电类型相反的第二导电类型的掺杂剂(即，在此为n掺杂剂)，以用于形成结并且收集所产生的少数载流子。在图3中，示出了两个检测区101、116，但是本发明不限于此并且可以例如实施具有仅一个检测区。在相应地与该至少一个第一多数载流子电流104相关联的第一电场的影响下，少数载流子被引导朝向检测区101、116。检测区可以包括n+扩散区101和n-阱116，从而n+扩散区101和n阱116一起形成检测区。

检测区和控制区在抽头中使相关联的，一个抽头包括至少一个检测区和至少一个控制区。在本公开中，我们将假设检测器器件300的每个像素125包括一个抽头。实践中，像素125可以包括多于一个抽头(例如，2抽头、4抽头……)。一个像素包括由图3中的虚线125包围的所有元件。

检测器器件300进一步包括隔离部件103，该隔离部件形成在半导体层106中并且定位在这两个控制区之间，用于使在控制区之间由第一源V_混合产生的第一多数载流子电流104偏转，并因此增加第一多数电流路径的长度、减小所述第一多数载流子电流104的幅值，并且因此减小检测器器件300的功率消耗。这些隔离部件可以包括至少一个沟槽隔离区103，该至少一个沟槽隔离区可以布置在像素之间的各种不同位置。

隔离部件(例如，隔离沟槽区103)迫使感生电流(即，由V_混合110感生的多数载流子电流104)围绕这些隔离屏障流动。因此人为地增加了邻近控制区之间的距离，从而降低了器件的功率消耗。

隔离沟槽区103或隔离屏障可以通过许多不同的方式实现，例如，通过诸如深沟槽刻蚀或浅沟槽刻蚀的刻蚀技术、或者通过实施在生长外延层之前施加的隔离屏障。最重要的是，它们在邻近像素之间引入电屏障。

这个屏障103可以通过多种方式进行处理以避免沿屏障的呈表面态和泄漏刻蚀表面的形式的泄漏。为了避免这种情况，隔离沟槽103可以是例如在刻蚀的硅表面之间具有隔离物1001的深刻蚀。这可以是例如(但不限于)硅氧化物、和例如刻蚀沟槽中的多晶硅柱塞1002，其允许使多晶硅柱塞的电势偏置以避免在刻蚀表面形成沟道，如在图4中所示的。隔离部件(例如，沟槽隔离区103)优选地电势偏置。沟槽隔离区或深沟槽隔离区可以填充有导电材料或半导体，从而可以施加电压。

在例如以深沟槽隔离形式实现这些隔离屏障时必须小心。深沟槽的创建通常会损害硅衬底并且增加像素或抽头的暗电流。在使用沟槽隔离的RGB图像传感器中，通过例如用p型注入物掺杂沟槽的侧壁和底部的新形成的硅表面来使沟槽钝化。然而，这在本发明的范围内不是非常好的选项，因为隔离旨在增加抽头之间的多数载流子的路径电阻，而在要掺杂沟槽时这种效应将被抵消，因为掺杂将减小沟槽表面的电阻。

然而，可以使用其他钝化手段，例如，沟槽可以用诸如薄氧化物或氮化物或另一绝缘体等绝缘体覆盖，然后用导电材料或半导体材料填充，用绝缘体覆盖并填充有导电材料或半导体材料的所述沟槽起可以被偏置的栅极的作用，用绝缘体覆盖以及用可以被偏置的导电材料或半导体材料填充影响了沟槽的表面，因为它可以通过避免少数载流子与沟槽表面本身的相互作用而使其变为电惰性。

本发明的检测器器件300可以包括形成在半导体层106的背侧的至少一个另外的沟槽隔离区150，如图4所示。这些另外的沟槽隔离区150的作用是防止较深透入的光束进入邻近的像素区。

被形成在半导体层的前侧中的、或者被形成在半导体层的前侧和后侧两者中的沟槽隔离区103、150可以包括深沟槽隔离区和/或超深沟槽隔离区。

优选地，半导体层的厚度适配于背侧照明(BSI)，并且检测区101、116、控制区100、115、和隔离部件103被形成在半导体层106的前侧中。

更优选地，第二源V_偏置111被实施在检测器器件300内用于在半导体层106中半导体层106的前侧与背侧之间，例如，形成在半导体层106的前侧中的至少一个控制区100、115与半导体层106的背侧之间，产生第二多数载流子电流105。所述第二多数载流子电流105与相应的第二电场相关联。在相应地与该至少一个第二多数载流子电流105相关联的第二电场的影响下，所产生的少数载流子被引向半导体层106的前侧。

检测器器件300的背侧可以包括钝化层107，该钝化层形成在半导体层106的背侧上并且掺杂有第一导电类型的掺杂剂，例如，p+掺杂层107。这有助于传播使用源111施加的场。

另一个选项是在高掺杂衬底的顶部上具有低掺杂外延。于是这种衬底同样可以用于传播使用源111施加的电压，并且可以减薄以减小其厚度。

检测器器件300可以进一步包括至少一个接触区108，该至少一个接触区形成在半导体层106的背侧上并且掺杂有第一导电类型的掺杂剂。第二多数载流子电流105由第二源111在半导体层106中被形成在半导体层106的前侧中的该至少一个控制区100、115与所述接触区108之间产生。

接触背侧的另一种方式可以是在前侧的深p阱结构，深到足以连接至钝化层107。因此，这种p阱可以从前侧偏置并且允许施加第二电场并控制第二电场的强度。因此，可以使用在半导体层106的前侧中形成的深阱来接触钝化层107。

应理解的是，即便没有实施此类元件107、108和111，检测器器件300在BSI配置中的操作也是可能的，因为在器件300内通常竖直地存在内建电场。任选地实施这些元件来增强第二电场。

电压源V_混合110和V_偏置111引起半导体层中的引导场。如所示出的，V_混合被应用在邻近像素上，而V_偏置在半导体层106的前侧与背侧之间感生电压Δ。这些电压源110和111分别感生在像素之间的第一多数载流子电流104以及从前侧到背侧的第二多数载流子电流105。与电流相对，感生了电场。当光从背侧击打半导体层106时，产生了电子空穴对121。这些空穴随着感生的多数电流朝背侧流动，而电子被导向前侧。电子在接近前侧时将被驱动至具有最高偏置的p+扩散100的像素，在该处它将进入邻近的n+扩散101并进入像素读出电路120以用于进一步地处理。这个电路120可以是3T、4T、或其他像素读出电路。处理电路120可以被布置用于采样与由检测区收集的少数载流子电荷相关的值、并且用于处理所述值并输出渡越时间数据。

本发明以下还能够实现像素结构的智能组织并且能够改进TOF成像仪中的数据合并方法。合并是将单独的像素信息加在一起，通常用于改善经合并的信息的信噪比。

图5示出了由图3的源V_混合110使用的可能的一组信号。虽然可以使用任何范围的时间/相位延迟(在几秒或0至360°内)和信号形状(正弦、PRBS、锯齿形、方形……)，在本说明中，我们将使用方波以及0°/90°/180°/270°相位延迟的组合，其中0°信号典型地用于经调制的光信号。

图6示意地示出了如何在检测器器件(例如，TOF成像仪)中组织像素，其中使用了棋盘图案，应用了0°和180°的异相信号。在图3中示出了标记为0并连接至源V_混合120的一个端子的像素，而标记为180的像素连接至另一侧。在典型的操作中，进行两次测量：一次具有0度和180度的相位延迟，并随后的一次具有90度和270度的相移测量。

对于一个像素，示出了操作区200，该操作区延伸超出单个单元。对于阵列中的所有像素这个操作区是类似的，由于在接近敏感表面时场线延伸到像素边界之外，如图3所示。

因此，所有获取到的信息是重叠的并且被后处理以计算单独的0度、90度、180度、270度相移数据。这通常使用在时间和空间上在周围的像素数据来完成。例如，使用中值或平均值或者通过基于额外信息(诸如，梯度/边沿或检测到的移动)选择数据组合进行简单插值。

在传统的颜色传感器中存在类似的概念来实现这一点，所谓的去马赛克，其通常用于获得每像素的红、绿、蓝数据，如本领域技术人员已知的。

以这种方式组织ToF成像仪使得能够使用所有入射光，因为它始终被捕获在检测器节点中，而每个像素中不需要大量的抽头(这将需要较大的像素结构)。如本公开中所解释的，获得虚拟像素尺寸的这种可配置性，重新组织CAPD中的电场。

还可以设计包括多个检测器器件的图像传感器，该图像传感器被布置用于实施额外的去马赛克步骤以根据所获得的重叠像素数据来计算单独的像素数据。

图7中示出了另一种方案，在该方案中，通过将不同相移的V_混合信号驱动到成像仪中的不同像素来并行地获得与0度、90度、180度、270度有关的数据。

为了增加信噪比，重要的是有灵活的机构将像素数据合并在一起，从而创建一个较大的像素。本公开的检测器器件300如下地解决该具体问题。

本公开的检测器器件300可以包括多个邻近抽头，该多个邻近抽头相应地与定位在其间的多个隔离部件103、1001、1002相关联用于使多个相关联的第一多数载流子电流104偏转隔离部件。每个抽头可以包括至少一个检测区和至少一个控制区。检测器器件还可以包括控制电路，该控制电路被布置用于控制第一源110并且分别控制所述偏转的第一多数载流子电流104中的至少一个。

控制电路还可以被布置用于通过适当地驱动源V_混合110来暂时地取消所述偏转的第一多数载流子电流104中的至少一个。

控制电路还可以被布置用于减少或消除参与检测所产生的少数载流子的相关联抽头，如本文中以下所解释的。

控制电路还可以被布置用于实现像素合并，如本文中以下所解释的。

在图8中示出了借以将若干像素置于未连接状态(＝NC)的方案，由此使得场线将绕过NC单元并仅被引导至其余的操作单元。射在处于NC状态下的像素上的光于是将分布在连接于V_混合信号的邻近像素上。因此，操作像素结构将扩大至操作区202，类似于像素被合并在一起时将发生的，但是仅需要读出一个像素。

实践中，NC状态可以不被连接，也可以最低程度地与较弱电压或不同电压连接。这种状态的目标是通过修改相关联的第一多数载流子电流来将两个邻近抽头置于非感测状态，从而允许将所产生的少数载流子(在此为电子)重新定向至最靠近的感测检测区。

所述两个邻近抽头的非感测状态可以通过将其控制区断开连接从而消除相关联的第一多数载流子电流(104)来获得。替代性地，所述两个邻近抽头的非感测状态可以通过将其控制区连接至预定电压从而减小相关联的第一多数载流子电流(104)来获得，该预定电压低于在感测状态下使用的电压。

换言之，代替将像素置于它将不参与的NC状态，该像素可以被置于它仍将参与的状态，但接收较少信号。这可以有利于创建更多动态范围或能够实现环境光鲁棒性。

替代性地，如图6中示出的，两个邻近抽头的非感测状态是通过修改在所述两个邻近抽头之间的多数载流子电流的极性来获得的。

为了进一步展示该概念，在图9中，通过将更多的像素置于NC状态来获得具有操作区203的更大的像素。具体地说，可以做出任何形状或结构的NC对比连接像素，其中进入NC像素结构上方的光均等地分布在周围连接像素上。

这些合并状态可以在运行时间通过配置NC状态中的像素来决定，而其他则保持操作状态。这允许了非常灵活的可在运行时间配置的合并方案。

图8和图9示出了0度和180度的测量配置。显然，可以在后续的测量中再次获得90度和270度的测量，或者通过配置像素方案来并行地获得此项，如图7所示。

在图10中，呈现了本公开的检测器器件300的另一个实施方式。图10解释了TOF测量和数据合并的实践实施方式。由于第一源110，选择器160被实现用于选择有待施加到控制区115的预定电压V_混合。由于选择器160，在器件的TOF操作中，若干不同的调制信号可以通过V_混合电压源110操作这些区域，以实现所需的TOF相关信号(例如，0°、90°、180°、270°)。在每个像素内，选择器160被实现为选择驱动到引导控制区的调制信号、或选择NC节点，从而允许如图8和图9所示的合并操作。如果在每个像素中存在用于使能信号的每个像素的选择的存储器元件，则可以实现任意的合并图案。

当特定区的照明可以在运行时间打开/关闭时，可以构建以下系统，其中特定区的照明被编配成随着传感器区被打开/关闭而打开/关闭。可以实现这一点的照明类型是VCSEL阵列。

此外，通过选择DC电压(未示出)，可以设想有一些区仅检测而不解调光。这允许创建非TOF操作模式，以连续模式吸引光。

在图11中，示出了本发明的检测器器件的另一个实施方式。示出了RGBZ实现方式，其中将一些滤光器应用在半导体层的前侧或背侧(取决于是FSI还是BSI配置)的顶部上，以仅通过例如红+IR光(由图11中的R表示)、绿+IR光(由图11中的G表示)、蓝+IR光(由图11中的B表示)、IR光(由图11中的D表示)。在稍后阶段或并行地，第一源110被适配用于供应DC电压。因此可以通过将DC电压施加到第一源110V_混合而在非TOF中操作器件来获得RGB和IR强度数据。能够定期读取进入前侧的RGB信号也可以是有益的。这可以通过针对每个像素在第一源110V_混合上施加DC电压从而仅产生竖直场来获得。这将有助于在光生电子空穴对时仅引起电子的竖直运动而保持侧向位置。这于是有助于使在可以被应用在各个单独单元上的不同滤光片(红、绿、蓝、IR、红+IR、绿+IR、蓝+IR……)下面产生的电子不混合。

Claims (6)

1.一种由多数电流辅助的用于检测电磁辐射的检测器器件(300)，包括：

-半导体层(106)，电磁辐射能够射在所述半导体层上，用于在所述半导体层中产生多数载流子和少数载流子对(121)，并且所述半导体层掺杂有第一导电类型的掺杂剂；

-至少两个控制区(100、115)，形成在所述半导体层(106)中，掺杂有所述第一导电类型的掺杂剂；

-第一源(110)，用于在所述半导体层(106)中所述两个控制区(100、115)之间产生至少一个第一多数载流子电流(104)，所述第一多数载流子电流(104)与相应的第一电场相关联；

-至少一个检测区(101、116)，形成在所述半导体层(106)中，并且掺杂有与所述第一导电类型相反的第二导电类型的掺杂剂，用于形成结并且收集所产生的少数载流子，所述少数载流子在相应地与所述至少一个第一多数载流子电流(104)相关联的所述第一电场的影响下被引向所述检测区(101、116)；

所述检测器器件(300)的特征在于：

-隔离部件(103、1001、1002)，所述隔离部件形成在所述半导体层(106)中并且位于所述两个控制区(100、115)之间，用于使由所述第一源(110)在所述两个控制区(100、115)之间产生的所述第一多数载流子电流(104)偏转；

-所述检测器器件进一步包括多个邻近抽头，所述多个邻近抽头相应地与位于邻近抽头间的、用于使多个相关联的第一多数载流子电流(104)偏转的多个隔离部件(103、1001、1002)相关联，每个抽头包括至少一个检测区和至少一个控制区；并且

所述检测器器件进一步包括控制电路，所述控制电路被布置用于控制所述第一源(110)并且分别控制被所述隔离部件(103、1001、1002)偏转的所述第一多数载流子电流(104)。

2.根据权利要求1所述的检测器器件，其中，所述控制电路被进一步布置成通过修改相关联的第一多数载流子电流(104)将两个邻近抽头置于非感测状态，从而允许将所产生的少数载流子重新引导至最近的感测检测区。

3.根据权利要求2所述的检测器器件(300)，其中，所述两个邻近抽头的非感测状态是通过将所述两个邻近抽头的控制区断开连接来获得的。

4.根据权利要求2所述的检测器器件(300)，其中，所述两个邻近抽头的非感测状态是通过将所述两个邻近抽头的控制区连接至预定电压来获得的，所述预定电压低于在感测状态下使用的电压。

5.根据权利要求2所述的检测器器件(300)，其中，所述两个邻近抽头的非感测状态是通过修改所述两个邻近抽头之间的多数载流子电流的极性来获得的。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的检测器器件(300)，其中，所述控制电路被进一步布置用于实现像素合并。

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