[发明专利]包括电荷存储区的像素电路

权利要求书

1.一种像素电路，包括：

光转化区；

绝缘的垂直电极；以及

至少一个电荷存储区；

其中所述光转化区属于半导体衬底的第一部分；以及

其中每个电荷存储区属于所述半导体衬底的第二部分，所述第二部分通过所述绝缘的垂直电极与所述半导体衬底的所述第一部分物理分离。

2.根据权利要求1所述的像素电路，其中所述绝缘的垂直电极从所述半导体衬底的第一面穿过所述半导体衬底，针对每个电荷存储区，所述像素电路还包括：

第一掺杂区，与在所述第二部分中的所述电荷存储区接触；

第二掺杂区，在所述第一部分中；

栅极，放置在所述光转化区与所述第二掺杂区之间的所述半导体衬底的所述第一面上；以及

电连接件，在所述第一掺杂区与所述第二掺杂区之间；

其中所述绝缘的垂直电极被配置为针对每个电荷存储区，将包括所述光转化区和所述第二掺杂区的所述半导体衬底的所述第一部分与包括所述电荷存储区和所述第一掺杂区的所述半导体衬底的所述第二部分电绝缘并且光学绝缘。

3.根据权利要求2所述的像素电路，其中针对每个电荷存储区，所述电连接件在所述半导体衬底的所述第一面上方被布置在所述半导体衬底外侧。

4.根据权利要求2所述的像素电路，其中每个电荷存储区在宽度方向上通过彼此平行并且面对的所述绝缘的垂直电极的两个部分来横向界定，与所述电荷存储区接触的所述第一掺杂区被布置在所述电荷存储区沿长度方向上的一端处。

5.根据权利要求2所述的像素电路，其中：

所述半导体衬底被掺杂有第一导电类型；

所述光转化区包括被掺杂有第二导电类型的层，所述第二导电类型的层在所述半导体衬底的所述第一面上被布置在所述半导体衬底中；

针对每个电荷存储区，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区在所述半导体衬底的所述第一面上被布置在所述半导体衬底中，并且所述第一掺杂区和所述第二掺杂区被掺杂有所述第二导电类型；以及

每个电荷存储区包括被掺杂有所述第二导电类型的区域，所述区域在所述半导体衬底的所述第一面上被布置在所述半导体衬底中。

6.根据权利要求5所述的像素电路，其中，针对每个电荷存储区，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区具有相同的掺杂水平。

7.根据权利要求5所述的像素电路，其中，针对每个电荷存储区，所述第一掺杂区和所述第二掺杂区具有与所述光转化区的层相同的掺杂水平。

8.根据权利要求5所述的像素电路，其中，针对每个电荷存储区，所述电荷存储区的所述区域比所述第一掺杂区更重地掺杂。

9.根据权利要求5所述的像素电路，其中，针对每个电荷存储区，所述栅极放置在从所述第二掺杂区向所述光转化区的层延伸的沟道区域上，所述沟道区域比所述光转化区的层和所述第二掺杂区被更轻地掺杂有所述第二导电类型。

10.根据权利要求9所述的像素电路，其中，针对每个电荷存储区，所述沟道区域包括第一部分和第二部分，所述第二部分比所述第一部分被更轻地掺杂，所述第二部分从所述光转化区的层向所述第一部分延伸，并且所述第一部分从所述第二部分向所述第二掺杂区延伸。

11.根据权利要求9所述的像素电路，其中，针对每个电荷存储区，所述第二掺杂区通过所述沟道区域和所述半导体衬底的被掺杂有所述第一导电类型的区域与所述光转化区的层分离。

12.根据权利要求2所述的像素电路，其中，针对每个电荷存储区，所述像素电路包括：

掺杂读取区，在所述半导体衬底的具有所述电荷存储区的所述第二部分中、在所述第一面的侧上被布置在所述半导体衬底中；以及

附加的栅极，放置在所述半导体衬底的在所述电荷存储区与所述读取区之间延伸的部分上，所述附加的栅极伸展到所述电荷存储区。