CN109216385B - 具有增强近红外量子效率的cmos图像传感器 - Google Patents

具有增强近红外量子效率的cmos图像传感器 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种具有增强近红外量子效率的CMOS图像传感器。一种图像传感器包括：半导体材料，其具有受照表面及非受照表面；光电二极管，其形成于所述半导体材料中，从所述受照表面延伸以接收穿过所述受照表面的入射光，其中所述接收到的入射光在所述光电二极管中生成电荷；转移栅极，其电耦合到所述光电二极管以响应于转移信号从所述光电二极管转移所述所生成的电荷；浮动扩散，其电耦合到所述转移栅极以接收从所述光电二极管转移的所述电荷；近红外NIR量子效率QE增强结构，其在所述光电二极管的某一区域内包括至少两个NIR QE增强元件，其中所述NIR QE增强结构经配置以通过衍射、偏转及反射中的至少一者修改所述半导体材料的所述受照表面处的所述入射光以重新分布所述光电二极管内的所述入射光以改进所述图像传感器的光学灵敏度，包含近红外光灵敏度。

Description

具有增强近红外量子效率的CMOS图像传感器
技术领域
本发明大体上涉及半导体图像传感器，且特定来说(但非排他地)，本发明涉及具有增强近红外(NIR)量子效率(QE)的CMOS图像传感器。
背景技术
图像传感器已经变得无处不在。它们广泛使用于数字照相机、蜂窝式电话、安全摄像机中，还广泛使用于医学、汽车及其它应用中。用以制造图像传感器的技术已经快速地持续发展。举例来说，针对更高分辨率及更低电力消耗的要求已经促进这些装置的进一步微型化及集成。
近红外(NIR)光的检测在汽车及夜视应用中有用。然而，常规图像传感器装置可能会由于现代微电子装置中使用的半导体材料的带结构而不良地吸收NIR光。即使常规图像传感器可吸收NIR光，半导体也可能需要足够厚。额外半导体厚度可使其它制造步骤复杂化及/或降低性能。
此外，有利于吸收NIR光的许多材料十分昂贵(固有地或由于处理所述材料所需的制造技术)、有毒及/或对可见光谱具有较低灵敏度。因此，能够检测NIR光的许多元素/化合物可能并非是用于集成到现代电子装置中的理想选择。
发明内容
一方面，本发明提供一种图像传感器，其包括：半导体材料，其具有受照表面及非受照表面；光电二极管，其形成于所述半导体材料中，从所述受照表面延伸以接收穿过所述受照表面的入射光，其中所述接收到的入射光在所述光电二极管中生成电荷；转移栅极，其电耦合到所述光电二极管以响应于转移信号从所述光电二极管转移所述所生成的电荷；浮动扩散，其电耦合到所述转移栅极以接收从所述光电二极管转移的所述电荷；近红外(NIR)量子效率(QE)增强结构，其在所述光电二极管的光敏区域内包括至少两个NIR QE增强元件，其中所述NIR QE增强结构经配置以通过衍射、偏转及反射中的至少一者修改所述半导体材料的所述受照表面处的所述入射光以重新分布所述光电二极管内的所述入射光以改进所述图像传感器的光学灵敏度，包含近红外光灵敏度。
另一方面，本发明提供一种成像系统，其包括：半导体材料，其具有受照表面及非受照表面；多个光电二极管，其形成于所述半导体材料中，从所述受照表面延伸以接收穿过所述受照表面的入射光，其中所述接收到的入射光在所述光电二极管中生成电荷；多个隔离结构，其中所述多个隔离结构中的每一者安置在所述多个光电二极管的两个邻近光电二极管之间；多个转移栅极，其电耦合到所述多个光电二极管以将所述所生成的电荷从所述多个光电二极管转移到一或多个浮动扩散；多个近红外(NIR)量子效率(QE)增强结构，其中NIR QE增强结构中的每一者在所述多个光电二极管的个别光电二极管的光敏区域内包括至少两个NIR QE增强元件，其中所述NIR QE增强结构经配置以通过衍射、偏转及反射中的至少一者修改所述半导体材料的所述受照表面处的入射光以重新分布所述光电二极管内的所述入射光以改进所述成像系统的光学灵敏度，包含近红外光灵敏度。
附图说明
参考以下图式描述本发明的非限制及非详尽实例，其中相似的元件符号指代贯穿多种视图的相似部件，除非另有说明。
图1A是根据本发明的实施例的图像传感器中的实例光电二极管的俯视图且图1B是沿着线A-A'所切割的图1A的横截面图。
图2A是根据本发明的实施例的图像传感器中的实例光电二极管的俯视图且图2B是沿着线B-B'所切割的图2A的横截面图。
图3A是根据本发明的实施例的图像传感器中的实例光电二极管的俯视图且图3B是沿着线C-C'所切割的图3A的横截面图。
图4A是根据本发明的实施例的图像传感器中的实例光电二极管的俯视图且图4B是沿着线D-D'所切割的图4A的横截面图。
图5A是根据本发明的实施例的图像传感器中的实例光电二极管的俯视图且图5B是沿着线E-E'所切割的图5A的横截面图。
图6A是根据本发明的实施例的图像传感器中的实例光电二极管的俯视图且图6B是沿着线F-F'所切割的图6A的横截面图。
图7A是根据本发明的实施例的实例前侧受照成像传感器的俯视图且图7B是沿着线G-G'所切割的图7A的横截面图。
图8A是根据本发明的实施例的实例背侧受照成像传感器的俯视图且图8B是沿着线H-H'所切割的图8A的横截面图。
图9A演示穿过不具有NIR QE增强结构的实例背侧受照图像传感器的光路径，图9B演示根据本发明的实施例的图9A的背侧受照图像传感器中的模拟光密度分布。
图10A演示穿过具有多个NIR QE增强结构的实例背侧受照图像传感器的光路径，图10B演示根据本发明的实施例的图10A的背侧受照图像传感器中的模拟光密度分布。
图11是根据本发明的实施例的具有多个NIR QE增强结构的实例背侧受照图像传感器与不具有多个NIR QE增强结构的实例背侧受照图像传感器之间的入射光的模拟QE对波长。
图12是示意性地说明根据本发明的实施例的成像系统的一个实例的框图。
对应的参考字符指示贯穿诸图中若干视图的对应组件。所属领域的技术人员应了解，为了简单且清楚的目的说明图中的元件，且并不一定按比例绘制所述元件。举例来说，图中一些元件的尺寸可相对于其它元件而被夸大以帮助改善对本发明的各种实施例的理解。并且，为了更方面地了解本发明的这些多种实施例，通常不描绘在商业可行的实施例中有用或必要的常见但好理解的元件。
具体实施方式
本文描述具有增强NIR QE的图像传感器的设备的实例。在以下描述中，陈述众多特定细节以便提供对实例的详尽理解。然而，相关领域的技术人员应认识到，可无需运用所述特定细节中的一或多者或运用其它方法、组件、材料等而实践本文描述的技术。在其它情况中，未详细展示或描述众所周知的结构、材料或操作以避免使某些方面模糊不清。
贯穿本说明书对“一个实例”或“一个实施例”的参考意味着与实例相结合而描述的特定特征、结构或特性包含于本发明的至少一个实例中。因此，贯穿本说明书在多个地方出现短语“在一个实例中”或“在一个实施例中”并不一定都指代同一实例。此外，在一或多个实例中特定的特征、结构或特性可以任何合适的方式组合。
贯穿本说明书，使用若干领域术语。这些术语将具有其来自的领域的普通意义，除非本文明确定义或其使用的上下文另外清楚指示。应注意，贯穿本档案可互换地使用元素名称及符号(例如，Si对硅)，然而，两者具有相同意义。
图12是示意性地说明根据本发明的实施例的成像系统的一个实例的框图。成像系统1200包含像素阵列1205、控制电路1221、读出电路1211及功能逻辑1215。在一个实例中，像素阵列1205是光电二极管或图像传感器像素(例如，像素P1、P2…、Pn)的二维(2D)阵列。如所说明，将光电二极管布置成行(例如，行R1到Ry)及列(例如，列C1到Cx)以获取个人、位置、对象等等的图像数据，接着可使用所述图像数据再现个人、位置或对象等等的2D图像。然而，在其它实例中，应了解，光电二极管无需被布置成行及列且可采用其它配置。
在一个实例中，在像素阵列1205中的图像传感器光电二极管/像素已获取其图像数据或图像电荷之后，由读出电路1211读出所述图像数据且接着将其转移到功能逻辑1215。在各种实例中，读出电路1211可包含放大电路、模/数(ADC)转换电路或其它电路。功能逻辑1215可简单地存储所述图像数据或甚至通过应用图像后效果(例如，剪裁、旋转、消除红眼、调整亮度、调整对比度或其它)操纵所述图像数据。在一个实例中，读出电路1211可沿着读出列线一次读出一行图像数据(已说明)或可使用例如串行读出或同时全并行读出所有像素的多种其它技术(未说明)来读出所述图像数据。
在一个实例中，控制电路1221耦合到像素阵列1205以控制像素阵列1205中的多个光电二极管的操作。举例来说，控制电路1221可产生用于控制图像获取的快门信号。在一个实例中，所述快门信号是全局快门信号，其用于同时启用像素阵列1205内的所有像素以在单获取窗期间同时捕获其相应的图像数据。在另一个实例中，所述快门信号是滚动快门信号，使得在连续获取窗期间循序地启用像素的每一行、每一列或每一群组。在另一实例中，图像获取与照明效果(例如闪光)同步。
在一个实例中，成像系统1200可包含在数字照相机、手机、膝上型计算机、汽车或类似物中。另外，成像系统1200可耦合到其它硬件零件，例如处理器(通用或其它)、存储器元件、输出(USB端口、无线发射器、HDMI端口等等)、发光/闪光、电输入(键盘、触摸显示器、跟踪垫、鼠标、麦克风等等)及/或显示器。其它硬件零件可将指令传送到成像系统1200、从成像系统1200提取图像数据或操纵由成像系统1200供应的图像数据。
在一个实例中，图7A是根据本发明的实施例的图12的阵列像素1205中的实例前侧受照图像传感器700的俯视说明。图7B是沿着线G-G'所切割的图7A的横截面说明。前侧受照图像传感器700包括半导体材料711作为衬底。在一个实例中，半导体材料711是P型掺杂Si衬底。光电二极管702安置在半导体材料711中以接收穿过作为半导体材料711的受照表面的前侧表面706的图像光。在一个实例中，掺杂剂被植入到半导体材料711中以形成光电二极管702。转移栅极703电耦合到光电二极管702以响应于转移信号从光电二极管702转移图像电荷。在一个实例中，转移栅极703包含多晶栅极及所述多晶栅极与半导体材料711之间的电介质薄膜。浮动扩散704电耦合到转移栅极703以从光电二极管702接收图像电荷。在一个实例中，为了减小由热电子引起的暗电流，前侧P+掺杂层707安置在前侧表面706上。前侧P+掺杂层707可通过离子植入或等离子体掺杂工艺以P型掺杂形成。在图7A中描绘的实例中，复位晶体管RESET耦合到浮动扩散704以复位浮动扩散704中的图像电荷。尽管图7A中未描绘，但放大器晶体管也可耦合到浮动扩散704以放大浮动扩散704中的图像电荷。
在一个实例中，图8A是根据本发明的实施例的图12的阵列像素1205中的实例背侧受照图像传感器800的俯视说明。图8B是沿着线H-H'所切割的图8A的横截面说明。背侧受照图像传感器800包括半导体材料811。在一个实例中，半导体材料811是P型掺杂Si层。光电二极管802安置在半导体材料811中以接收穿过作为半导体材料811的受照表面的背侧表面805的图像光。在一个实例中，掺杂剂被植入到半导体材料811中以形成光电二极管802。转移栅极803电耦合到光电二极管802以响应于转移信号从光电二极管802提取图像电荷。在一个实例中，转移栅极803包含多晶栅极及所述多晶栅极与半导体材料811之间的电介质薄膜。浮动扩散804电耦合到转移栅极803以从光电二极管802接收图像电荷。在一个实例中，为了减小由来自前侧表面806的热电子引起的暗电流，前侧P+掺杂层807安置在前侧表面806上。前侧P+掺杂层807可通过离子植入或等离子体掺杂工艺由P型掺杂形成。为了减小由来自背侧表面805的热电子引起的暗电流，背侧P+掺杂层814也安置在背侧表面805上。背侧P+掺杂层814可通过离子植入或等离子体掺杂工艺由P型掺杂形成。背侧P+掺杂层814也可通过将带负电荷的电介质材料沉积在背侧表面805上形成。在图8A中描绘的实例中，复位晶体管RESET耦合到浮动扩散804以复位浮动扩散804中的图像电荷。尽管图8A中未描绘，但放大器晶体管也可耦合到浮动扩散以放大浮动扩散804中的图像电荷。
如图7A到7B及图8A到8B两者中说明，多个近红外(NIR)量子效率(QE)增强结构安置在光电二极管中的受照表面处且经配置以通过衍射、偏转及反射中的至少一者修改半导体材料的受照表面处的入射光以重新分布光电二极管内的入射光以改进图像传感器的光学灵敏度，包含近红外光灵敏度。在一个实例中，NIR QE增强结构中的每一者在光电二极管的某一区域内包括至少两个NIR QE增强元件。
在图7A到7B中描绘的实例中，NIR QE增强元件701安置在前侧表面706处(在此处接收穿过的入射光)的光电二极管702中。在图8A到8B中描绘的实例中，NIR QE增强元件801(其与701相同)安置在背侧表面805处(在此处接收穿过的入射光)的光电二极管802中。因为801在背侧表面805处，所以其在俯视说明图8A中不可见。
作为图7及图8中说明的实例，NIR QE增强元件701及801被布置到行及列中。NIRQE增强元件中的每一者具有与沟槽结构相同的形状(图7中的701及图8中的801)。在一个实例中，沟槽结构具有0.2um的临界尺寸及0.4um的深度。NIR QE增强元件中的每一者从受照表面延伸穿过P+掺杂层且到半导体材料中的光电二极管中。
在一个实例中，NIR QE增强元件中的每一者包括核心电介质材料，其具有小于半导体材料的折射率的折射率。作为一个实例，半导体材料是硅。然而，所属领域的技术人员应了解，根据本发明的教示，任何III族元素(B、Al、Ga、In、Tl)、IV族元素(C、Si、Ge、Sn、Pb)、V族元素(N、P、As、Sb、Bi)及这些元素的合适组合可用于形成半导体材料。在一些实例中，核心电介质材料可包含氧化物/氮化物，例如氧化硅(SiO2)、氧化铪(HfO2)、氮化硅(Si3N4)、氮氧化硅(SiOxNy)、氧化钽(Ta2O5)、氧化钛(TiO2)、氧化锆(ZrO2)、氧化铝(Al2O3)、氧化镧(La2O3)、氧化镨(Pr2O3)、氧化铈(CeO2)、氧化钕(Nd2O3)、三氧化二钷(Pm2O3)、氧化钐(Sm2O3)、氧化铕(Eu2O3)、氧化钆(Gd2O3)、氧化铽(Tb2O3)、氧化镝(Dy2O3)、氧化钬(Ho2O3)、氧化铒(Er2O3)、氧化铥(Tm2O3)、氧化镱(Yb2O3)、氧化镥(Lu2O3)、氧化钇(Y2O3)或类似物。另外，相关领域的技术人员应认识到，根据本发明的教示，可使用上述金属/半导体与其氧化物/氮化物/氮氧化物的任何化学计量组合，只要其具有小于半导体材料的折射率的折射率即可。
尽管图7及图8中未说明，但NIR QE增强元件中的每一者还可包括安置在光电二极管与核心电介质材料之间的衬垫材料。在一些实例中，衬垫材料可包含带负电荷的高k电介质材料或掺杂半导体材料中的至少一者。举例来说，沟槽可被蚀刻，且硼、氮或砷可被植入到沟槽的侧壁中以形成掺杂半导体材料作为衬垫材料。替代地，沟槽可被蚀刻，且氧化铪可被沉积到沟槽中以在核心电介质材料被沉积到沟槽中之前形成带负电荷的高k衬垫材料。
在其它实例中，NIR QE增强元件中的每一者还可包括平行六面体、多边形、圆柱体、椭圆体、半球体及半球的一个形状。只要其具有均匀临界尺寸及形状，其就还可采用其它配置，且其以周期性图案安置，其中在邻近NIR QE元件之间具有一致距离。在图1到图6中说明部分实例。
图1A到6A是根据本发明的实施例的图12中的像素阵列1205的图像传感器中的实例光电二极管102的俯视图，且图1B到6B是沿着线所切割的图1A到6A的横截面图。还描绘隔离区域103。作为一个实例，隔离区域103环绕光电二极管102且从受照表面延伸穿过半导体材料以便以电及光学方式隔离邻近光电二极管102。在一个实例中，隔离区域103可包含深沟槽隔离结构。为了保持描述一致且简单，在图1到图6中，运用相同数字103定义隔离区域，且运用相同数字102定义光电二极管。
作为图1A及3A中说明的实例，NIR QE增强元件101经布置为圆形图案，其中一个NIR QE增强元件在中心处且剩余的NIR QE增强元件沿着所述圆。沿着所述圆的每两个邻近NIR QE增强元件分离开相同距离。作为图2A及4A中说明的实例，NIR QE增强元件101经布置为正方形图案，其中一个在中心处且剩余者在正方形的四个拐角处。拐角处的每两个邻近NIR QE增强元件分离开相同距离。
在一个实例中，NIR QE增强结构中的每一者在光电二极管的某一区域内还可包括仅一个NIR QE增强元件。作为图5A中说明的实例，NIR QE增强元件501由邻近隔离区域103的框架图案形成。作为图6A中说明的实例，NIR QE增强元件601由在光电二极管102的中心处的交叉图案形成。
作为图1B到2B及5B到6B中说明的实例，NIR QE增强元件中的每一者经形成作为具有相同临界尺寸及相同深度的沟槽结构。其从受照表面延伸到光电二极管中且填充有核心电介质材料。尽管未说明，但NIR QE增强元件中的每一者还可包括安置在光电二极管与核心电介质材料之间的衬垫材料。替代地，作为图3B到4B中说明的实例，NIR QE增强元件中的每一者还可至少部分安置在受照表面的顶部上，且包括核心电介质材料。
在实例中，图9A演示穿过不具有NIR QE增强结构的两个邻近掩埋彩色滤光器阵列(BCFA)背侧受照(BSI)图像传感器的入射光路径。每一光电二极管的像素大小是2.0um。图像传感器建置于3um厚的Si层中。深沟槽隔离(DTI)结构安置在两个邻近光电二极管，金属栅格安置在两个邻近彩色滤光器之间，且两个微透镜安置在相应彩色滤光器的顶部上。
如图9A中说明，对于不具有NIR QE增强结构的BCFA BSI图像传感器，具有不同波长的入射光透射到Si层中的不同深度。具有较长波长的入射光可具有到Si层中的更深光路径。如果Si层的厚度短于入射光路径的深度(这通常发生于具有长于800nm的波长的NIR入射光上)，那么部分入射光可透射穿过Si层而不被Si完全吸收。因此，QE可相应地为低。在一个实例中，图9B是图9A的BCFA BSI图像传感器中的模拟入射光密度分布。大多数NIR入射光沿着光路径分布且透射穿过光电二极管。图11演示基于与图9A相同的BCFA BSI图像传感器的具有不同波长的入射光的模拟QE。具有850nm波长的入射光的QE是～15％，且具有940nm波长的QE是～11％。
作为对照，图10A还演示穿过与图9A相同的两个邻近BCFA BSI图像传感器的入射光路径，但具有安置在背侧表面处的光电二极管中的多个NIR QE增强结构。NIR QE增强结构经配置以具有与图2A相同的正方形图案。NIR QE增强元件中的每一者具有半径是0.2um的半球形状，其从背侧表面延伸到Si层中且填充有SiO2。SiO2具有约1.45的折射率，而Si具有约3.673的折射率。当入射光从SiO2透射到Si层中的光电二极管中时，光路径通过衍射、偏转及反射中的至少一者在背侧表面处被修改。因此，入射光在光电二极管内得以重新分布，如图10B中说明，这导致更多入射光留在Si层中且由Si吸收。因此，改进了图像传感器的NIR光灵敏度。图11演示基于与图10A相同的BCFA BSI图像传感器的具有不同波长的入射光的模拟QE。具有850nm波长的入射光的QE从～15％增加到～40％，且具有940nm波长的QE从～11％增加到～34％。另一方面，红光、蓝光及绿光的QE不会受NIR QE增强结构显著影响，这是因为其光路径具有短于Si层的深度。此外，所属领域的技术人员还应了解，DTI需要足够深以便防止图10A及图10B中的两个邻近光电二极管之间的光学及电串扰。
本发明所说明的实例的上文描述，包含说明书摘要中所描述的内容，不希望为详尽的或将本发明限制为所揭示的精确形式。相关领域的技术人员应认识到，虽然为了说明的目的，本文描述本发明的特定实例，但在本发明的范围内，多种修改是可能的。
鉴于上文详细的描述，可对本发明做出这些修改。所附权利要求书中所使用的术语不应被解释为将本发明限制于说明书中揭示的特定实例。而是，本发明的范围将完全由所附权利要求确定，所述权利要求应根据已建立的权利要求解释的公认原则来解释。

Claims (20)

1.一种图像传感器，其包括：
半导体材料，其具有受照表面及非受照表面；
光电二极管，其形成于所述半导体材料中，从所述受照表面延伸以接收穿过所述受照表面的入射光，其中所述接收到的入射光在所述光电二极管中生成电荷；
转移栅极，其电耦合到所述光电二极管以响应于转移信号从所述光电二极管转移所生成的所述电荷；
浮动扩散，其电耦合到所述转移栅极以接收从所述光电二极管转移的所述电荷；
近红外量子效率增强结构，其在所述光电二极管的光敏区域内包括至少两个近红外量子效率增强元件，其中所述近红外量子效率增强结构经配置以通过衍射、偏转及反射中的至少一者修改所述半导体材料的所述受照表面处的所述入射光以重新分布所述光电二极管内的所述入射光以改进所述图像传感器的光学灵敏度，包含近红外光灵敏度。
2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述近红外量子效率增强结构中的每一近红外量子效率增强元件包括电介质材料，其具有小于所述半导体材料的折射率的折射率。
3.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述至少两个近红外量子效率增强元件具有均匀大小及形状，且以周期性图案安置。
4.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述近红外量子效率增强结构中的每一近红外量子效率增强元件包括平行六面体、多边形、圆柱体、椭圆体及半球体中的一者的形状。
5.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述半导体材料的所述受照表面是所述半导体材料的前侧表面及背侧表面中的一者。
6.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述近红外量子效率增强结构中的每一近红外量子效率增强元件从所述光电二极管中的所述半导体材料的所述受照表面延伸。
7.根据权利要求1所述的图像传感器，其中所述近红外量子效率增强结构中的每一近红外量子效率增强元件至少部分安置在所述半导体材料的所述受照表面上。
8.根据权利要求1所述的图像传感器，其中隔离区域至少部分环绕所述光电二极管，且以电及光学方式隔离所述光电二极管。
9.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括复位晶体管，其电耦合到所述浮动扩散以复位在所述浮动扩散中接收到的所述电荷。
10.根据权利要求1所述的图像传感器，其进一步包括放大器晶体管，所述放大器晶体管电耦合到所述浮动扩散以放大在所述浮动扩散中接收到的所述电荷。
11.一种成像系统，其包括：
半导体材料，其具有受照表面及非受照表面；
多个光电二极管，其形成于所述半导体材料中，从所述受照表面延伸以接收穿过所述受照表面的入射光，其中所述接收到的入射光在所述光电二极管中生成电荷；
多个隔离结构，其中所述多个隔离结构中的每一者安置在所述多个光电二极管的两个邻近光电二极管之间；
多个转移栅极，其电耦合到所述多个光电二极管以将所生成的所述电荷从所述多个光电二极管转移到一或多个浮动扩散；
多个近红外量子效率增强结构，其中近红外量子效率增强结构中的每一者在所述多个光电二极管的个别光电二极管的光敏区域内包括至少两个近红外量子效率增强元件，其中所述近红外量子效率增强结构经配置以通过衍射、偏转及反射中的至少一者修改所述半导体材料的所述受照表面处的入射光以重新分布所述光电二极管内的所述入射光以改进所述成像系统的光学灵敏度，包含近红外光灵敏度。
12.根据权利要求11所述的成像系统，其进一步包括多个复位晶体管，其中所述多个复位晶体管中的每一者电耦合到所述一或多个浮动扩散以复位在所述一或多个浮动扩散中接收到的所述电荷。
13.根据权利要求11所述的成像系统，其进一步包括多个放大器晶体管，其中所述多个放大器晶体管中的每一者电耦合到所述一或多个浮动扩散以放大在所述一或多个浮动扩散中接收到的所述电荷。
14.根据权利要求11所述的成像系统，其进一步包括控制电路及读出电路，其中所述控制电路控制所述多个光电二极管的操作，且所述读出电路从所述多个光电二极管读出图像。
15.根据权利要求11所述的成像系统，其中所述近红外量子效率增强结构中的每一近红外量子效率增强元件包括电介质材料，其具有小于所述半导体材料的折射率的折射率。
16.根据权利要求11所述的成像系统，其中所述近红外量子效率增强结构的至少两个近红外量子效率增强元件具有均匀大小及形状，且以周期性图案安置。
17.根据权利要求11所述的成像系统，其中所述近红外量子效率增强结构中的每一近红外量子效率增强元件包括平行六面体、多边形、圆柱体、椭圆体及半球体中的一者的形状。
18.根据权利要求11所述的成像系统，其中所述近红外量子效率增强结构中的每一近红外量子效率增强元件从所述光电二极管中的所述半导体材料的所述受照表面延伸。
19.根据权利要求11所述的成像系统，其中所述近红外量子效率增强结构中的每一近红外量子效率增强元件至少部分安置在所述半导体材料的所述受照表面上。
20.根据权利要求11所述的成像系统，其中所述半导体材料的所述受照表面是所述半导体材料的前侧表面及背侧表面中的一者。
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