Patent ES-2808826-T3 (ES)
Title: Sensor de imagen, sistema optoelectrónico que comprende dicho sensor de imagen y método de fabricación de dicho sensor de imagen
Inventor: KONSTANTATOS GERASIMOS
IPC: H01L27/146
Filed: 2015-06-10
Granted: 2021-03-02
Abstract: Sensor de imagen (100, 700, 725, 750, 775, 900) que comprende una pluralidad de píxeles (101, 300, 402, 422, 442, 600, 701, 726, 751, 776) conectados operativamente a una unidad de control que incluye un circuito de lectura (102) para leer selectivamente las fotoseñales generadas por la luz que incide en la pluralidad de píxeles, donde el sensor de imagen comprende un circuito integrado tridimensional monolítico (104, 302, 800) que comprende un nivel superior (105, 604) que tiene una primera pluralidad de capas apiladas y un nivel inferior (106, 605) que tiene una segunda pluralidad de capas apiladas, estando el nivel inferior dispuesto debajo del nivel superior; donde cada píxel de la pluralidad de píxeles comprende: - un elemento fotosensible (107, 301, 403, 423, 443, 500, 601, 710, 727, 752, 777) dispuesto en una ubicación seleccionada de dicho nivel superior; - un dispositivo activo (110, 603) dispuesto en una ubicación seleccionada de dicho nivel inferior, comprendiendo el dispositivo activo al menos una capa de un material semiconductor y estando acoplado operativamente al elemento fotosensible; - un primer terminal intermedio (404a, 424a, 444, 703, 730, 778) conectado circuitalmente a la capa de transporte del elemento fotosensible; y - un terminal de salida (706, 732, 757, 780) conectado circuitalmente al circuito de lectura (102); caracterizado porque, - el elemento fotosensible comprende una capa fotosensibilizante (108, 303, 606) asociada a una capa de transporte (109, 304, 607), incluyendo la capa de transporte al menos una capa de un material bidimensional, donde la capa fotosensibilizante y la capa de transporte están apiladas, y estando la capa fotosensibilizante (108, 303, 606) configurada para absorber la luz incidente de modo que un electrón o un hueco de un par electrón-hueco generado en la capa fotosensibilizante por la absorción de un fotón se puede transferir a la capa de transporte, mientras que el hueco o el electrón de dicho par electrón-hueco permanece atrapado en la capa fotosensibilizante, o en una interfaz entre la capa fotosensibilizante y la capa de transporte; - el sensor de imagen comprende además un circuito de supresión de corriente oscura (400, 420, 440) configurado para suprimir la corriente oscura generada por el elemento fotosensible de los píxeles durante un ciclo de exposición; y - la unidad de control está dispuesta, al menos parcialmente, en dicho nivel inferior (106, 605) y configurada para, cuando se va a leer un píxel dado, conectar circuitalmente el primer terminal intermedio (404a, 424a, 444, 703, 730, 778) de dicho píxel: - con el terminal de salida (780) de dicho píxel, estando dicho terminal de salida (780) conectado circuitalmente al circuito de lectura (102) a través de dicho circuito de supresión de corriente oscura (400, 420, 440) que comprende un cambiador de nivel (452, 783) y un amplificador (451, 784); o - con el terminal de salida (706, 732, 757) de dicho píxel y con dicho circuito de supresión de corriente oscura (400, 420, 440) que comprende al menos un elemento de referencia (401, 421, 501, 502, 503, 504, 602, 702, 728, 753) que tiene una conductancia oscura que coincide con la conductancia oscura del elemento fotosensible del píxel.