1.一種光電二極管,將通過光電轉(zhuǎn)換而產(chǎn)生的電荷在雪崩區(qū)域進行倍增,
該光電二極管具有:
半導(dǎo)體層,具有第一面、以及與所述第一面相對的第二面;
第一半導(dǎo)體區(qū)域,被配置在所述半導(dǎo)體層的內(nèi)部,與所述第一面相接;
第二半導(dǎo)體區(qū)域,被配置在所述半導(dǎo)體層的內(nèi)部,與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域連接;以及
第三半導(dǎo)體區(qū)域,被配置在所述第二半導(dǎo)體區(qū)域與所述第二面之間,
所述半導(dǎo)體層以及所述第三半導(dǎo)體區(qū)域是第一導(dǎo)電型,
所述第一半導(dǎo)體區(qū)域以及所述第二半導(dǎo)體區(qū)域是與所述第一導(dǎo)電型相反的第二導(dǎo)電型,
所述第一半導(dǎo)體區(qū)域、所述第二半導(dǎo)體區(qū)域、以及所述第三半導(dǎo)體區(qū)域的雜質(zhì)濃度分別比所述半導(dǎo)體層的雜質(zhì)濃度高,
所述雪崩區(qū)域是在所述半導(dǎo)體層的內(nèi)部,由所述第二半導(dǎo)體區(qū)域與所述第三半導(dǎo)體區(qū)域夾著的區(qū)域,
在平面視的情況下,所述第一半導(dǎo)體區(qū)域比所述第二半導(dǎo)體區(qū)域的面積小。
2.如權(quán)利要求1所述的光電二極管,
所述光電二極管進一步具有第四半導(dǎo)體區(qū)域,
該第四半導(dǎo)體區(qū)域為所述第二導(dǎo)電型,被配置在所述半導(dǎo)體層的內(nèi)部,與所述第一面相接,并且在平面視的情況下,圍在所述第一半導(dǎo)體區(qū)域的周圍。
3.如權(quán)利要求2所述的光電二極管,
所述光電二極管進一步具有第五半導(dǎo)體區(qū)域,
該第五半導(dǎo)體區(qū)域為所述第一導(dǎo)電型,被配置在所述第四半導(dǎo)體區(qū)域與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域之間,
所述第五半導(dǎo)體區(qū)域的雜質(zhì)濃度比所述半導(dǎo)體層的所述雜質(zhì)濃度高。
4.如權(quán)利要求3所述的光電二極管,
所述第五半導(dǎo)體區(qū)域與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域之間的區(qū)域的雜質(zhì)濃度比所述第五半導(dǎo)體區(qū)域的所述雜質(zhì)濃度低。
5.如權(quán)利要求2至4的任一項所述的光電二極管,
所述光電二極管進一步具有第六半導(dǎo)體區(qū)域,
該第六半導(dǎo)體區(qū)域為所述第一導(dǎo)電型,被配置在所述第四半導(dǎo)體區(qū)域與所述第二半導(dǎo)體區(qū)域之間,
所述第六半導(dǎo)體區(qū)域的雜質(zhì)濃度比所述半導(dǎo)體層的所述雜質(zhì)濃度高。
6.如權(quán)利要求5所述的光電二極管,
所述第六半導(dǎo)體區(qū)域比所述第二半導(dǎo)體區(qū)域,被配置在離所述第四半導(dǎo)體區(qū)域更近的位置。
7.如權(quán)利要求2至6的任一項所述的光電二極管,
在所述第四半導(dǎo)體區(qū)域與所述半導(dǎo)體層之間,被施加反向偏壓的第一電壓。
8.如權(quán)利要求7所述的光電二極管,
在所述第一半導(dǎo)體區(qū)域與所述半導(dǎo)體層之間被施加反向偏壓的第二電壓,
所述第一電壓比所述第二電壓高。
9.如權(quán)利要求1至8的任一項所述的光電二極管,
所述第三半導(dǎo)體區(qū)域被配置在所述半導(dǎo)體層的內(nèi)部,在平面視的情況下具有比所述第二半導(dǎo)體區(qū)域大的面積。
10.如權(quán)利要求1至9的任一項所述的光電二極管,
所述第三半導(dǎo)體區(qū)域通過生長結(jié)晶法,而被形成為連續(xù)于所述半導(dǎo)體層。
11.如權(quán)利要求1至10的任一項所述的光電二極管,
所述第二半導(dǎo)體區(qū)域通過生長結(jié)晶法,而被形成為連續(xù)于所述半導(dǎo)體層。
12.如權(quán)利要求1至11的任一項所述的光電二極管,
光從所述第一面以及所述第二面之中的所述第二面一側(cè)照射。
13.如權(quán)利要求1至12的任一項所述的光電二極管,
所述第三半導(dǎo)體區(qū)域被配置在所述半導(dǎo)體層的內(nèi)部,且不在所述第二面露出,
所述光電二極管進一步具備第七半導(dǎo)體區(qū)域,該第七半導(dǎo)體區(qū)域為所述第一導(dǎo)電型,被配置在所述第二面上,
所述第七半導(dǎo)體區(qū)域的雜質(zhì)濃度比所述半導(dǎo)體層的所述雜質(zhì)濃度高。
14.如權(quán)利要求1至13的任一項所述的光電二極管,
所述光電二極管進一步具有:
與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域電連接的電阻;以及
信號線,經(jīng)由所述電阻與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域連接。
15.一種光電二極管陣列,具備多個像素,該多個像素的每一個具有權(quán)利要求1至14的任一項所述的光電二極管。
16.如權(quán)利要求15所述的光電二極管陣列,
所述第三半導(dǎo)體區(qū)域被配置成由多個所述像素共享。
17.一種光電二極管陣列,具備多個像素,該多個像素的每一個具有權(quán)利要求2至8的任一項所述的光電二極管,
所述第四半導(dǎo)體區(qū)域被配置成由多個所述像素共享。
18.如權(quán)利要求15至17的任一項所述的光電二極管陣列,
通過進行所述第一導(dǎo)電型的雜質(zhì)的離子注入,從而所述第二半導(dǎo)體區(qū)域按每個所述像素而分離。
19.一種固體攝像元件,具備:
權(quán)利要求1至14的任一項所述的光電二極管、或者權(quán)利要求15至18的任一項所述的光電二極管陣列;
電荷蓄積部,與所述第一半導(dǎo)體區(qū)域電連接,對在所述雪崩區(qū)域被倍增的所述電荷進行蓄積;以及
檢測電路,對被蓄積在所述電荷蓄積部的所述電荷進行檢測。