CN102630341A - 光敏成像器件和相关方法 - Google Patents

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Abstract

提供了光敏器件和相关的方法。一方面，例如，光敏成像器件可包括半导体基底，其具有形成至少一个结的多个掺杂区域；有纹理区域，其与半导体基底相连并被布置以与电磁辐射相互作用，和电传输元件，其与半导体基底相连并可操作以从至少一个结传输电信号。一方面，有纹理区域可操作以促进从红外电磁辐射探测产生电信号。另一方面，与电磁辐射相互作用进一步包括，与缺乏有纹理区域的半导体基底相比，增加半导体基底的有效吸收波长。

Description

光敏成像器件和相关方法
优先权数据
本申请要求2009年9月17日提交的美国临时专利申请系列号61/243,434、2010年3月5日提交的美国临时专利申请系列号61/311,004和2010年3月5日提交的美国临时专利申请系列号61/311,107的权益，其每一篇通过参考并入本文。
背景技术
光与半导体材料的相互作用已经是重要的革新。硅成像器件已经用在诸如数字照相机、光学鼠标、摄影机、移动电话等的各种技术中。电荷耦合器件(CCD)广泛用于数字成像，并且后来通过具有提高性能的补充性金属-氧化物-半导体(CMOS)成像器得以改善。CMOS传感器典型地用硅制造并可将可见入射光转化成光电流并最终转化成数字图像。但是，用于探测红外入射电磁辐射的基于硅的技术是有问题的，因为硅是带隙为约1.1eV的间接带隙半导体。因此在硅中，对波长大于约1100nm的电磁辐射的吸收非常低。
发明简述
本公开提供了光敏器件和相关方法。一方面，例如，光敏成像器件可包括半导体基底，其具有形成至少一个结的多个掺杂区域；有纹理区域，其与半导体基底相连并且被布置与电磁辐射相互作用；和电传输元件，其与半导体基底相连并可操作以从至少一个结传输电信号。一方面，有纹理区域是可操作的，以促进从红外电磁辐射的探测产生电信号。另一方面，与电磁辐射的相互作用进一步包括与缺乏有纹理区域的半导体基底相比增加半导体基底的有效吸收长度。在一个具体方面，传输元件选自晶体管、传感节点(sensing node)、传输门和其组合。
有纹理区域相对于掺杂区域可布置在各个位置。一方面，例如，有纹理区域布置在与多个掺杂区域相对的半导体基底的表面上。在一个具体方面，有纹理区域具有可操作以将电磁辐射引入或引出半导体基底的表面形态。有纹理区域相对于半导体基底的表面形态可包括各种外形，包括但不限于，倾斜的、棱锥的、倒棱锥的、球形的、抛物面的、不对称的、对称的和类似外形，包括其组合。
另一方面，有纹理区域可布置在与多个掺杂区域临近的半导体基底的表面上。在更具体方面，另外的有纹理区域可布置在与多个掺杂区域相对的半导体基底的表面上。这样，有纹理区域可因此布置在多个掺杂区域附近和在多个掺杂区域的对面。
有纹理区域的各个方面可根据器件的期望构造而变化。但是，一方面，有纹理区域包括具有选自微米级、纳米级和其组合的尺寸的表面特征。考虑许多表面特征形态，其非限制性例子包括圆锥、柱体、棱锥、显微透镜(micolenses)、量子点、倒转特征和其组合。另外，有纹理区域可由多种方法形成。这类纹理制作方法的非限制性例子可包括激光照射、化学刻蚀(例如各向异性刻蚀、各向同性刻蚀)、纳米压印、材料沉积和其组合。
另外的层和/或结构可包括在根据本公开方面的各种器件中。一方面，例如，反射层可被连接至半导体基底并被布置以维持半导体基底中的电磁辐射。另一方面，透镜可光学地耦合至半导体基底并被布置以使入射电磁辐射聚焦至半导体基底。
在本公开的另一方面，提供了制作光敏成像器件的方法。这种方法可包括在半导体基底上形成有纹理区域，所述半导体基底具有形成至少一个结的多个掺杂区域，其中有纹理区域在与电磁辐射相互作用的位置处形成，以及将电传输元件与半导体基底相连，以便电传输元件是可操作的以从至少一个结传输电信号。
在一方面，光敏成像器件可被调节以选择，从而滤掉特定电磁辐射波长。在一个具体方面，调节包括形成具有选择性漫射或选择性吸收期望波长的电磁辐射的尺寸的表面特征。另一方面，调节通过选自下列的因素实现：有纹理区域的布置、有纹理区域的材料类型和/或厚度、有纹理区域的掺杂剂类型、有纹理区域的掺杂分布、半导体基底的掺杂剂分布、半导体基底的材料类型和/或厚度和其组合。
在本公开的另一方面，提供了光敏成像器件。这种器件可包括半导体基底，其具有形成至少一个结的多个掺杂区域；有纹理区域，其与半导体基底相连并被布置以与电磁辐射相互作用；和至少4个晶体管，其与半导体基底相连，并且至少一个晶体管与至少一个结电耦合。
附图简述
图1是根据本公开一个方面的光敏器件的示意图；
图2是根据本公开另一方面的光敏器件的示意图；
图3是根据本公开仍另一方面的光敏器件的示意图；
图4是根据本公开进一步方面的光敏器件的示意图；
图5是根据本公开仍进一步方面的光敏器件的示意图；
图6是根据本公开另一方面的光敏器件的示意图；
图7是根据本公开仍另一方面的光敏像素器件的示意图；
图8是根据本公开进一步方面的光敏像素器件的示意图；
图9是根据本公开仍进一步方面的光敏像素器件的示意图；
图10是根据本公开另一方面的光敏像素器件的示意图；
图11是根据本公开仍另一方面的光敏像素器件的示意图；
图12是根据本公开进一步方面的光敏像素器件的示意图；
图13是根据本公开另一方面的光敏像素器件的示意图；
图14是根据本公开仍另一方面的光敏成像器件的示意图；
图15是根据本公开进一步方面的光敏像素器件的示意图；
图16是根据本公开另一方面的光敏像素器件的示意图；和
图17是根据本公开仍另一方面制作光敏成像器件的方法的描述。
详述
在本文描述本公开之前，应当理解本公开不限于本文所公开的具体结构、方法步骤或材料，而是扩展至它们的等价物，如相关领域普通技术人员所认识到的。也应当理解，本文使用的术语仅仅用于描述具体实施方式的目的，并不意欲是限制性的。
定义
下列术语将根据下面阐释的定义使用。
应当注意，如在该说明书和所附权利要求中所使用的，单数形式“一个（一种）”和“所述”包括复数形式，除非上下文清楚地相反指出。因此，例如，提及“一种掺杂剂”包括一种或多种这样的掺杂剂，提及“所述层”包括提及一个或多个这样的层。
如本文所使用，术语“低氧含量”指填隙氧含量小于或等于约60ppm原子的任何材料。
如本文所使用，术语“无序的表面”和“有纹理的表面”可交换使用，并指通过激光脉冲的辐射形成的具有纳米级至微米级表面变化的拓扑学(topology)表面。虽然这种表面的特点可取决于使用的材料和技术而变化，但一方面这种表面可为数百纳米厚并由纳米微晶(例如从约10至约50纳米)和纳米孔组成。另一方面，这种表面可包括微米级结构(例如约2μm至约60μm)。仍另一方面，表面可包括纳米级和/或微米级从约5nm至约500μm的结构。
如本文所使用，术语“能流(fluence)”指通过单位面积的单脉冲激光辐射的能量。换句话说，“能流”可描述为一个激光脉冲的能量密度。
如本文所使用，术语“表面修饰”和“表面改性”指使用激光辐射改变半导体材料的表面。在一个具体方面，表面改性可包括主要使用激光辐射或与掺杂剂结合使用激光辐射的方法，由此激光辐射有助于将掺杂剂并入半导体材料的表面。因此，在一方面，表面改性包括掺杂半导体材料。
如本文所使用，术语“靶区域”指打算被掺杂的或使用激光辐射表面改性的半导体材料的区域。半导体材料的靶区域可随着表面改性方法的进展而变化。例如，第一靶区域被掺杂或表面改性之后，可在相同的半导体材料上选择第二靶区域。
如本文所使用，术语“探测”指传感、吸收和/或收集电磁辐射。
如本文所使用，术语“基本上”指动作、特征、性质、状态、结构、项目或结果的全部的或几乎全部的范围或程度。例如，“基本上”包封的对象意思是完全包封或几乎完全包封的对象。偏离绝对完整性的精确允许程度在某些情况下可取决于具体的上下文。但是，一般来说，几乎完成可具有如绝对和总体完成获得的相同的总体结果。当用于负面含义时，“基本上”的使用同样适用，指完全或几乎完全缺乏动作、特点、性质、状态、结构、项目或结果。例如，“基本上不含”颗粒的组合物完全缺乏颗粒，或几乎完全缺乏颗粒以致效果与如同完全缺乏颗粒相同。换句话说，“基本上不含”成分或要素的组合物可仍实际上包含该项目，只要没有其可测量的效果。
如本文所使用，术语“约”通过假设给定值可“稍微高于”或“稍微低于”端点用于提供数值范围端点的灵活性。
如本文所使用，为了方便，多个项目、结构要素、组分要素和/或材料可在共同的列表中出现。但是，这些列表应当被解释为如同列表的每个成员被单个地识别为单独的和独特的成员。因此，这种列表的单个成员不应仅仅基于它们在相同组中出现而没有相反指示而被解释为该列表的任何其他成员的实际等同物。
浓度、数量和其他数值数据可在本文中以范围的形式表达或出现。应当理解，这种范围形式仅仅为了方便和简洁而使用，因此应当灵活地解释为不仅包括作为范围的界限明确叙述的数值，而且也包括包含在该范围内的所有单个数值或子范围，如同每个数值和子范围被明确叙述一样。作为例子，“约1至约5”的数值范围应当解释为不仅包括约1至约5的明确叙述的数值，而且也包括在指出的范围内的单个值和子范围。因此，包括在该数值范围内的是单个数值，如2、3和4和子范围如1-3、2-4和3-5等等，以及各个1、2、3、4和5。
该相同原则适用于仅叙述一个数值作为最小值或最大值的范围。而且，无论被描述的范围或特点的宽度如何，应当应用这种解释。
公开内容
电磁辐射可在宽的波长范围存在，包括可见范围波长(约350nm至800nm)和不可见波长(长于约800nm或短于350nm)。红外光谱通常描述为包括光谱近红外部分，其包括约800至1300nm的波长；光谱短波红外部分，其包括约1300nm至3微米的波长；和光谱的中波至长波红外(或热红外)部分，其包括大于约3微米至高达约30微米的波长。在本文，这些一般地和共同地称作电磁光谱的“红外”部分，除非另外注明。
传统硅光探测成像器具有受限的光吸收/探测性质。例如，红外光对于这种基于硅的探测器几乎是透明的。虽然其他材料(例如InGaAs)可用于探测波长大于约1000nm的红外电磁辐射，但是硅仍然是常用的，因为它的制造相对便宜并且可用于探测可见光谱(即可见光，350nm–800nm)的波长。传统硅材料需要足够的吸收深度，以探测波长长于约700nm的光子。虽然可见光可在硅中相对浅的深度处被吸收，但在标准晶片深度(例如约750μm)的硅中更长波长(例如900nm)的吸收不是根本没有就是吸收差。与传统材料相比，本公开的器件通过减小对较长波长的有效吸收长度增加了半导体材料的吸收性。例如，硅的吸收深度可被减少，以便这些更长的波长可在小于或等于约850μm的深度被吸收。换句话说，通过减少有效吸收长度，这些器件能够在薄的半导体材料中吸收更长波长(例如对于硅，>1000nm)。除了增加有效吸收长度，也可使用更薄的半导体材料增加响应速率或响应速度。
本公开另外提供了能够探测可见电磁辐射以及红外电磁辐射的宽频带光敏二极管、像素(pixel)和成像器，包括制造这种器件的相关方法。光敏二极管可包括半导体基底，其具有形成至少一个结的多个掺杂区域，和至少一个有纹理区域，其与半导体基底相连并被布置以与电磁辐射相互作用。在一方面，多个掺杂区域可包括至少一个阴极区和至少一个阳极区。在一些方面，掺杂区域可包括n-型掺杂剂和/或p-型掺杂剂，如下面所讨论，从而产生p-n结。在其他方面，光敏器件可包括i-型区域以形成p-i-n结。
光敏像素可包括半导体基底，其具有形成至少一个结的多个掺杂区域；至少一个有纹理区域，其与半导体基底相连并被布置以与电磁辐射相互作用；和电传输元件，其与半导体基底相连并可操作以从至少一个结传输电信号。光敏成像器可包括多个光敏像素。另外，电传输元件可包括各种器件，包括但不限于晶体管、传感节点、传输门、传输电极和类似器件。
光敏或光探测成像器包括能够吸收给定波长范围内电磁辐射的光电二极管或像素。这种成像器可以是无源像素传感器(PPS)、有源像素传感器(APS)、数字像素传感器成像器(DPS)或类似成像器，一个区别是成像传感器读出结构。例如，半导体光敏成像器可以是三个或四个晶体管有源像素传感器(3TAPS或4TAPS)。各种另外的组件也被考虑，并且可取决于具体的构造和期望的结果而有必要变化。作为一个例子，4T构造可另外地包括传输门、复位、源极跟随器和行选择晶体管(rowselect transistor)，等等。另外，大于4个晶体管的器件也在本范围内。
光敏成像器可以是前面照射(FSI)或背面照射(BSI)器件，并且两种结构类型都有优缺点。在典型的FSI成像器中，通过首先通过晶体管和金属电路，入射光进入半导体器件。但是，在进入成像器的光感测部分之前，光可被晶体管和电路散射，从而造成光损失和噪音。透镜可布置在FSI像素的顶侧，以引导入射光并使其聚焦至器件的光感测活跃区域，从而部分避开电路。在一方面，透镜可以是佑伦镜(ulens)。另一方面，BSI成像器配置为具有延伸至器件背面的结缺乏区域。在一方面，例如，入射光经光感测部分进入器件并且大部分被吸收，然后到达电路。BSI设计允许较小的像素结构和成像器高的占空因数。如所述，本公开可适合任一配置。也应当理解，根据本公开方面的器件可并入补充性金属-氧化物-半导体(CMOS)成像器结构或电荷耦合器件(CCD)成像器结构。
一方面，如图1中所显示，光敏二极管10可包括半导体基底12，其具有形成至少一个结的多个掺杂区域14、16，和至少一个有纹理区域18，其与半导体基底相连并被布置以与电磁辐射相互作用。取决于器件，不同掺杂区域可具有相同的掺杂分布或不同的掺杂分布。这种结构是FSI设计，其中光从多个掺杂区域方向进入半导体基底。虽然显示在图1中的器件包含三个掺杂区域，但应当注意包含一个或多个掺杂区域的方面考虑在本范围内。另外，半导体基底可被掺杂，并且因此在一些方面可被认为是掺杂区域。也应当注意，光敏二极管可配置为BSI结构，并且因此电磁辐射可从有纹理区域的方向进入半导体基底。
根据本公开方面的各种器件相对于传统光敏器件可展示增加的量子效率。量子效率的任何增加可使信噪比产生大的差异。更复杂的结构不仅可提供增加的量子效率而且也提供像素到像素的良好均匀性。另外，与传统光敏器件相比，本公开的器件展示增加的响应率。例如，在一方面，对于大于1000nm的波长，厚度小于100μm的半导体基底，响应率可大于或等于0.8A/W。
光敏成像器可维持在恒定条件下(固定的电压或电流)，以提供增强的线性和均匀性。成像器和下面器件层之间的连接可使用由难熔金属如钨或钽制作的通路(vias)实现。将存储元件置于成像器下可提供各种光子学益处。例如，整个像素阵列可用于信号处理。这使得能够通过允许达到低水平像素信号实现更高性能。而且，可通过像素处理器进行大量的平行操作。例如，与数字转换类似，可进行噪音降低(即，精确相关二次采样)、能量调节、最邻近像素处理、压缩、会聚和颜色多路处理操作。
各种半导体材料被考虑用于根据本公开方面的器件和方法。这种半导体材料的非限制性例子可包括IV族材料，由来自II族和VI族的材料组成的化合物和合金、由来自III族和V族的材料组成的化合物和合金、和其组合。更具体而言，示例性IV族材料可包括硅、碳(例如金刚石)、锗和其组合。IV族材料的各种示例性组合可包括碳化硅(SiC)和锗化硅(SiGe)。在一个具体方面，半导体材料可以是硅或包括硅。示例性硅材料可包括无定形硅(a-Si)、微晶硅、多晶硅和单晶硅，以及其他晶体类型。另一方面，半导体材料可包括硅、碳、锗、氮化铝、氮化镓、砷化镓铟、砷化镓铝和其组合的至少一种。
II-VI族材料的示例性组合可包括硒化镉(CdSe)、硫化镉(CdS)、碲化镉(CdTe)、氧化锌(ZnO)、硒化锌(ZnSe)、硫化锌(ZnS)、碲化锌(ZnTe)、碲化锌镉(CdZnTe，CZT)、碲化镉汞(HgCdTe)、碲化锌汞(HgZnTe)、硒化锌汞(HgZnSe)和其组合。
III-V族材料的示例性组合可包括锑化铝(AlSb)、砷化铝(AlAs)、氮化铝(AlN)、磷化铝(AlP)、氮化硼(BN)、磷化硼(BP)、砷化硼(BAs)、锑化镓(GaSb)、砷化镓(GaAs)、氮化镓(GaN)、磷化镓(GaP)、锑化铟(InSb)、砷化铟(InAs)、氮化铟(InN)、磷化铟(InP)、砷化镓铝(AlGaAs，AlxGa1-xAs)、砷化镓铟(InGaAs，InxGa1-xAs)、磷化镓铟(InGaP)、砷化铟铝(AlInAs)、锑化铟铝(AlInSb)、氮砷化镓(GaAsN)、磷砷化镓(GaAsP)、氮化镓铝(AlGaN)、磷化镓铝(AlGaP)、氮化镓铟(InGaN)、锑砷化铟(InAsSb)、锑化镓铟(InGaSb)、磷化铟镓铝(AlGaInP)、磷砷化镓铝(AlGaAsP)、磷砷化镓铟(InGaAsP)、磷砷化铟铝(AlInAsP)、氮砷化镓铝(AlGaAsN)、氮砷化镓铟(InGaAsN)、氮砷化铝铟(InAlAsN)、氮锑砷化镓(GaAsSbN)、锑砷氮化铟镓(GaInNAsSb)、磷锑砷化铟镓(GaInAsSbP)和其组合。
半导体材料可以具有允许电磁辐射探测和转换功能的任何厚度，并且因此任何这样的半导体材料厚度考虑在本范围内。在一些方面，半导体的激光处理区域增加了器件的效率以便半导体材料可以比之前可能的更薄。半导体厚度的减少，降低了制造这种器件所需要的半导体材料的量。例如，一方面，半导体材料的厚度从约500nm至约50μm。另一方面，半导体材料的厚度小于或等于约500μm。仍另一方面，半导体材料的厚度从约1μm至约10μm。在进一步方面，半导体材料的厚度可从约5μm至约750μm。在仍进一步方面，半导体材料的厚度可从约5μm至约100μm。
另外，考虑各种类型的半导体材料，并且可被并入电磁辐射探测器件的任何这样的材料考虑在本范围内。例如，一方面，半导体材料是单晶。另一方面，半导体材料是多晶。仍另一方面，半导体材料是微晶。也考虑半导体材料可以是无定形。具体的非限制性例子包括无定形硅或无定形硒。
本公开的半导体材料也可以使用各种制造方法制造。在一些情况下，制造程序可影响器件的效率，并且可被考虑用于实现期望的结果。示例性制造方法可包括丘克拉斯基(Czochralski)(Cz)方法、磁性丘克拉斯基(mCz)方法、浮区(Float Zone)(FZ)方法、外延生长或沉积方法和类似方法。器件中是否期望低氧含量也可影响对半导体材料制造方法的选择。各种方法产生包含各种氧含量的半导体材料，并且因此具有更严格容差（tolerance）氧水平的一些应用与其他相比，可更加受益于具体的制造程序。例如，在CZ晶体生长期间，当被拉制时，来自通常是石英坩埚的容纳容器的氧可被并入晶体。另外，对于CZ方法，其他氧污染物源也是可能的。但是，这种污染可通过使用非含氧坩埚材料，以及开发不使用坩埚的其他晶体生长方法而减少。一种这样的方法是FZ方法。
通过加强晶体生长方法，如在磁场存在的情况下生长晶体(即mCz方法)，也可使得用CZ方法生长的材料具有降低的氧浓度。而且，除气技术可被用于减少氧或其他杂质对最终器件的影响。这些除气技术可包括热循环，以释放杂质或使杂质成核，或选择性离子植入种类以作为杂质除气部位。例如，集中在半导体中的氧可通过进行炉期除去，形成除杂区。在用惰性气体加热期间，半导体表面附近的氧从材料中扩散出来。在炉期期间，但是在除杂步骤之后，可进行成核和生长步骤。在成核步骤期间为沉淀物形成成核位置，并且在生长步骤期间沉淀物从成核位置生长。沉淀物由在半导体材料体相中和除杂区下面的填隙氧形成。半导体材料体相中氧的沉淀可以是期望的，因为这种沉淀物可起除气位置的作用。也可进行这种沉淀形成以将填隙氧“锁”入沉淀物并减少这种氧可能从半导体材料体相迁移进入除杂区的可能性。
在期望器件低氧含量的那些方面，可进一步处理半导体材料，以便使氧引入最小化。取决于半导体受到的热处理，诸如硅的半导体中氧可以以不同的状态或在不同的位置存在(例如，在间隙或取代其他位置)。如果半导体遭受高于例如约1000℃的温度，氧可形成聚集体或群，其在晶体晶格中用作缺陷位置。这些位置可导致俘获状态并且可发生半导体材料和器件中载流子寿命的减少。在更低温度下(例如，约400℃至700℃)，氧可表现为电活跃热供体。因此，氧可对载流体寿命和载流体迁移率有不利影响。在制造具有光电导增益的器件中，造成载流体寿命降低的氧的存在可导致减少的光电导增益水平。
因此，生产半导体器件以获得或保持低氧含量可能是有益的。这可以各种方式实现，包括起始使用其中包含低氧水平的半导体材料，以最小化氧吸收进入半导体晶格中的方式处理这些材料，并且使用消除或减少可能存在于半导体中的氧的技术。这类方法和技术可包括，例如，使半导体材料和任何激光处理的区域退火至相比之前退火程序更低的温度。下面更充分讨论退火方法。
另外，半导体材料的纹理处理和/或任何退火方法可在基本上缺氧的环境中进行，以使氧引入半导体最小化。缺氧的或基本上缺氧的环境可包括各种环境。一方面，例如，缺氧的环境可以是其中来自空气或其他来源的氧已经被包含极少氧或没有氧的气体或其他流体替换的环境。另一方面，处理可发生在真空环境中，并且因此包含极少氧或没有氧。另外，例如可避免包含氧的材料或将氧引入半导体的材料，比如石英坩埚。实际上，术语“缺氧的环境”可以用于描述低氧水平的环境，只要半导体材料可在其中在期望的容差内进行处理。因此，具有低氧或极少氧至没有氧的环境是其中半导体可被处理为低氧含量半导体同时保持氧水平在本公开容差范围内的环境。一方面，缺氧的环境可以是不含氧的环境。关于低氧含量半导体材料的进一步细节可见于2010年4月30日提交的美国专利申请号12/771848，其通过参考并入本文。
取决于器件的期望效率，半导体材料可具有各种填隙氧水平。在一些方面，氧含量可能无关紧要，因此在晶格中的任何氧水平是可以接受的。在其他方面，期望低的氧含量。在一方面，半导体材料可具有小于或等于约50ppm原子的氧含量。另一方面，半导体材料可具有小于或等于约30ppm原子的氧含量。仍另一方面，半导体材料可具有小于或等于约10ppm原子的氧含量。另一方面，半导体可具有小于约5ppm原子的氧含量。仍另一方面，半导体可具有小于约1ppm原子的氧含量。
如已描述的，有纹理区域可起漫射电磁辐射、重引导电磁辐射并吸收电磁辐射的功能，因此增加了器件的量子效率。有纹理区域可包括表面特征以增加光敏像素的有效吸收长度。表面特征可以是圆锥、棱锥、柱体、突出、显微透镜、量子点、倒转特征和类似特征。诸如操纵特征大小、维度、材料类型、掺杂剂分布、纹理位置等因素可允许漫射区域可针对特定的波长进行调节。一方面，调节器件可允许吸收特定的波长或波长范围。另一方面，调节器件可允许经过滤减少或消除特定的波长或波长范围。
可通过器件内有纹理区域的位置、改变器件内区域的掺杂剂分布(一种或多种)、掺杂剂选择等实现调节。另外，靠近有纹理区域的材料组成可形成波长特异性光感测像素器件。应当注意，波长特异性光感测像素可在一个像素与下一个像素之间不同，并且可被并入成像阵列。例如4×4阵列可包括蓝像素、绿像素、红像素和红外光吸收像素，或蓝像素、两个绿像素和红像素。
根据本公开方面的有纹理区域可允许光敏器件在器件内多次通过入射电磁辐射，尤其在更长波长(即红外线)下。这种内部反射增加了有效吸收长度以大于半导体基底的厚度。该吸收长度的增加，增加了器件的量子效率，产生了改善的信噪比。
可通过各种技术形成有纹理区域，包括激光照射、化学刻蚀(例如各向异性刻蚀，各向同性刻蚀)、纳米压印、另外的材料沉积和类似技术。例如，通过使用深槽隔离和刻蚀技术，柱特征可通过从FSI半导体基底的背面去薄或除去材料并入像素。一方面，材料可被除去至约20μm的厚度。各向异性刻蚀可用于产生倾斜的背面棱锥结构、球形结构、抛物面结构、具有反射镜的透镜结构和类似结构。在柱体背面的这类特征也可用于漫射和反射电磁辐射。
一方面，可在光敏器件的制造期间进行纹理化处理。另一方面，可在之前已经制造的光敏器件上进行纹理化处理。例如，CMOS、CCD或其他光敏元件可在制造之后纹理化。在该情况下，材料层可从光敏元件上除去以暴露可在其上形成有纹理区域的半导体基底或体相材料。
一种有效的产生有纹理区域的方法是通过激光处理。这种激光处理允许半导体基底的不连续位置纹理化。考虑各种形成有纹理区域的激光处理技术，并且应当认为能够形成这种区域的任何技术在本范围内。激光处理或加工可允许增强的吸收性质等等，并因此增加电磁辐射聚焦和探测。激光处理的区域可与最靠近入射电磁辐射的表面有关，或激光处理的表面可与相对入射电磁辐射的相对表面相关，从而允许辐射在它碰到激光处理区域之前穿过半导体材料。
一方面，例如，半导体材料的靶区域可用激光辐射照射以形成有纹理区域。这种处理的例子更加详细地描述在美国专利7,057,256、7,354,792和7,442,629中，其通过参考以它们的整体并入本文。简要地，半导体材料的表面用激光辐射照射以形成有纹理的或表面改性的区域。这种激光处理可需要或不需要掺杂剂材料发生。在使用掺杂剂的那些方面，激光可被引导通过掺杂剂载体并到半导体表面上。这样，来自掺杂剂载体的掺杂剂被引入半导体材料的靶区域。根据本公开的方面，并入半导体材料的这种区域可具有多种好处。例如，靶区域典型地具有有纹理的表面，其经本文描述的机制增加了激光处理区域的表面积并增加了辐射吸收的概率。一方面，这种靶区域是基本上有纹理的表面，包括已经通过激光纹理化产生的微米级和/或纳米级表面特征。另一方面，照射半导体材料的表面包括将激光辐射暴露至掺杂剂，以便照射将掺杂剂并入半导体。本领域熟知各种掺杂剂材料，并且本文更详细地讨论。
因此，半导体材料的表面通过激光处理在化学上和/或结构上改变，在一些方面，这可导致形成显示为表面上的微结构或图案区域的表面特征，并且，如果使用掺杂剂，将这种掺杂剂并入半导体材料。在一些方面，特征或微结构可为大约50nm至20μm大小并且可帮助吸收电磁辐射。换句话说，有纹理的表面可增加半导体材料吸收入射辐射的概率。
用于表面改性半导体材料的激光辐射类型可取决于材料和期望的改性而变化。本领域已知的任何激光辐射可与本公开的器件和方法一起使用。但是，许多激光的特性可影响表面改性方法和/或所得产品，包括但不限于激光辐射的波长、脉冲宽度、脉冲能流、脉冲频率、偏振、激光相对于半导体材料的传播方向等。一方面，激光可配置为提供半导体材料的脉动激光照射。短脉冲激光器是能够产生飞秒、皮秒和/或纳秒脉冲持续时间的激光器。激光脉冲可具有约从约10nm至约8μm，更具体而言从约200nm至约1200nm范围的中心波长。激光辐射的脉冲宽度可在从约几十飞秒至约几百纳秒的范围。一方面，激光脉冲宽度可在从约50飞秒至约50皮秒的范围。另一方面，激光脉冲宽度可在从约50皮秒至100纳秒的范围。另一方面，激光脉冲宽度在从约50至500飞秒的范围。
照射靶区域的激光脉冲的数量可在从约1至约2000的范围。一方面，照射半导体靶区域的激光脉冲的数量可在从约2至约1000的范围。进一步，脉冲的重复率或频率可被选择在从约10Hz至约10μHz的范围，或在从约1kHz至约1MHz的范围，或在从约10Hz至约1kHz的范围。而且，每个激光脉冲的能流可在从约1kJ/m2至约20kJ/m2的范围，或在从约3kJ/m2至约8kJ/m2的范围。
考虑各种掺杂剂材料，并且根据本公开的方面可用在激光处理方法中以表面改性半导体材料的任何这种材料考虑在本范围内。应当注意，使用的具体掺杂剂可取决于被激光处理的半导体材料，以及所得半导体材料期望的用途而变化。例如，潜在掺杂剂的选择可取决于是否期望调节光敏器件而不同。
掺杂剂可以是供电子的或供空穴的。一方面，掺杂剂材料的非限制性例子可包括S、F、B、P、N、As、Se、Te、Ge、Ar、Ga、In、Sb和其组合。应当注意，掺杂剂材料的范围应当不仅包括掺杂剂材料本身，而且包括传输这种掺杂剂的形式的材料(即掺杂剂载体)。例如，S掺杂剂材料不仅包括S，而且包括能够用于将S掺杂进入靶区域的任何材料，比如，例如，H2S、SF6、SO2和类似材料，包括其组合。在一个具体方面，掺杂剂可以是S。硫可以以在约5×1014和约1×1016离子/cm2之间的离子剂量水平存在。含氟化合物的非限制性例子可包括ClF3、PF5、F2、SF6、BF3、GeF4、WF6、SiF4、HF、CF4、CHF3、CH2F2、CH3F、C2F6、C2HF5、C3F8、C4F8、NF3和类似物，包括其组合。含硼化合物的非限制性例子可包括B(CH3)3、BF3、BCl3、BN、C2B10H12、硼二氧化硅(borosilica)、B2H6和类似物，包括其组合。含磷化合物的非限制性例子可包括PF5、PH3和类似物，包括其组合。含氯化合物的非限制性例子可包括Cl2、SiH2Cl2、HCl、SiCl4和类似物，包括其组合。掺杂剂也可包括含砷化合物，比如AsH3和类似物，以及含锑化合物。另外，掺杂剂材料可包括掺杂剂组的混合物或组合，即含硫化合物与含氯混合物混合。一方面，掺杂剂材料可具有大于空气的密度。在一个具体方面，掺杂剂材料可包括Se、H2S、SF6或其混合物。在另一具体方面，掺杂剂可以是SF6并且可具有约5.0×10-8mol/cm3至约5.0×10-4mol/cm3的预定浓度范围。SF6气体是用于经激光方法将硫并入半导体材料的良好载体，对半导体材料没有明显的副作用。另外，应当注意，掺杂剂也可以是溶解在溶液诸如水、醇或酸或碱溶液中的n-型或p-型掺杂剂材料的液体溶液。掺杂剂也可以是作为粉末施用或作为悬浮液干燥在晶片上的固体材料。
半导体基底可由于各种原因被退火，包括掺杂剂活化，半导体材料损坏修复，等等。在包括激光纹理化区域的那些方面，半导体材料可激光处理之前、激光处理之后、激光处理期间或激光处理之前和之后退火。退火可增强器件的半导体性质，包括增加半导体材料的光响应性质。另外，退火可减少激光照射方法造成的破坏。虽然任何已知的退火可以是有益的并且可被考虑在本范围内，但在较低温度的退火可以尤其有用。这种“低温”退火可大大增强使用这种材料的器件的光电导增益和外部量子效率。一方面，例如，半导体材料可被退火至从约300℃至约1100℃的温度。另一方面，半导体材料可被退火至从约500℃至约900℃的温度。仍另一方面，半导体材料可被退火至从约700℃至约800℃的温度。在进一步方面，半导体材料可被退火至小于或等于约850℃的温度。
退火程序的持续时间可根据进行的退火具体类型，以及根据使用的材料而变化。例如，可使用快速退火方法，并因此，与其他技术相比，退火的持续时间可更短。各种快速热退火技术是已知的，所有这些应当考虑在本范围内。一方面，半导体材料可通过快速退火方法退火，持续时间大于或等于约1μs。另一方面，快速退火方法的持续时间可从约1μs至约1ms。作为另一个实例，可使用烘焙或熔炉退火方法，与快速退火相比，其具有可以更长的持续时间。一方面，例如，半导体材料可通过烘焙退火方法退火，持续时间大于或等于约1ms至数小时。如已经描述的，如果使用低氧含量半导体材料，在基本上缺氧的环境中退火这种材料可以是有益的。
如已经描述的，退火可帮助减少半导体基底固有的缺陷并以其他方式减少电子/空穴复合。换句话说，退火可帮助产生有效地减少不期望的复合过程的电子状态。退火半导体材料也可改善器件的响应率或光电导增益。光电导器件可具有可引入可俘获载流子的能级的掺杂剂、杂质或缺陷。俘获载流子和减少光载流子的复合可导致器件光电导增益的增加。光电导增益和俘获时间的关系可通过等式(I)表示：
增益=τL/τt            (I)
其中“τL”是额外载流子的寿命并且“τt”是载流子经过器件的穿过时间。应理解，额外载流子的寿命可通过俘获载流子种类并减少复合率而增加。可通过半导体中在室温下具有毫秒俘获时间和在薄的轻微掺杂晶片中短的穿过时间的俘获中心实现增益的增加。这些俘获位置可通过允许更多的电子跨过不同区域而不被复合，减少载流子的复合并且从而改善或增加器件的光电导增益。
转向图2，反射层20可被连接至半导体基底12。为了将电磁辐射反射回器件，反射层可被连接至半导体基底的任何一面或部分。因此，一方面，反射层可位于与进入的电磁辐射相对的半导体基底上。因此，如在图2中所显示，经过半导体基底和有纹理区域16的电磁辐射可反射回半导体基底。另外，钝化层22可被连接至半导体基底。显示了钝化层连接至面向进入的电磁辐射的半导体基底一侧，但是钝化层可位于器件上的任何位置并且仍在本范围内。
如已经描述的，有纹理区域的位置可用于提供增强和/或过滤进入的电磁辐射。例如，位于电磁辐射进入光敏器件的点的有纹理区域往往使电磁辐射弯曲，尤其蓝波长。因此，可通过将有纹理区域置于靠近入射电磁辐射的表面，以有目的地实现蓝波长的过滤，实现一种水平的调节。另外，特定波长电磁辐射的吸收发生在半导体层和/或有纹理区域的不同深度。例如，通过增加对绿波长的吸收，绿波长产生的电信号可在二极管或像素中增加。某些传统的4像素成像器具有一个红色像素、一个蓝色像素和两个绿色像素，具有较大数量的绿色像素使得人眼对绿色的敏感性增加。因此一方面，4像素成像器可具有一个蓝色像素、一个红色像素和一个具有增加的绿波长吸收的绿色像素。取决于成像器期望的应用，第四个像素可用于IR或其他波长选择性像素。
图3显示具有位于半导体基底12侧面的有纹理区域30的光敏器件。这种构造允许电磁辐射经器件的侧面正常离开，以进一步在半导体基底中消除和吸收。有纹理区域(一个或多个)可位于一个或多个侧面上以有助于增强吸收。
图4显示具有相对于半导体基底12具有非平行表面的有纹理区域40的光敏器件。因此有纹理区域的总体构造可被设计来进一步增强吸收和/或选择性地调节器件。如已经描述的，非平行表面可具有各种构造，比如，但不限于，非平行斜面、棱锥、倒棱锥、凹形、凸形和类似形状。在一些情况下，有纹理区域的构造可起到引导或聚焦电磁辐射进入半导体基底的作用，在其他情况下，有纹理区域的构造可起到引导或聚焦电磁辐射远离半导体基底的作用。
如在图5中所显示，透镜50可被连接至半导体基底12，在面向进入的电磁辐射的面上。因此透镜可将电磁辐射聚焦至半导体基底中。在电路或其他结构布置在进入的电磁辐射表面上的那些方面，透镜可进一步聚焦围绕这类结构的光，从而减少光散射和噪音。
如在图6中所显示，有纹理区域60位于半导体基底12上，邻近多个掺杂区域14、16。有纹理区域可与至少一个掺杂区域相联，如所显示，或有纹理区域可与掺杂区域不同(未显示)。电磁辐射可在靠近掺杂区域一侧，或可选地在掺杂区域的相对侧进入光敏器件。
图7-11显示根据本公开的方面制造光敏像素的各种步骤。图7显示前面照射(FSI)光敏像素器件的横截面。光敏像素器件可包括半导体基底72，并且可称作体相半导体材料。该半导体基底包括至少一个掺杂区域74，其可用供电子的或供空穴的种类掺杂，以使区域与半导体基底相比极性更正或更负。一方面，例如，掺杂区域可以是p掺杂的。另一方面，掺杂区域可以是n掺杂的。高度掺杂的区域76可在掺杂区域上或靠近掺杂区域形成以制造PIN型二极管(pinned diode)。在一个实例中，半导体基底的极性可以为负，并且掺杂区域和高度掺杂区域可以是各自用p+和n-掺杂剂掺杂的。在一些方面，可以使用n(--)、n(-)、n(+)、n(++)、p(--)、p(-)、p(+)或p(++)类型掺杂区域的变型。应当注意，在一方面，高度掺杂区域可以是有纹理区域。换句话说，有纹理的表面特征可以在高度掺杂的区域上或其中形成。
图7的器件可进一步包括各种金属区域78、至少一个通路80、钝化层82、槽隔离84和电传输元件86。槽隔离元件可通过减少光和电干扰，保持像素与像素的均匀性。槽隔离可以是浅的(图7)或深的(图12)槽隔离。槽隔离可包括各种材料，包括但不限于，电介质材料、反射材料、传导材料、光漫射特征和类似材料。这些槽隔离区域可配置来反射入射光，直到它被吸收，从而增加器件的有效吸收长度。
如在图8中所显示，载体基底或载体晶片88可被连接至光感测像素。一方面，尽管载体基底可布置在器件的任何表面上，但是载体基底可布置在钝化层82上。一方面，例如，载体基底可布置在半导体基底上(未显示)。载体基底可通过各种技术连接至光感测像素，并且任何这种连接机制在本范围内。一方面，例如，该连接可通过布置在器件上例如钝化层上的结合层或粘合层而实现。取决于支撑是否被除去，支撑基底在制造期间和之后可提供对半导体器件的支撑。载体基底可用与体相半导体材料相同或类似的半导体材料制造，或它可用不同的材料制造。
如在图9中所显示，有纹理区域90连接至半导体基底72，在掺杂区域74、76对面。因此从掺杂区域方向进入的光经过半导体基底，然后接触有纹理区域。有纹理区域可布置横跨半导体基底的整个表面，如在图9中所显示，或它可布置在一个或多个不连续区域上(未显示)。
如在图10中所显示，另外的载体支撑基底100可被连接至器件，在载体支撑基底88的对面。该另外的载体支撑基底可被用于各种目的，包括提供对器件的另外支撑，有助于除去第一载体支撑基底和类似目的。反射层102可布置在有纹理区域90和载体支撑基底之间。因此反射层可将穿过有纹理区域的电磁辐射反射回到半导体基底72，因此减少光损失和反向散射。因此，一些方面，反射层可增加器件的量子效率。反射层材料可以是可被并入这种器件的任何反射材料。非限制性例子可包括材料诸如银、铝和类似物。
如在图11中所显示，载体支撑基底可被除去以暴露之前被载体支撑基底覆盖的钝化层82或任何其他材料层。取决于器件期望的用途，另外的载体基底100可保持在器件中，从器件中除去，或变薄以减少基底的厚度。从器件除去材料，包括载体支撑基底和另外的载体基底，可通过各种方法实现，包括但不限于，刻蚀、化学机械抛光、离子注入(即智能切割(smart cut))和类似方法。
考虑各种类型的槽隔离，并且任何这种隔离考虑在本范围内。如已经描述的，槽隔离可以是浅的(图7，84)或深的(图12，120)槽隔离。取决于器件设计，槽隔离也可包括在浅和深之间的深度。槽隔离可包括电介质材料、反射材料、传导材料和其组合，包括有纹理区域和其他光漫射特征。因此，在某些情况下，槽隔离层可被配置来反射入射电磁辐射，直到它被吸收，从而增加器件的有效吸收长度。另外，在一些方面，使用深槽隔离和刻蚀技术，通过使半导体基底的材料变薄或从半导体基底除去材料，柱特征可被并入像素。如在图13中所显示，有纹理区域130可具有相对于半导体基底72的非平行表面，如已经描述的。该非平行形态，当包括在深槽隔离120中时，可有效地将电磁辐射从多个面聚焦到半导体基底。
也考虑非体相材料可形成或布置在器件中的掺杂区域附近。加入非体相材料可允许电磁辐射漫射特征在非体相材料中或其上形成。限定孔的金属层也可包括在本公开的一方面中。金属层可在掺杂区域附近形成并可具有限定孔的光进入区域。该光进入区域也可包括抗反射材料。
图14显示光敏成像器，其包括两个光敏像素140。每个光敏像素包括边界区域142，其可包括金属电路和有纹理区域144。每个光敏像素可包括至少一个晶体管146或其他电传输元件。另外的读出和电路元件148可被使用并被两个光敏像素共享。
转向图15，提供了根据本公开一个方面的背面照射(BSI)光敏像素。在变薄和槽隔离之后，透镜150和抗反射涂层152布置在像素的背面。滤色层154可光学地耦合至透镜，以允许电磁辐射的特定波长过滤。有纹理区域156可被连接至半导体基底72，在透镜对面，以提供经过像素前面的入射电磁辐射的散布性散射和反射。因此，由于有纹理区域和槽隔离120的结合作用，电磁辐射可被聚焦在半导体基底内。
图16显示根据本公开另一方面的前面照射(FSI)成像器。透镜160和抗反射钝化层82连接至像素的前面。有纹理区域90和反射层102连接至半导体基底72，在透镜的对面，以提供经过半导体基底的入射电磁辐射的散布性散射和反射。在金属或其他反射材料层166上形成的孔164可增加光腔的有效性。因此透镜将电磁辐射聚焦穿过孔。
在本公开的其他方面，考虑制造光敏二极管、像素和成像器的各种方法。一方面，如在图17中所显示，制造光敏成像器件的方法可包括在具有形成至少一个结的多个掺杂区域的半导体基底上形成有纹理区域，其中有纹理区域在与电磁辐射相互作用的位置上形成，170。该方法也包括将电传输元件连接至半导体基底，以便电传输元件可操作以从至少一个结传输电信号，172。一方面，多个像素可连接在一起形成成像器。钝化层也可布置在光敏成像器件上以保护和/或减少器件的暗电流。
在本公开的另一方面，提供了制造光敏二极管的方法。这种方法可包括在半导体基底的表面上形成至少一个阴极和至少一个阳极，将有纹理区域连接至半导体基底，并将支撑基底连接至半导体基底。有纹理区域可位于阳极和阴极邻近，在阳极和阴极对面，或邻近阳极和阴极并在阳极和阴极对面。电传输元件可电耦合至阳极和阴极的至少一个，以形成光敏像素。另一方面，半导体基底可被变薄，以改善器件的响应速率和/或速度。钝化层也可布置在光敏二极管上，以保护和/或减少器件的暗电流。另外的支撑基底可被连接至器件以提供另外的支撑。一方面，另外的支撑基底可位于光敏二极管的与支撑基底相对的面。支撑基底可随后被除去，以允许进一步的处理。
当然，应当理解，上面描述的布置仅仅是本公开原则的示意性应用。在不背离本公开精神和范围的情况下，本领域技术人员可想到许多改进和替代的布置，并且所附权利要求意欲覆盖这类改型和布置。因此，虽然上面结合目前被认为是本公开最实际的实施方式具体和详细描述了本公开，但在不背离本文阐述的原则和概念的情况下，许多改变对于本领域技术人员是显然的，包括但不限于，大小、材料、形状、形式、操作的功能和方式、组装和使用的变化。

Claims (28)

1.光敏成像器件，包括：
半导体基底，其具有形成至少一个结的多个掺杂区域；
有纹理区域，其与所述半导体基底相连并被布置以与电磁辐射相互作用；和
电传输元件，其与所述半导体基底相连并可操作以从所述至少一个结传输电信号。
2.根据权利要求1所述的器件，其中所述有纹理区域可操作以促进从红外电磁辐射的探测产生电信号。
3.根据权利要求1所述的器件，其中与电磁辐射相互作用进一步包括，与缺乏有纹理区域的半导体基底相比，增加所述半导体基底的有效吸收长度。
4.根据权利要求1所述的器件，其中所述传输元件选自晶体管、传感节点、传输门和其组合。
5.根据权利要求1所述的器件，进一步包括反射层，其连接至所述半导体基底并被布置以将所述电磁辐射保持在所述半导体基底中。
6.根据权利要求1所述的器件，其中所述有纹理区域位于与所述多个掺杂区域相对的所述半导体基底的表面上。
7.根据权利要求6所述的器件，其中所述有纹理区域具有可操作以将电磁辐射引入或引出所述半导体基底的表面形态。
8.根据权利要求7所述的器件，其中所述有纹理区域相对于所述半导体基底的所述表面形态是选自倾斜的、棱锥的、倒棱锥的、球形的、抛物面的、不对称的、对称的和其组合的一种。
9.根据权利要求1所述的器件，其中所述有纹理区域布置在靠近所述多个掺杂区域的所述半导体基底的表面上。
10.根据权利要求9所述的器件，进一步包括另外的有纹理区域，其布置在与所述多个掺杂区域相对的所述半导体基底的表面上。
11.根据权利要求1所述的器件，其中所述有纹理区域直接与所述多个掺杂区域的至少一个连接。
12.根据权利要求1所述的器件，其中所述有纹理区域包括表面特征，其具有选自微米级、纳米级和其组合的大小。
13.根据权利要求12所述的器件，其中表面特征包括选自圆锥、柱体、棱锥、显微透镜、量子点、倒转特征和其组合的一种。
14.根据权利要求1所述的器件，其中所述有纹理区域通过选自激光照射、化学刻蚀、纳米压印、材料沉积和其组合的方法形成。
15.根据权利要求1所述的器件，进一步包括透镜，其与所述半导体基底光学耦合并被布置以将入射电磁辐射聚焦至所述半导体基底中。
16.光敏成像器阵列，其包括至少两个根据权利要求1所述的光敏成像器件。
17.根据权利要求16所述的阵列，进一步包括布置在所述至少两个光敏成像器件之间的至少一个槽隔离。
18.制造光敏成像器件的方法，包括：
在半导体基底上形成有纹理区域，其中所述半导体基底具有形成至少一个结的多个掺杂区域，并且其中所述有纹理区域在与电磁辐射相互作用的位置上形成；并且
将电传输元件连接至所述半导体基底，以便所述电传输元件可操作以从所述至少一个结传输电信号。
19.根据权利要求18所述的方法，其中形成所述有纹理区域是通过选自激光照射、化学刻蚀、纳米压印、材料沉积和其组合的方法。
20.根据权利要求18所述的方法，其中形成所述有纹理区域包括用激光辐射照射靶区域，以形成具有选自微米级、纳米级和其组合的大小的表面特征。
21.根据权利要求20所述的方法，其中照射所述靶区域包括将所述激光辐射暴露至掺杂剂，以便所述照射将所述掺杂剂并入所述有纹理区域。
22.根据权利要求20所述的方法，其中所述照射使用包括选自飞秒激光、皮秒激光、纳秒激光和其组合的一种的脉冲激光器进行。
23.根据权利要求18所述的方法，进一步包括调节所述光敏成像器件的电响应。
24.根据权利要求23所述的方法，其中调节包括形成表面特征，以具有选择性漫射或选择性吸收期望电磁辐射波长的尺寸。
25.根据权利要求23所述的方法，其中调节通过选自下列的因素完成：所述有纹理区域的布置、所述有纹理区域的材料类型、所述有纹理区域的厚度、所述有纹理区域的掺杂剂类型、所述有纹理区域的掺杂分布、所述半导体基底的掺杂分布、所述基底的厚度和其组合。
26.根据权利要求18所述的方法，其中所述传输元件选自晶体管、传感节点、传输门和其组合。
27.根据权利要求18所述的方法，进一步包括将所述半导体基底退火至约300℃至约1100℃的温度。
28.光敏成像器件，包括：
半导体基底，其具有形成至少一个结的多个掺杂区域；
有纹理区域，其与所述半导体基底连接并被布置以与电磁辐射相互作用；和
至少4个晶体管，其与所述半导体基底连接并且至少一个所述晶体管与所述至少一个结电耦合。
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