[发明专利]光电转换装置及信息处理装置

说明书

本发明提供一种光电转换装置及信息处理装置。一种半导体装置包括：第一光电二极管，其被布置在半导体基板中；第二光电二极管，其被布置在半导体基板中；电荷电压转换部，其连接到第一光电二极管的阴极和第二光电二极管的阳极，并且被构造为将与在第一光电二极管中生成的电子和在第二光电二极管中生成的空穴对应的电荷量转换为电压；以及信号生成部，其被构造为生成与电荷电压转换部的电压对应的信号。

技术领域

本发明的实施例涉及一种光电转换装置及信息处理装置。

背景技术

已经提出了通过用光照射目标物体并检测来自物体的反射光来测量到目标物体的距离的飞行时间(TOF)方法作为聚焦方法之一。具体地，基于从光照射的定时直到反射光检测的定时的时间段(即，反射光相对于照射光的延迟量)和光速度来测量到目标物体的距离。此时，由于来自目标物体的反射光与对应于外部环境中的光的环境光一起被检测到，所以需要一种用于在考虑环境光的同时进行聚焦的技术。

图12示出根据日本特开2005-303268号公报(第0092段和随后的段落)的第二示例性实施例的光检测元件1的结构例。光检测元件1配设有第一感光单元11a、对应于第一感光单元11a的空穴保持单元13、第二感光单元11b、对应于第二感光单元11b的电子保持单元14、复合单元15和输出单元16。空穴保持单元13保持在光源2被断开时由第一感光单元11a生成的空穴(对应于环境光的空穴)。电子保持单元14保持在光源2被接通时由第二感光单元11b生成的电子(对应于反射光和来自目标物体3的环境光二者的电子)。复合单元15使空穴保持单元13的空穴(对应于环境光的空穴)与电子保持单元14的电子(对应于反射光和环境光二者的电子)复合。其结果是，与反射光和环境光当中的反射光相对应的电子保留下来，并且，这些电子被输出单元16读出。根据该方法，可以获得与反射光和环境光当中的反射光相对应的信号，这有利于高精度地进行基于TOF法的聚焦。

根据日本特开2005-303268号公报中所描述的下述结构，难以增加目标载流子的读取操作速度，在所述结构中，通过光检测元件1的输出单元16取出目标载流子，以根据电子和空穴检测电荷量。由于这个原因，聚焦精度在进行基于TOF法的聚焦的情况下不会增加。

参考日本特开2005-303268号公报(第0045段)，可设想到这样的结构：多个光检测元件1均包括上述各单元(第一感光单元11a、第二感光单元11b等)。根据这种结构，单个光检测元件1对应于一单位像素，并且，从各光检测元件1输出用于进行基于TOF法的聚焦的信号，结果获得距离图像。

作为实现该结构的方法之一，两种类型的光电二极管被分别用作第一感光单元11a和第二感光单元11b。例如，可以设想到使用由P型半导体区和围绕该P型半导体区的N型半导体区构成的光电二极管作为第一感光单元11a。例如，可以设想到使用由N型半导体区和围绕该N型半导体区的P型半导体区构成的光电二极管作为第二感光单元11b。此时，在使用这两种类型的光电二极管的情况下，需要在不仅考虑这两种类型的光电二极管的像素中的电分离还考虑与邻接像素中的光电二极管的电分离的同时设计这样的像素的结构。应当注意，日本特开2005-303268号公报没有描述包括要使用哪一种类型的电路元件构造哪一种类型的电路、如何在半导体基板上实现上述各单元等具体结构。

发明内容

本技术提供一种有利于根据电子和空穴检测电荷量的半导体装置的结构。

本技术还提供一种用于在布置两种类型的光电二极管的结构中适当地将各个光电二极管彼此电分离的新结构。