CN109791872A - 成像元件、固态成像装置和电子设备 - Google Patents

成像元件、固态成像装置和电子设备 Download PDF

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Abstract

本发明的成像元件包括:第一电极、第二电极和在第一电极和第二电极之间的用于从第二电极接收入射光的受光层。第二电极包括氧化铟锡层,所述氧化铟锡层包含硅或氧化硅中的至少一种。

Description

成像元件、固态成像装置和电子设备
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年11月2日提交的日本在先专利申请JP 2016-215162的权益,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本公开涉及成像元件、固态成像装置和电子设备。
背景技术
包括在图像传感器等中的成像元件具有这样的结构,其中,例如,受光层(光电转换层)被两个电极夹在中间。在这样的成像元件中,光入射到其上的透明电极通常由具有结晶性的氧化铟锡(ITO)的透明导电材料形成。然而,这种由ITO制成的透明电极具有大的内部应力,并且经常导致成像元件的特性降低。用于解决源自这种透明电极的内部应力的问题的成像元件(光电转换元件)从例如JP 2010-003901A中是已知的。即,在该日本未审查专利申请公开中公开的成像元件(光电转换元件)包括配置在一对电极之间的光电转换层以及由一对电极中的一个和光电转换层夹持的至少一个应力缓冲层;在成像元件中,应力缓冲层具有包括结晶层的堆叠结构,具体地,其中两个结晶层和两个非结晶层(总共四层)交替地堆叠的结构。
[引用文献列表]
[专利文献]
[PTL 1]JP 2010-003901A
发明内容
[技术问题]
然而,在上述日本未审查专利申请公开中公开的技术中,应力缓冲层具有至少四层构成,并且结构复杂;因此,存在形成过程复杂并且应力缓冲层的形成需要很长时间的问题。
因此,期望提供一种具有尽管结构简单但不会引起特性降低的构成和结构的成像元件、包括所述成像元件的固态成像装置和电子设备。
[解决问题的方案]
根据本公开第一实施方案的成像元件包括:由第一电极、形成在第一电极上的受光层和形成在所述受光层上的第二电极构成的堆叠结构体,并且所述堆叠结构体构造成使得光从第二电极入射。第二电极由从其中混合或掺杂有选自硅和氧化硅中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
根据本公开第二实施方案的成像元件包括:由第一电极、形成在第一电极上的受光层和形成在所述受光层上的第二电极构成的堆叠结构体,并且所述堆叠结构体构造成使得光从第二电极入射。第二电极由从其中混合或掺杂有选自钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
根据本公开第一实施方案的固态成像装置包括多个成像元件。所述各成像元件包括由第一电极、形成在第一电极上的受光层和形成在所述受光层上的第二电极构成的堆叠结构体,并且所述堆叠结构体构造成使得光从第二电极入射,和第二电极由从其中混合或掺杂有选自硅和氧化硅中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
根据本公开第二实施方案的固态成像装置包括多个成像元件。所述各成像元件包括由第一电极、形成在第一电极上的受光层和形成在所述受光层上的第二电极构成的堆叠结构体,并且所述堆叠结构体构造成使得光从第二电极入射,和第二电极由从其中混合或掺杂有选自钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
根据本公开第一实施方案的电子设备包括:由第一电极、形成在第一电极上的发光/受光层和形成在所述发光/受光层上的第二电极构成的堆叠结构体,并且所述堆叠结构体构造成使得光从第二电极入射。第二电极由从其中混合或掺杂有选自硅和氧化硅中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
根据本发明第二实施方案的电子设备包括:由第一电极、形成在第一电极上的发光/受光层和形成在所述发光/受光层上的第二电极构成的堆叠结构体,并且所述堆叠结构体构造成使得光从第二电极入射。第二电极由从其中混合或掺杂有选自钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
[发明的有益效果]
在根据本公开第一实施方案或第二实施方案的成像元件、固态成像装置或电子设备中,由于第二电极不是由ITO构成,而是由其中规定有构成材料的非晶氧化物构成,所以第二电极的内部应力减小;因此,可以提供其中尽管构成简单且结构简单但不用担心引起成像元件、电子设备或固态成像装置的特性降低的具有高可靠性的成像元件、电子设备和固态成像装置。此外,由于第二电极由非晶氧化物构成,因此可以防止(或者可选地,减少)水分的进入,并且可以提供具有高可靠性的成像元件、电子设备和固态成像装置。本说明书中记载的效果仅是示例而非限制性的,并且可以存在其他效果。
附图说明
图1A是用于说明实施例1的成像元件等的制造方法的基板等的示意性局部断面图。
图1B是用于说明实施例1的成像元件等的制造方法的基板等的示意性局部断面图。
图2A是示出在其中第二电极由ITO-SiOX系材料构成的实施例1的成像元件等和其中第二电极由ITO和IZO构成的比较例1的成像元件中的入射光的波长与透光率之间的关系的图形。
图2B是示出在其中第二电极由ITO-SiOX系材料构成的实施例1的成像元件等和其中第二电极由ITO和IZO构成的比较例1的成像元件中的入射光的波长与吸收特性之间的关系的图形。
图3A是实施例1A中的第二电极的表面SEM图像(条件是它是在氮气气氛中在250℃下退火处理1小时的产物)。
图3B是比较例1中的第二电极的表面SEM图像(条件是它是在氮气气氛中在250℃下退火处理1小时的产物)。
图4是示出实施例1中的第二电极的X射线衍射分析结果的图形。
图5是示出比较例1中的第二电极的X射线衍射分析结果的图形。
图6是实施例2的固态成像装置的概念图。
图7是示出实施例2的固态成像装置的构成的图。
具体实施方式
在下文中,参照附图基于实施例说明本公开的实施方案;但是本公开不限于实施例,并且实施例中的各种数值和材料仅是示例。
1.根据本公开第一实施方案和第二实施方案的成像元件、固态成像装置和电子设备的总体说明
2.实施例1(根据本公开第一实施方案和第二实施方案的成像元件和电子设备)
3.实施例2(根据本公开第一实施方案和第二实施方案的固态成像装置)
4.其他项目
<根据本公开第一实施方案和第二实施方案的成像元件、固态成像装置和电子设备的总体说明>
根据本公开第一实施方案的成像元件、根据本公开第一实施方案的固态成像装置中的成像元件以及根据本公开第一实施方案的电子设备在下文中可以统称为“根据本公开第一实施方案的成像元件等”,根据本公开第二实施方案的成像元件、根据本公开第二实施方案的固态成像装置中的成像元件以及根据本公开第二实施方案的电子设备在下文中可以统称为“根据本公开第二实施方案的成像元件等”。
此外,根据本公开第一实施方案的成像元件等和根据本公开第二实施方案的成像元件等可以简单地统称为“本公开实施方案的成像元件等”。
在本公开实施方案的成像元件等中,第二电极期望地在300nm的波长下具有20%以上、优选35%以上的吸收特性(紫外线吸收特性),并且还期望地在350nm的波长下具有15%以上、优选20%以上的吸收特性。通过具有这种吸收特性的第二电极,第二电极吸收入射在第二电极上的紫外光;因此,可以抑制紫外光到达受光层或发光/受光层(在下文中这些统称为“发光层等”)。于是,结果,可以抑制成像元件和电子设备中的暗电流的增加、固态成像装置中暗电流的面内不均匀性的发生以及残像特性的恶化。另外,例如,这种紫外光用于第二电极的图案化过程,或者在化学气相沉积法(CVD法)中形成各种膜和层时使用,或者在形成片上微透镜时使用。
在包括上述优选形式的本公开实施方案的成像元件等中,第二电极的厚度为1×10-8m~1.5×10-7m,优选2×10-8m~1×10-7m,更优选3×10-8m~5×10-8m。通过这样规定第二电极的厚度,可以更可靠地使光(紫外光以外的光)经由第二电极到达受光层等,此外,第二电极可以可靠地发挥作为电极的功能。
在包括上述优选形式的本公开实施方案的成像元件等中,可以是其中上述材料在第二电极中以5质量%以下且优选1质量%以上和3质量%以下混合或掺杂的形式。
或者,在本公开实施方案的成像元件等中,在第二电极由其中混合或掺杂有硅的氧化铟锡(ITO-Si系材料)构成的情况下,在第二电极由其中混合或掺杂有氧化硅的氧化铟锡(ITO-SiOX系材料)构成的情况,或者在第二电极由其中混合或掺杂有硅和氧化硅的氧化铟锡(ITO-Si-SiOX系材料)构成的情况下,假设铟原子、锡原子和硅原子的总量为100原子%,硅原子的比例优选为1原子%至5原子%。在第二电极由其中混合或掺杂有钴的氧化铟锡(ITO-Co系材料)构成的情况下,在第二电极由其中混合或掺杂有氧化钴的氧化铟锡(ITO-CoOX系材料)构成的情况下,或者在第二电极由其中混合或掺杂有钴和氧化钴的氧化铟锡(ITO-Co-CoOX系材料)构成的情况下,假设铟原子、锡原子和钴原子的总量为100原子%,钴原子的比例优选为10原子%至20原子%。在第二电极由其中混合或掺杂有钨的氧化铟锡(ITO-W系材料)构成的情况下,在第二电极由其中混合或掺杂有氧化钨的氧化铟锡(ITO-WOX系材料)构成的情况下,或者在第二电极由其中混合或掺杂有钨和氧化钨的氧化铟锡(ITO-W-WOX系材料)构成的情况下,假设铟原子、锡原子和钨原子的总量为100原子%,钨原子的比例优选为5原子%至20原子%。在第二电极由其中混合或掺杂有锌的氧化铟锡(ITO-Zn系材料)构成的情况下,在第二电极由其中混合或掺杂有氧化锌的氧化铟锡(ITO-ZnOX系材料)构成的情况下,或者在第二电极由其中混合或掺杂有锌和氧化锌的氧化铟锡(ITO-Zn-ZnOX系材料)构成的情况下,假设铟原子、锡原子和锌原子的总量为100原子%,锌原子的比例优选为5原子%至20原子%。然而,比例不限于这些值。此外,上述各种材料是透明导电材料。
此外,在包括上述优选形式的本公开实施方案的成像元件等中,第二电极的表面粗糙度Ra为0.5nm以下,优选为0.3nm以下,并且第二电极的表面粗糙度Rq为0.5nm以下,优选为0.3nm以下。表面粗糙度Ra和Rq基于JIS B06 01-2013的规定。像这样的第二电极的平滑度可以抑制第二电极上的表面散射反射,可以减少入射在第二电极上的光的表面反射,可以抑制经由第二电极入射到受光层等上的光量的损失,并且可以实现光电转换中的亮电流特性的改善。
此外,在包括上述优选形式的本公开实施方案的成像元件等中,对于波长为400nm~660nm的光,第二电极的透光率优选为65%以上。此外,对于波长为400nm~660nm的光,第一电极的透光率也优选为65%以上。
此外,在包括上述优选形式的本公开实施方案的成像元件等中,优选地,第二电极的电阻值为1×10-6Ω·cm以下。或者,优选地,第二电极的薄层电阻值为3×10Ω/□~1×103Ω/□。
此外,在包括上述优选形式的本公开实施方案的成像元件等中,第一电极优选地由从其中混合或掺杂有选自硅、氧化硅、钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。或者,第一电极可以是由透明导电材料构成的形式,如氧化铟锡(ITO)、氧化铟-SiOX(IZO)或氧化锡(SnO2)。作为形成第一电极的方法,取决于形成第一电极的材料,可以举出诸如真空沉积法、反应沉积法、各种溅射法、电子束蒸发法和离子镀法等PVD法;诸如高温溶胶法、热解有机金属化合物法、喷涂法、浸渍法和MOCVD法等各种CVD法;无电解镀法和电解镀法。
在包括上述各种优选形式的本公开实施方案的成像元件等中,堆叠结构体优选地具有压缩应力为10MPa~50MPa的内部应力的形式;因此,在形成第二电极期间,可以更可靠地抑制受光层等中的应力损坏的发生。
在包括上述各种优选形式的本公开实施方案的成像元件等中,其中以下形式是可以的:当在第一电极和第二电极之间施加0伏时在第一电极和第二电极之间流动的暗电流的值由Jd-0(安培)表示且当在第一电极和第二电极之间施加5伏时在第一电极和第二电极之间流动的暗电流的值由Jd-5(安培)表示时,满足Jd-5/Jd-0≦1.2。此外,当在第一电极和第二电极之间施加大于0伏特且5伏特以下的电压时在第一电极和第二电极之间流动的暗电流的值由Jd(安培)表示时,满足Jd/Jd-0≦1.2。这里,在没有施加光的状态下,具体地,在暗处的状态下,当在第一电极和第二电极之间施加反向偏压时,可以通过测量在第一电极和第二电极之间流动的电流来求得暗电流。
通过根据本发明第一实施方案或第二实施方案的电子设备,可以形成光传感器或图像传感器。在这种情况下,发光/受光层可以由例如有机光电转换材料形成。
在本公开实施方案的成像元件等中,经由第二电极在受光层等中执行光(更广泛地,电磁波,包括可见光、紫外光和红外光)的接收或发射/接收。
在包括上述各种优选形式和构成的本公开实施方案的电子设备中,具体地,例如,可以是其中第一电极形成在基板上、受光层等形成在第一电极上并且第二电极形成在受光层等上的构成。即,本公开实施方案的电子设备具有包括第一电极和第二电极的双端子电子设备结构。然而,其构成不限于此,可以是还包括控制电极的三端子电子设备结构,从而可以通过向控制电极施加电压来调制流过的电流。作为三端子电子设备结构,具体地,可以举出与所谓的底栅/底接触型、底栅/顶接触型、顶栅/底接触型或顶栅/顶接触型的场效应晶体管(FET)相同的构成和结构。可以使第二电极用作阴极电极(负电极)(即,用作用于提取电子的电极),另一方面,可以使第一电极用作阳极电极(正电极)(即,用作提取空穴的电极)。还可以采用其中堆叠包括受光层等的具有不同光吸收光谱的多个成像元件或电子设备的结构。此外,例如,可以采用以下的结构,其中基板由硅半导体基板形成,成像元件或电子设备的驱动电路、受光层等设置在硅半导体基板中,并且根据本公开第一实施方案或第二实施方案的成像元件或电子设备堆叠在硅半导体基板上。
受光层等可以处于非晶态或结晶态。作为形成受光层等的有机材料(有机光电转换材料),可以举出有机半导体材料、有机金属化合物和有机半导体微粒。或者,作为形成受光层等的材料,还可以举出金属氧化物半导体、无机半导体微粒、其中芯构件涂覆有壳构件的材料以及有机-无机混杂化合物。
这里,作为有机半导体材料,具体地,可以举出以喹吖啶酮及其衍生物为代表的有机着色剂、以Alq3(三(8-羟基喹啉)铝(III))为代表的其中前周期的离子(指周期表左侧的金属)与有机材料螯合的着色剂、以锌(II)酞菁、二萘并噻吩(DNTT)为代表的由过渡金属离子与有机材料络合的有机金属染料等等。
作为有机金属化合物,具体地,可以举出上述的其中前周期的离子与有机材料螯合的着色剂和由过渡金属离子与有机材料络合的有机金属染料。作为有机半导体微粒,具体地,可以举出上述的以喹吖啶酮及其衍生物为代表的有机着色剂的缔合体(associatedbody)、其中前周期的离子与有机材料螯合的着色剂的缔合体、由过渡金属离子与有机材料络合的有机金属染料的缔合体、或其中金属离子通过氰基交联的普鲁士蓝及其衍生物或者它们的复合缔合体。
作为金属氧化物半导体或无机半导体微粒,具体地,可以举出ITO、IGZO、ZnO、IZO、IrO2、TiO2、SnO2、SiOX、含有硫属元素(例如硫(S)、硒(Se)或碲(Te))的金属硫属元素化物半导体(具体地,CdS、CdSe、ZnS、CdSe/CdS、CdSe/ZnS或PbSe)、ZnO、CdTe、GaAs和Si。
作为芯构件涂覆有壳构件的材料的组合,即(芯构件,壳构件),具体地,可以举出诸如(聚苯乙烯,聚苯胺)等有机材料和诸如(难电离的金属材料,易电离的金属材料)的金属材料。作为有机-无机混杂化合物,具体地,可以举出其中金属离子通过氰基交联的普鲁士蓝及其衍生物,此外,可以举出配位聚合物,其是其中金属离子通过联吡啶无限地交联的材料和其中金属离子通过以草酸和红氨酸为代表的多价离子酸交联的材料的通用术语。
作为形成受光层等的方法,取决于所使用的材料,可以举出涂覆法、物理气相沉积法(PVD法)和包括MOCVD法的各种化学气相沉积法(CVD法)。这里,作为涂覆法,具体地,可以举出旋涂法;浸涂法;铸造法;各种印刷法,如丝网印刷法、喷墨印刷法、胶版印刷法和凹版印刷法;冲压法;喷雾法;各种涂布法,如气刀涂布法、刮涂法、棒涂法、刮刀涂布法、挤压涂布法、逆辊涂布法、转印辊涂布法、凹版涂布法、接触涂法、铸涂法、喷涂法、狭缝孔涂法和压延涂布法。在涂覆法中,作为溶剂,可以举出诸如甲苯、氯仿、己烷、乙醇等非极性或低极性有机溶剂。作为PVD法,可以举出各种真空沉积法,如电子束加热法、电阻加热法和闪蒸;等离子体沉积法;各种溅射法,如偶极溅射法、直流溅射法、直流磁控溅射法、射频溅射法、磁控溅射法、离子束溅射法和偏压溅射法;以及各种离子镀法,如DC(直流)法、RF法、多阴极法、活性化反应法、电场沉积法、射频离子镀法和反应性离子镀法。
受光层等的厚度不受限制,例如,可以举出1×10-10m~5×10-7m。
作为基板,可以举出有机聚合物,如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯酚(PVP)、聚(醚砜)(PES)、聚酰亚胺、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)(具有由高分子材料形成并具有柔韧性的高分子材料的形式,如塑料膜、塑料片或塑料基板)。当使用由这种具有柔韧性的高分子材料形成的基板时,电子设备可以结合或集成到具有例如曲面形状的电子仪器中。或者,作为基板,可以举出各种玻璃基板、在其表面上形成有绝缘膜的各种玻璃基板、石英基板、在其表面上形成有绝缘膜的石英基板、硅半导体基板、在其表面上形成有绝缘膜的硅半导体基板以及由诸如不锈钢等各种合金和/或各种金属制成的金属基板。作为绝缘膜,可以举出氧化硅系材料(例如,SiOX或旋涂玻璃(SOG));氮化硅(SiNY);氮氧化硅(SiON);氧化铝(Al2O3);金属氧化物和金属盐。还可以使用在其表面上形成任何这些绝缘膜的导电性基板(由诸如金或铝等金属制成的基板或者由高度取向的石墨制成的基板)。基板的表面优选是平滑的,但是可以具有不会对受光层等的特性产生不利影响的粗糙度。在基板的表面上,通过形成由硅烷偶联法形成的硅烷醇衍生物、形成由SAM法等形成的硫醇衍生物、羧酸衍生物、磷酸衍生物等制成的薄膜或者形成由CVD法等形成的绝缘金属盐或金属络合物制成的薄膜,可以改善第一电极和基板之间的粘附性。
根据情况,第二电极或第一电极可以涂布有涂层。作为形成涂层的材料,可以举出氧化硅系材料;氮化硅(SiNY);和无机系绝缘材料,如氧化铝(Al2O3)等的金属氧化物高介电绝缘膜;此外,可以举出聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA);聚乙烯酚(PVP);聚乙烯醇(PVA);聚酰亚胺;聚碳酸酯(PC);聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET);聚苯乙烯;硅烷醇衍生物(硅烷偶联剂),如N-(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅烷(AEAPTMS)、3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)和十八烷基三氯硅烷(OTS);和有机系绝缘材料(有机聚合物),如具有在一端能够结合到控制电极的官能团的直链烃,如十八烷硫醇和十二烷基异氰酸酯;此外,可以使用这些的组合。作为氧化硅系材料,可以举出氧化硅(SiOX)、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、氮氧化硅(SiON)和SOG(旋涂玻璃);此外,可以使用低介电常数材料(例如,聚(芳基醚)、环全氟碳聚合物、苯并环丁烯、环状氟树脂、聚四氟乙烯、芳基醚氟化物、聚酰亚胺氟化物、无定形碳和有机SOG)。作为形成绝缘层的方法,可以举出上述各种PVD法;各种CVD法;旋涂法;上述各种涂覆法;溶胶-凝胶法;电沉积法;荫罩法;和喷涂法中的任一种。
<实施例1>
实施例1涉及根据本公开第一实施方案和第二实施方案的成像元件和电子设备。图1B中示出了实施例1的成像元件或电子设备的示意性局部断面图。
实施例1的成像元件或电子设备(在下文中,称为“实施例1的成像元件等”)包括由第一电极21、形成在第一电极21上的受光层或发光/受光层23(在下文中,称为“受光层等23”)和形成在受光层等23上的第二电极22构成并且光从第二电极21入射到其上的堆叠结构体。这里,应当理解,层23可以是(例如,成像装置的)受光层23,或者可选择地,层23可以是包括诸如发光二极管(LED)等光源的发光层23。这里,第二电极22由从其中混合或掺杂有选自硅和氧化硅中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物(透明导电材料)制成。或者,第二电极22由从其中混合或掺杂有选自钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物(透明导电材料)制成。例如,在第二电极中以5质量%以下的比例混合或掺杂钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌或氧化锌中的至少一种。在实施例1中,具体地,第二电极22由从其中混合或掺杂有氧化硅的氧化铟锡(ITO-SiOX系材料)构成的非晶氧化物制成。
于是,第二电极22在300nm的波长下具有20%以上、优选35%以上的吸收特性(紫外线吸收特性),并且还在350nm的波长下具有15%以上、优选20%以上的吸收特性。此外,第二电极22的厚度为1×10-8m~1.5×10-7m,优选2×10-8m~1×10-7m,更优选3×10-8m~5×10-8m;具体地,在实施例1中设定为0.05μm。
这里,在实施例1的成像元件等中,更具体地,第一电极21形成在由硅半导体基板形成的基板10上,受光层等23形成在第一电极21上,第二电极22形成在受光层等23上。即,实施例1的电子设备具有包括第一电极21和第二电极22的双端电子设备结构。在受光层等23中,具体地,执行光电转换。第二电极22用作阴极电极(负电极)。即,第二电极22用作用于提取电子的电极。另一方面,第一电极21用作阳极电极(正电极)。即,第一电极21用作用于提取空穴的电极。受光层等23由有机光电转换材料制成,具体地,例如,厚度为0.1μm的喹吖啶酮。第一电极21和第二电极22以期望的形状图案化。根据情况,第一电极21可以未被图案化,并且第二电极22可以未被图案化。
在实施例1的成像元件等中,对于波长为400nm~660nm的光,第二电极22的透光率为65%以上,并且对于波长为400nm~660nm的光,第一电极21的透光率也为65%以上。可以通过在透明玻璃板上形成第二电极22或第一电极21的膜来测量第二电极22或第一电极21的透光率。第二电极22的电阻值为1×10-6Ω·cm以下,并且第二电极22的薄层电阻值为3×10Ω/□~1×103Ω/□。第二电极22的表面粗糙度Ra为0.5nm以下,优选为0.3nm以下,并且第二电极22的表面粗糙度Rq为0.5nm以下,优选为0.3nm以下。
下面,将参照图1A和图1B说明用于制造实施例1的成像元件等的方法。
<步骤-100>
制备由硅半导体基板形成的基板10。这里,在基板10中,例如,设置成像元件或电子设备的驱动电路、受光层等(这些未示出)和配线11,并且在表面上形成绝缘层12。在绝缘层12中,设置有在底部露出配线11的开口13。在包括开口13的内部的绝缘层12上,基于溅射法形成由ITO制成的第一电极21(成膜)(参照图1A)。
<步骤-110>
随后,进行第一电极21的图案化,然后通过真空沉积法在整个表面上形成由喹吖啶酮制成的受光层等23(成膜),进一步地,在受光层等23上,在室温下(具体地,22℃~28℃),基于溅射法形成由从其中混合或掺杂有氧化硅(SiOX)构成的氧化铟锡(ITO-SiOX系材料)制成的第二电极22(成膜),然后,基于光刻技术和蚀刻技术对第二电极22进行图案化;由此,可以获得以所需形状图案化的第二电极22。因此,可以获得具有图1B所示的结构的实施例1的电子设备。平行板溅射装置或DC磁控溅射装置用作溅射装置,氩(Ar)气体用作处理气体,ITO-SiOX系材料(假设氧化铟锡和SiOX的总质量为100%)用作靶。尽管在光刻技术中紫外光用于将蚀刻用抗蚀剂材料图案化,但是紫外光在第二电极22中被吸收,并且可以抑制紫外光到达受光层等23。根据需要,在整个表面上进一步形成钝化膜等作为膜,并且根据需要进行图案化。尽管在这些步骤中也经常使用紫外光,但是紫外光在第二电极22中被吸收并且不太可能到达受光层等23。根据需要,形成片上微透镜;此时使用的紫外光也在第二电极22中被吸收,并且不太可能到达受光层等23。
第二电极22的膜厚度设定为0.05μm。此外,在成膜后,在150℃下进行150分钟的退火处理。在第二电极22由从ITO-SiOX系材料(假设氧化铟锡和SiOX的总质量为100%)制成的非晶氧化物构成的情况下,SiOX浓度“X”(质量%)、入射光的波长(λ)、透光率(T)和吸收特性(α)之间的关系示于图2A和图2B及表1。此外,作为比较例1,在第二电极22由ITO和IZO构成的情况下,它们之间的关系示于图2A和图2B及表1。这里,入射光的波长λ是穿过第二电极22的光的波长,α300、α350和α400分别是在300nm、350nm和400nm波长下的吸收特性。第二电极22的吸收特性(α,单位:%)由下式(1)表示。另外,“T”代表第二电极22的透光率(单位:%),“R”代表第二电极22的光反射率(单位:%)。光反射率(R)是使用吸收光谱仪测量的值。
α=100-(T+R)(%) (1)
<表1>吸收特性α(%)
从图2B和表1中可以看出,通过由从ITO-SiOX系材料制成的非晶氧化物构成第二电极22,第二电极22在约300nm的紫外区域中表现出高吸收特性。此外,在图2A和图2B中,X=1质量%、X=2质量%和X=3质量%的数据几乎重叠,并且X=5质量%的数据与X=1质量%、X=2质量%和X=3质量%的数据相当大的部分重叠;因此,可以看出,在基于溅射法形成第二电极22时的SiOX浓度“X”的值对吸收特性α几乎没有影响。另外,在图2A和图2B中,X=5质量%的数据由“A”示出。
在施加2.6伏的反向偏压的状态下,包括由ITO-SiOX系材料(条件是X=2质量%)制成的第二电极22的实施例1A的成像元件等和包括由ITO制成的第二电极22的比较例1的成像元件暴露于85℃和85%RH的高温高湿环境下500小时;已经发现,对于这种情况下的暗电流,假设初始暗电流值是100%,实施例1A的成像元件等没有表现出暗电流的变化,而比较例1表现出暗电流增加50%。
在实施例1A的成像元件等和比较例1的成像元件中,第二电极22的表面粗糙度Ra和Rq的测量结果和透光率的测量结果示于表2。此外,在包括由ITO-SiOX系材料(条件是X=3质量%)制成的第二电极22的实施例1B的成像元件等中,第二电极22的表面粗糙度Ra和Rq的测量结果示于表2。此外,实施例1A中的第二电极的表面SEM图像(条件是,它是在250℃下在氮气气氛中退火处理1小时的产物)和比较例1中的第二电极的表面SEM图像(条件是,它是在250℃下在氮气气氛中退火处理1小时的产物)分别示于图3A和图3B。因此,由于第二电极22的表面非常平滑,所以可以抑制第二电极22上的表面散射反射;因此,可以减少入射在第二电极22上的光的表面反射,可以抑制经由第二电极22入射到受光层等23上的光量的损失,并且可以进一步改善光电转换中的亮电流特性。
<表2>
此外,在实施例1A中由厚度为0.05μm的ITO-SiOX系材料制成的第二电极22的电阻值为2.0×10-4Ω·cm,并且薄层电阻值为400Ω/□。
此外,实施例1A的成像元件等和比较例1的成像元件的内部量子效率的值和ON/OFF(开/关)比的值如下表3所示。内部量子效率η是产生的电子数与入射光子数之比,并且可以由下式表示。
η={(h·c)/(q·λ)}(I/P)=(1.24/λ)(I/P)
其中
h:普朗克常数;
c:光速;
q:电子的电荷;
λ:入射光的波长(μm);
I:亮电流,即,在实施例1A和比较例1的测量中,由1伏的反向偏压获得的电流值(安培/cm2);和
P:入射光的功率(安培/cm2)。
<表3>
此外,对得到的第二电极进行X射线衍射测试。显示实施例1中的第二电极的X射线衍射分析结果的图形示于图4。另外,在图4的各图形中,最上段显示X=5质量%的X射线衍射分析结果,第二段显示X=3质量%的X射线衍射分析结果,第三段显示X=2质量%的X射线衍射分析结果,最下段显示X=1质量%的X射线衍射分析结果。此外,通过溅射法形成第二电极时的氧气浓度在各图形之间变化。此外,显示比较例1中的第二电极的X射线衍射分析结果的图形示于图5。从图4中可以看出,无论成膜条件(氧气浓度)如何,实施例1的第二电极都处于非晶态。于是,可以看出,在基于溅射法形成第二电极22时引入的氧气量(氧气分压)对第二电极的非晶态几乎没有影响。另一方面,从图5中可以看出,比较例1的第二电极具有高结晶度。参照图4,可以认为,硅或二氧化硅中的至少一种以允许第二电极22维持非晶态的质量%存在于第二电极22中,而不管用于形成第二电极22的氧气浓度如何。参照图4,还可以认为,第二电极22在X射线衍射中具有2000以下的峰值强度。
已经发现,在实施例1A的成像元件等中,堆叠结构体具有压缩应力为10MPa~50MPa的内部应力。另一方面,已经发现,在比较例1的成像元件和电子设备中,堆叠结构体具有压缩应力非常高的内部应力,即,150MPa~180MPa。在这方面,第一电极21、受光层等23和第二电极22在硅晶片上依次形成为膜以形成堆叠结构体,并且使用市售的薄膜应力测量装置基于已知的方法测量内部应力。将在硅晶片上形成为膜并经受应力测量的堆叠结构体的各样品在丙酮中浸渍30秒,然后使用光学显微镜(放大倍数:5倍)观察绝缘层的状况。结果,在实施例1A中,浸渍前后没有变化;但是在比较例1中,在受光层等与第二电极之间的一部分中发现了剥离。因此,已经发现,通过用非晶氧化物形成第二电极22,可以在形成第二电极22期间可靠地抑制在受光层等23中发生应力损坏。
此外,在硅半导体基板上将厚度为0.1μm的低温氧化物(LTO,低温CVD-SiO2)膜形成为膜,并且在LTO膜上将第二电极的构成材料(实施例1A中的材料)和比较例1中的材料(ITO)形成为膜。然后,测量由硅半导体基板、LTO膜和第二电极的构成材料构成的堆叠结构体的翘曲量,该翘曲量是在将堆叠结构体放置于空气中的同时,由于LTO膜经由第二电极的构成材料吸收空气中的水分而发生并随时间改变。结果,已经发现,使用实施例1A(ITO-SiOX系材料)的测试样品具有比使用比较例1的材料(ITO)的测试样品更小的翘曲量,并且ITO-SiOX系材料膜具有比ITO膜更高的密封性(更低的透水性)。
代替ITO-SiOX系材料,在第二电极22由ITO-Si系材料、ITO-Si-SiOX系材料、ITO-Co系材料、ITO-CoOX系材料、ITO-Co-CoOX系材料、ITO-W系材料、ITO-WOX系材料、ITO-W-WOX系材料、ITO-Zn系材料、ITO-ZnOX系材料和ITO-Zn-ZnOX系材料构成的情况下,也获得了与上述相似的结果。
在实施例1的成像元件等中,由于第二电极不是由ITO构成,而是由其中规定有构成材料的非晶氧化物构成,所以第二电极的内部应力减小;因此,可以提供其中尽管构成简单且结构简单但不用担心引起成像元件、电子设备或固态成像装置的特性降低的具有高可靠性的成像元件、电子设备和固态成像装置。此外,即使没有形成具有复杂构成和复杂结构的应力缓冲层,但是在形成第二电极期间在受光层等中也不太可能发生应力损坏。此外,由于第二电极由非晶氧化物构成,因此可以防止(或者可选地,减少)水分的进入,并且可以提供具有高可靠性的成像元件、电子设备和固态成像装置。此外,第二电极吸收入射在第二电极上的紫外光,因此可以抑制紫外光到达受光层等,并且由于规定了第二电极的紫外线吸收特性,因此可以更可靠地抑制入射在第二电极上的紫外线到达受光层等。此外,由于规定了第二电极的厚度,因此可以更可靠地使光(紫外光以外的光)经由第二电极到达受光层等;此外,第二电极可靠地发挥作为电极的功能。此外,由于第二电极由具有透明性和导电性的非晶氧化物制成,所以入射在第二电极上的光可靠地到达受光层等,并且在受光层等中产生的空穴或电子被可靠地经由第二电极发送到外部。
<实施例2>
实施例2涉及本公开实施方案的固态成像装置。实施例2的固态成像装置包括多个成像元件(光电转换元件),每个成像元件都是实施例1的成像元件。
图6中示出了实施例2的固态成像装置的概念图,图7中示出了实施例2的固态成像装置的构成。实施例2的固态成像装置(成像装置)100由固态成像装置40和已知的部件透镜组101、数字信号处理器(DSP)102、帧存储器103、显示装置104、记录装置105、操作系统106和电源系统107构成,这些部件通过总线108电气连接。实施例2中的固态成像装置40由其中实施例1中说明的成像元件30以二维阵列状布置在半导体基板(例如硅半导体基板)上的成像区域41以及作为其外围电路的垂直驱动电路42、列信号处理电路43、水平驱动电路44、输出电路45、控制电路46等构成。这些电路可以由已知电路形成,或者当然,可以使用其他电路构成(例如,相关技术中的CCD成像装置或CMOS成像装置中使用的各种电路)形成。
基于垂直同步信号、水平同步信号和主时钟,控制电路46产生作为垂直驱动电路42、列信号处理电路43和水平驱动电路44的操作基准的时钟信号和控制信号。生成的时钟信号和控制信号被输入到垂直驱动电路42、列信号处理电路43和水平驱动电路44。
垂直驱动电路42由例如移位寄存器形成,并且在垂直方向上以行为单位顺次选择性地扫描成像区域41中的各成像元件30。基于根据各成像元件30中的接收光量产生的电流(信号)的像素信号经由垂直信号线47发送到列信号处理电路43。
例如,针对每列成像元件30配置列信号处理电路43,并且基于来自黑基准像素(未示出,形成在有效像素区域周围)的信号,针对每个成像元件对于从一行的成像元件30输出的信号执行去噪和信号放大的信号处理。在列信号处理电路43的输出级上,设置水平选择开关(未示出)以连接到通向水平信号线48的部分。
水平驱动电路44由例如移位寄存器形成;并且顺次地输出水平扫描脉冲,以顺次地选择各个列信号处理电路43,并且将来自各个列信号处理电路43的信号输出到水平信号线48。
输出电路45对从各个列信号处理电路43经由水平信号线48顺次供给的信号执行信号处理,并且输出所得信号。
取决于形成受光层等的材料,受光层等本身可以构造成还用作滤色器;因此,即使未设置滤色器也可以进行色分离。然而,根据情况,可以在成像元件30的光入射侧的上方设置透过诸如红色、绿色、蓝色、青色、品红色或黄色等特定波长的已知滤色器。固态成像装置可以构造为前侧照射型或者可以构造为背侧照射型。根据需要,可以设置用于控制成像元件30上的光入射的快门。
在上文中,基于优选实施例说明了本公开的实施方案,但是本公开不限于这些实施例。实施例中说明的成像元件、电子设备和固态成像装置的结构、构成、制造条件、制造方法和使用的材料仅是示例,并且可以适宜地改变。在使本公开实施方案的电子设备用作太阳能电池的情况下,可以在第二电极和第一电极之间未施加电压的状态下用光照射受光层等。还可以通过使用本公开实施方案的电子设备来形成光传感器和图像传感器。第一电极可以由从其中混合或掺杂有选自硅、氧化硅、钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
此外,包括在本公开实施方案的成像元件中的第二电极的组成可以用于需要透明度和导电性的各种领域。即,由从其中混合或掺杂有选自硅、氧化硅、钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物(例如,ITO-Si系材料、ITO-SiOX系材料、ITO-Si-SiOX系材料、ITO-Co系材料、ITO-CoOX系材料、ITO-Co-CoOX系材料、ITO-W系材料、ITO-WOX系材料、ITO-W-WOX系材料、ITO-Zn系材料、ITO-ZnOX系材料和ITO-Zn-ZnOX系材料)制成的透明导电材料可以用于各种领域。与本公开实施方案的成像元件中的第二电极有关的各种规定可以用于这种透明导电材料。
另外,本技术还可以如下构成。
(A01)<<成像元件:第一实施方案>>
一种成像元件,包括:
由以下构成的堆叠结构体
第一电极,
形成在第一电极上的受光层,和
形成在所述受光层上的第二电极,
并且所述堆叠结构体构造成使得光从第二电极入射,
其中第二电极由从其中混合或掺杂有选自硅和氧化硅中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
(A02)
根据(A01)所述的成像元件,其中第二电极在300nm的波长下具有20%以上的吸收特性和在350nm的波长下具有15%以上的吸收特性。
(A03)
根据(A01)或(A02)所述的成像元件,其中第二电极的厚度为1×10-8m~1.5×10- 7m。
(A04)
根据(A01)~(A03)中任一项所述的成像元件,其中所述材料在第二电极中以5质量%以下混合或掺杂。
(A05)
根据(A04)所述的成像元件,其中所述材料在第二电极中以1质量%以上和3质量%以下混合或掺杂。
(A06)
根据(A01)~(A05)中任一项所述的成像元件,其中第二电极的表面粗糙度Ra为0.5nm以下,并且第二电极的表面粗糙度Rq为0.5nm以下。
(A07)
根据(A01)~(A06)中任一项所述的成像元件,其中对于波长为400nm~660nm的光,第二电极的透光率为65%以上。
(A08)
根据(A01)~(A07)中任一项所述的成像元件,其中第二电极的电阻值为1×106Ω·cm以下。
(A09)
根据(A01)~(A07)中任一项所述的成像元件,其中第二电极的薄层电阻值为3×10Ω/□to 1×103Ω/□。
(A10)
根据(A01)~(A09)中任一项所述的成像元件,其中所述堆叠结构体具有压缩应力为10MPa~50MPa的内部应力。
(A11)
根据(A01)~(A10)中任一项所述的成像元件,其中第一电极由从其中混合或掺杂有选自硅、氧化硅、钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
(B01)<<成像元件:第二实施方案>>
一种成像元件,包括:
由以下构成的堆叠结构体
第一电极,
形成在第一电极上的受光层,和
形成在所述受光层上的第二电极,
并且所述堆叠结构体构造成使得光从第二电极入射,
其中第二电极由从其中混合或掺杂有选自钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
(B02)
根据(B01)所述的成像元件,其中第二电极在300nm的波长下具有20%以上的吸收特性和在350nm的波长下具有15%以上的吸收特性。
(B03)
根据(B01)或(B02)所述的成像元件,其中第二电极的厚度为1×10-8m~1.5×10- 7m。
(B04)
根据(B01)~(B03)中任一项所述的成像元件,其中所述材料在第二电极中以5质量%以下混合或掺杂。
(B05)
根据(B04)所述的成像元件,其中所述材料在第二电极中以1质量%以上和3质量%以下混合或掺杂。
(B06)
根据(B01)~(B05)中任一项所述的成像元件,其中第二电极的表面粗糙度Ra为0.5nm以下,并且第二电极的表面粗糙度Rq为0.5nm以下。
(B07)
根据(B01)~(B06)中任一项所述的成像元件,其中对于波长为400nm~660nm的光,第二电极的透光率为65%以上。
(B08)
根据(B01)~(B07)中任一项所述的成像元件,其中第二电极的电阻值为1×106Ω·cm以下。
(B09)
根据(B01)~(B07)中任一项所述的成像元件,其中第二电极的薄层电阻值为3×10Ω/□to 1×103Ω/□。
(B10)
根据(B01)~(B09)中任一项所述的成像元件,其中所述堆叠结构体具有压缩应力为10MPa~50MPa的内部应力。
(B11)
根据(B01)~(B10)中任一项所述的成像元件,其中第一电极由从其中混合或掺杂有选自硅、氧化硅、钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
(C01)<<固态成像装置:第一实施方案>>
一种固态成像装置,包括多个成像元件,
其中所述各成像元件包括
由以下构成的堆叠结构体
第一电极,
形成在第一电极上的受光层,和
形成在所述受光层上的第二电极,
并且所述堆叠结构体构造成使得光从第二电极入射,和
第二电极由从其中混合或掺杂有选自硅和氧化硅中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
(C02)
一种固态成像装置,包括多个成像元件,每个成像元件是根据(A01)~(A11)中任一项所述的成像元件。
(C03)<<固态成像装置:第二实施方案>>
一种固态成像装置,包括多个成像元件,
其中所述各成像元件包括
由以下构成的堆叠结构体
第一电极,
形成在第一电极上的受光层,和
形成在所述受光层上的第二电极,
并且所述堆叠结构体构造成使得光从第二电极入射,和
第二电极由从其中混合或掺杂有选自钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
(C04)
一种固态成像装置,包括多个成像元件,每个成像元件是根据(B01)~(B11)中任一项所述的成像元件。
(D01)<<电子设备:第一实施方案>>
一种电子设备,包括:
由以下构成的堆叠结构体
第一电极,
形成在第一电极上的发光/受光层,和
形成在所述发光/受光层上的第二电极,
并且所述堆叠结构体构造成使得光从第二电极入射,
其中第二电极由从其中混合或掺杂有选自硅和氧化硅中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
(D02)
根据(D01)所述的电子设备,其中第二电极在300nm的波长下具有20%以上的吸收特性和在350nm的波长下具有15%以上的吸收特性。
(D03)
根据(D01)或(D02)所述的电子设备,其中第二电极的厚度为1×10-8m~1.5×10- 7m。
(D04)
根据(D01)~(D03)中任一项所述的电子设备,其中所述材料在第二电极中以5质量%以下混合或掺杂。
(D05)
根据(D04)所述的电子设备,其中所述材料在第二电极中以1质量%以上和3质量%以下混合或掺杂。
(D06)
根据(D01)~(D05)中任一项所述的电子设备,其中第二电极的表面粗糙度Ra为0.5nm以下,并且第二电极的表面粗糙度Rq为0.5nm以下。
(D07)
根据(D01)~(D06)中任一项所述的电子设备,其中对于波长为400nm~660nm的光,第二电极的透光率为65%以上。
(D08)
根据(D01)~(D07)中任一项所述的电子设备,其中第二电极的电阻值为1×10-6Ω·cm以下。
(D09)
根据(D01)~(D07)中任一项所述的电子设备,其中第二电极的薄层电阻值为3×10Ω/□to 1×103Ω/□。
(D10)
根据(D01)~(D09)中任一项所述的电子设备,其中所述堆叠结构体具有压缩应力为10MPa~50MPa的内部应力。
(D11)
根据(D01)~(D10)中任一项所述的电子设备,其中第一电极由从其中混合或掺杂有选自硅、氧化硅、钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
(E01)<<电子设备:第二实施方案>>
一种电子设备,包括:
由以下构成的堆叠结构体
第一电极,
形成在第一电极上的发光/受光层,和
形成在所述发光/受光层上的第二电极,
并且所述堆叠结构体构造成使得光从第二电极入射,
其中第二电极由从其中混合或掺杂有选自钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
(E02)
根据(E01)所述的电子设备,其中第二电极在300nm的波长下具有20%以上的吸收特性和在350nm的波长下具有15%以上的吸收特性。
(E03)
根据(E01)或(E02)所述的电子设备,其中第二电极的厚度为1×10-8m~1.5×10- 7m。
(E04)
根据(E01)~(E03)中任一项所述的电子设备,其中所述材料在第二电极中以5质量%以下混合或掺杂。
(E05)
根据(E04)所述的电子设备,其中所述材料在第二电极中以1质量%以上和3质量%以下混合或掺杂。
(E06)
根据(E01)~(E05)中任一项所述的电子设备,其中第二电极的表面粗糙度Ra为0.5nm以下,并且第二电极的表面粗糙度Rq为0.5nm以下。
(E07)
根据(E01)~(E06)中任一项所述的电子设备,其中对于波长为400nm~660nm的光,第二电极的透光率为65%以上。
(E08)
根据(E01)~(E07)中任一项所述的电子设备,其中第二电极的电阻值为1×10-6Ω·cm以下。
(E09)
根据(E01)~(E07)中任一项所述的电子设备,其中第二电极的薄层电阻值为3×10Ω/□to 1×103Ω/□。
(E10)
根据(E01)~(E09)中任一项所述的电子设备,其中所述堆叠结构体具有压缩应力为10MPa~50MPa的内部应力。
(E11)
根据(E01)~(E10)中任一项所述的电子设备,其中第一电极由从其中混合或掺杂有选自硅、氧化硅、钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌和氧化锌中的至少一种材料的氧化铟锡构成的非晶氧化物制成。
(1)
一种成像元件,包括:
第一电极,
第二电极;和
在第一电极和第二电极之间的用于从第二电极接收入射光的受光层,
其中第二电极包括氧化铟锡层,所述氧化铟锡层包含硅或氧化硅中的至少一种。
(2)
根据(1)所述的成像元件,其中第二电极是非晶的。
(3)
根据(1)所述的成像元件,其中第二电极在300nm的波长下具有20%以上的吸收特性。
(4)
根据(1)所述的成像元件,其中第二电极的厚度为1×10-8m~1.5×10-7m。
(5)
根据(1)所述的成像元件,其中硅或二氧化硅中的至少一种在第二电极中以5质量%以下混合或掺杂。
(6)
根据(1)所述的成像元件,其中硅或二氧化硅中的至少一种在第二电极中以1质量%以上和3质量%以下混合或掺杂。
(7)
根据(1)所述的成像元件,其中第二电极的表面粗糙度Ra为0.5nm以下,并且第二电极的表面粗糙度Rq为0.5nm以下。
(8)
根据(1)所述的成像元件,其中对于波长为400nm~660nm的光,第二电极的透光率为65%以上。
(9)
根据(1)所述的成像元件,其中第二电极的电阻值为1×106Ω·cm以下。
(10)
根据(1)所述的成像元件,其中第一电极包括氧化铟锡层,所述氧化铟锡层包含硅、氧化硅、钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌或氧化锌中的至少一种。
(11)
根据(10)所述的成像元件,其中第一电极是非晶的。
(12)
根据(10)所述的成像元件,其中在第一电极中混合或掺杂硅、氧化硅、钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌或氧化锌中的至少一种。
(13)
根据(1)所述的成像元件,其中第二电极在350nm的波长下具有15%以上的吸收特性。
(14)
根据(1)所述的成像元件,其中第二电极在X射线衍射中具有2000以下的峰值强度。
(15)
一种固态成像装置,包括:
多个成像元件,每个成像元件具有根据(1)所述的成像元件的结构。
(16)
一种成像元件,包括:
第一电极,
第二电极;和
在第一电极和第二电极之间的用于从第二电极接收入射光的受光层,
其中第二电极包括氧化铟锡层,所述氧化铟锡层包含钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌或氧化锌中的至少一种。
(17)
根据(16)所述的成像元件,其中第二电极是非晶的。
(18)
根据(16)所述的成像元件,其中钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌或氧化锌中的至少一种在第二电极中以5质量%以下混合或掺杂。
(19)
一种固态成像装置,包括:
多个成像元件,每个成像元件具有根据(16)所述的成像元件的结构。
(20)
一种电子设备,包括:
第一电极,
第二电极;和
在第一电极和第二电极之间的用于透过从第二电极接收的光的发光或受光层,
其中第二电极包括氧化铟锡层,所述氧化铟锡层包含i)硅或氧化硅中的至少一种,或ii)钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌或氧化锌中的至少一种。
[附图标记列表]
10 基板 11 配线
12 绝缘层 13 开口
21 第一电极 22 第二电极
23 受光层或发光/受光层(受光层等) 30 成像元件
40 固态成像装置 41 成像区域
42 垂直驱动电路 43 列信号处理电路
44 水平驱动电路 45 输出电路
46 控制电路 47 垂直信号线
48 水平信号线 101 透镜组
102 数字信号处理器(DSP) 103 帧存储器
104 显示装置 105 记录装置
106 操作系统 107 电源系统
108 总线

Claims (20)

1.一种成像元件,包括:
第一电极,
第二电极;和
在第一电极和第二电极之间的用于从第二电极接收入射光的受光层,
其中第二电极包括氧化铟锡层,所述氧化铟锡层包含硅或氧化硅中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的成像元件,其中第二电极是非晶的。
3.根据权利要求1所述的成像元件,其中第二电极在300nm的波长下具有20%以上的吸收特性。
4.根据权利要求1所述的成像元件,其中第二电极的厚度为1×10-8m~1.5×10-7m。
5.根据权利要求1所述的成像元件,其中硅或二氧化硅中的至少一种在第二电极中以5质量%以下混合或掺杂。
6.根据权利要求1所述的成像元件,其中硅或二氧化硅中的至少一种在第二电极中以1质量%以上和3质量%以下混合或掺杂。
7.根据权利要求1所述的成像元件,其中第二电极的表面粗糙度Ra为0.5nm以下,并且第二电极的表面粗糙度Rq为0.5nm以下。
8.根据权利要求1所述的成像元件,其中对于波长为400nm~660nm的光,第二电极的透光率为65%以上。
9.根据权利要求1所述的成像元件,其中第二电极的电阻值为1×106Ω·cm以下。
10.根据权利要求1所述的成像元件,其中第一电极包括氧化铟锡层,所述氧化铟锡层包含硅、氧化硅、钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌或氧化锌中的至少一种。
11.根据权利要求10所述的成像元件,其中第一电极是非晶的。
12.根据权利要求10所述的成像元件,其中在第一电极中混合或掺杂硅、氧化硅、钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌或氧化锌中的至少一种。
13.根据权利要求1所述的成像元件,其中第二电极在350nm的波长下具有15%以上的吸收特性。
14.根据权利要求1所述的成像元件,其中第二电极在X射线衍射中具有2000以下的峰值强度。
15.一种固态成像装置,包括:
多个成像元件,每个成像元件具有根据权利要求1所述的成像元件的结构。
16.一种成像元件,包括:
第一电极,
第二电极;和
在第一电极和第二电极之间的用于从第二电极接收入射光的受光层,
其中第二电极包括氧化铟锡层,所述氧化铟锡层包含钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌或氧化锌中的至少一种。
17.根据权利要求16所述的成像元件,其中第二电极是非晶的。
18.根据权利要求16所述的成像元件,其中钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌或氧化锌中的至少一种在第二电极中以5质量%以下混合或掺杂。
19.一种固态成像装置,包括:
多个成像元件,每个成像元件具有根据权利要求16所述的像元件的结构。
20.一种电子设备,包括:
第一电极,
第二电极;和
在第一电极和第二电极之间的用于透过从第二电极接收的光的发光或受光层,
其中第二电极包括氧化铟锡层,所述氧化铟锡层包含i)硅或氧化硅中的至少一种;或ii)钴、氧化钴、钨、氧化钨、锌或氧化锌中的至少一种。
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