图像传感器像素和图像传感器

技术特征：
1.一种图像传感器，所述图像传感器包括：衬底，所述衬底具有相对的第一表面和第二表面；第一像素，所述第一像素包括位于所述衬底的第一部分内的第一光电转换区域，所述第一光电转换区域在所述衬底的相对的所述第一表面和所述第二表面之间延伸；以及第二像素，所述第二像素相对于所述第一像素具有不同的光接收特性，所述第二像素包括：像素电极，所述像素电极位于所述衬底的所述第二表面上；以及光电转换层，所述光电转换层包括钙钛矿材料并且位于所述像素电极上。2.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述衬底包括第一导电型的半导体材料；其中，所述第一光电转换区域包括第二导电型的半导体材料，所述第一光电转换区域与所述衬底形成p-n结光电二极管；并且其中，所述第二像素包括位于所述光电转换层上的透明电极。3.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第二像素还包括垂直电极，所述垂直电极电连接到所述像素电极并且至少部分地延伸穿过所述衬底；其中，所述像素电极、所述光电转换层和所述透明电极在与所述衬底的所述第二表面垂直的方向上垂直地堆叠。4.根据权利要求3所述的图像传感器，其中，所述第二像素还包括位于所述衬底内的浮置扩散区域，所述浮置扩散区域电连接到所述垂直电极。5.根据权利要求4所述的图像传感器，其中，所述第二像素的所述浮置扩散区域与所述衬底的所述第一表面相邻地延伸。6.根据权利要求2所述的图像传感器，其中，所述第一像素还包括位于所述衬底的所述第二表面上的第一滤色器；其中，所述第一光电转换区域在所述第一滤色器和所述衬底的所述第一表面之间延伸。7.根据权利要求6所述的图像传感器，所述图像传感器还包括位于所述衬底的所述第二表面上的微透镜阵列；其中，所述第二像素的所述像素电极、所述光电转换层和所述透明电极在所述微透镜阵列内的相应的微透镜和所述衬底的所述第二表面之间延伸。8.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，从所述第二像素的光接收路径省略了滤色器。9.根据权利要求7所述的图像传感器，其中，所述光电转换层包括钙钛矿层、在所述像素电极和所述钙钛矿层之间延伸的第一阻挡层以及在所述透明电极和所述钙钛矿层之间延伸的第二阻挡层。10.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述第一阻挡层包括在所述第一阻挡层和所述钙钛矿层之间的第一界面处感应出第一势垒的材料，所述第一势垒优先阻挡在所述钙钛矿层内产生的电子跨所述第一界面转移；其中，所述第二阻挡层包括在所述第二阻挡层和所述钙钛矿层之间的第二界面处感应出第二势垒的材料，所述第二势垒优先阻挡在所述钙钛矿层内产生的空穴跨所述第二界面转移。11.根据权利要求9所述的图像传感器，其中，所述第一阻挡层包括从由nio、moo3和v2o5组成的组中选择的至少一种材料；其中，所述第二阻挡层包括从由tio2、hfo2、sno2和zno组成的组中选择的至少一种材料。12.根据权利要求11所述的图像传感器，其中，所述钙钛矿材料具有abx3、a2bx4、a3bx5、
a4bx6、abx4或a
n-1
b
n
x
3n 1
的材料结构，其中，n是在2至6的范围内的正整数；其中，a包括从由na、k、rb、cs和fr组成的组选择的至少一种；其中，b包括从二价过渡金属、稀土金属、碱土金属、ga、in、al、sb、bi和po中选择的至少一种；其中，x包括从cl、br和i中选择的至少一种。13.根据权利要求1所述的图像传感器，其中，所述钙钛矿材料具有abx3、a2bx4、a3bx5、a4bx6、abx4或a
n-1
b
n
x
3n 1
的材料结构，其中，n是在2至6的范围内的正整数；其中，a包括从由na、k、rb、cs和fr组成的组中选择的至少一种；其中，b包括从二价过渡金属、稀土金属、碱土金属、ga、in、al、sb、bi和po中选择的至少一种；其中，x包括从cl、br和i中选择的至少一种。14.一种图像传感器像素，所述图像传感器像素包括：衬底，所述衬底在其光接收表面上具有像素电极；以及光电转换层，所述光电转换层包括钙钛矿材料并且位于所述像素电极上。15.根据权利要求14所述的图像传感器像素，所述图像传感器像素还包括：透明电极，所述透明电极位于所述光电转换层上；以及垂直电极，所述垂直电极电连接到所述像素电极并且至少部分地延伸穿过所述衬底。16.根据权利要求15所述的图像传感器像素，所述图像传感器像素还包括位于所述衬底内的浮置扩散区域，所述浮置扩散区域电连接到所述垂直电极。17.根据权利要求15所述的图像传感器像素，其中，所述光电转换层包括钙钛矿层、在所述像素电极和所述钙钛矿层之间延伸的第一阻挡层以及在所述透明电极和所述钙钛矿层之间延伸的第二阻挡层。18.根据权利要求17所述的图像传感器像素，其中，所述第一阻挡层包括在所述第一阻挡层和所述钙钛矿层之间的第一界面处感应出第一势垒的材料，所述第一势垒优先阻挡在所述钙钛矿层内产生的电子跨所述第一界面转移；其中，所述第二阻挡层包括在所述第二阻挡层和所述钙钛矿层之间的第二界面处感应出第二势垒的材料，所述第二势垒优先阻挡在所述钙钛矿层内产生的空穴跨所述第二界面转移。19.根据权利要求17所述的图像传感器像素，其中，所述第一阻挡层包括从由nio、moo3和v2o5组成的组中选择的至少一种材料；其中，所述第二阻挡层包括从由tio2、hfo2、sno2和zno组成的组中选择的至少一种材料。20.根据权利要求14所述的图像传感器像素，其中，所述钙钛矿材料具有abx3、a2bx4、a3bx5、a4bx6、abx4或a
n-1
b
n
x
3n 1
的材料结构，其中，n是在2至6的范围内的正整数；其中，a包括从由na、k、rb、cs和fr组成的组中选择的至少一种；其中，b包括从二价过渡金属、稀土金属、碱土金属、ga、in、al、sb、bi和po中选择的至少一种；其中，x包括从cl、br和i中选择的至少一种。

技术总结
提供了图像传感器像素和图像传感器，图像传感器像素包括衬底和光电转换层，衬底在其光接收表面上具有像素电极，光电转换层包括钙钛矿材料并位于像素电极上。透明电极设置在光电转换层上，并提供了电连接到像素电极并至少部分地延伸穿过衬底的垂直电极。光电转换层包括钙钛矿层、在像素电极和钙钛矿层之间延伸的第一阻挡层以及在透明电极和钙钛矿层之间延伸的第二阻挡层。钙钛矿材料可以具有ABX3、A2BX4、A3BX5、A4BX6、ABX4或A


技术研发人员：赵昇贤 李泰渊 李泰雨
受保护的技术使用者：首尔大学校产学协力团
技术研发日：2022.05.19
技术公布日：2023/2/17