使用光檢測分子的圖像傳感器及其操作方法

2023-04-25 09:18:46

專利名稱：使用光檢測分子的圖像傳感器及其操作方法
技術領域：
示例性實施例涉及一種^f吏用光4企測分子(photo-detecting molecule)的圖像 傳感器以及 一 種操作該圖像傳感器的方法。
背景技術：
彩色圖像傳感器是將光轉換為電信號的光電轉換裝置。傳統的圖像傳感 器包括在半導體基底上按照陣列布置的多個單元像素。每個單元像素包括光 電二極體和多個電晶體。光電二極體通過檢測外部光產生並存儲光電荷，晶
體管根據產生的光電荷輸出電信號。
互補金屬氧化物半導體(CMOS)圖像傳感器包括光電二極體，該光電二極 管接收並存儲光信號。CMOS圖像傳感器還通過控制或處理光信號的控制裝 置來顯示圖像。可使用CMOS製造技術來製造控制裝置，因此CMOS圖像傳 感器可以與各種信號處理裝置一起被製造在一個晶片上。
傳統的CMOS圖像傳感器將接收的光的量輸出為電壓，模擬數字轉換器 將輸出的電壓讀取為數字數據。另外，為了測量響應於光而產生的電荷，需 要3個或4個電晶體。因此，難以在亞微米級別形成單個單元像素。
在傳統的CMOS圖像傳感器中，隨著像素尺寸減小，光電二極體區域也 減小，因此，圖像傳感器的靈敏度和動態範圍減小。另外，由於光的衍射， 入射光不能聚焦在單個像素上，而是擴散到相鄰的像素，因此圖像解析度會 減小。

發明內容
為了解決上述和/或其它問題，示例性實施例提供一種可使用光檢測分子的圖像傳感器。所述圖像傳感器可包括多個單元像素，單元像素包括子像素， 所述子像素可以是亞微米大小，並且當光照射在子像素上時，子像素可存儲 信息作為單個數據。
示例性實施例還涉及一種操作所述圖像傳感器的方法。
根據示例性實施例， 一種圖像傳感器可包括多個第一電極和多個第二 電極，所述多個第一電扭〃波此平行地布置，所述多個第二電招j皮此平行地布 置在與所述多個第一電極垂直的方向上並位於所述多個第一電極之上；多個 子像素，形成在所述第一電極與所述第二電極交叉的區域中。所述第一電極 單元和第二電極單元中的至少一個可以是透明電極。每個子像素可包括光 檢測分子層，可通過吸收特定波長的光產生電子-空穴對；電荷產生層，當電 壓施加到子像素上時，可通過從光檢測分子層接收電子產生多個二次電子； 可變電阻層，可由從電荷產生層接收的所述多個二次電子改變所述可變電阻 層的電狀態。
根據示例性實施例， 一種圖像傳感器可包括多個第一電極單元和多個 第二電極單元，所述多個第一電極單元彼此平行地布置，所述多個第二電極 單元彼此平行地布置在與所述多個第一電極單元垂直的方向上並位於所述多 個第一電極單元之上；多個第一電極，與所述多個第一電極單元垂直，並從 所述多個第一電極單元向所述多個第二電極單元延伸；多個第二電極，與所 述多個第二電極單元垂直，並從所述多個第二電極單元向所述多個第一電極
單元延伸；多個子像素，形成在第一電極和第二電極之間。每個子像素可包 括光檢測分子層，可通過吸收特定波長的光產生電子-空穴對；電荷產生層， 當電壓施加到子像素上時，可通過從光檢測分子層接收電子產生多個二次電 子；可變電阻層，可由從電荷產生層接收的所述多個二次電子改變所述可變 電阻層的電狀態。
根據示例性實施例， 一種操作圖像傳感器的方法可包括將第一電壓施 加在第一電極和第二電極之間，以在第一電極和第二電極之間形成電場；通 過將光照射在光檢測分子層上，將信息寫入到子像素中；讀取記錄在子像素 中的信息；擦除記錄在子像素中的信息。


通過參照附圖詳細描述示例性實施例，示例性實施例的上述和其它特點以及優點將會變得更加清楚。附圖旨在描述示例性實施例，而不應被解釋為 限制權利要求想要保護的範圍。除非明確地表明，附圖不應被解釋為按比例 製圖。
圖1是根據示例性實施例的使用光檢測分子的圖像傳感器的單元像素的
俯視圖2是圖1中的單個子像素的結構的截面圖3是根據示例性實施例的使用光檢測分子的圖像傳感器的帶能量圖； 圖4顯示了根據示例性實施例的使用光檢測分子的圖像傳感器的陣列； 圖5是根據另一示例性實施例的使用光檢測分子的圖像傳感器的單個子
像素的結構的截面圖6是根據示例性實施例的使用光檢測分子的圖像傳感器的單元像素的
一部分的俯視圖7是圖6中的圖像傳感器的單元像素的透視圖；以及
圖8是根據另一示例性實施例的使用光檢測分子的圖像傳感器的單元像
素的一部分的俯視圖。
具體實施例方式
這裡公開了詳細的示例性實施例。但是，這裡公開的特定結構和功能細 節僅僅是為了描述示例性實施例的目的的代表。然而，示例性實施例可按照 多種可選的形式被實施，而不應被解釋為僅僅限於這裡所闡述的實施例。
因此，雖然示例性實施例可以是各種修改和可選形式，但是這些示例性 實施例作為示例:帔顯示在附圖中，並且將在這裡^&詳細描述。然而，應該理 解，意圖不是將示例性實施例限制為公開的特定形式，相反，示例性實施例 覆蓋落入這些示例性實施例的範圍內的所有修改、等同物和替換。在附圖的 整個描述中，相同的標號表示相同的部件。
應該理解，雖然這裡使用術語"第一"、"第二"等來描述各種部件，但 是這些部件不應被這些術語限制。這些術語僅僅用於將一個部件與另 一部件 區分。例如，在不脫離示例性實施例的範圍的情況下，第一部件可被命名為 第二部件，類似地，第二部件可被命名為第一部件。如這裡所使用的，術語 "和/或"可包括一個或多個相關聯的所列項的任意和所有組合。
應該理解，當部件被稱作"連接"或"結合"到另一部件時，該部件可直接連接或結合到另一部件，或者可存在中間部件。相反，當部件被稱作"直 接連接"或"直接結合"到另一部件時，不存在中間部件。用於描述部件之 間的關係的其它術語應該按照類似的方式被解釋(例如，"在...之間"與"直 接在...之間"、"與...相鄰"與"直接與...相鄰"等)。
這裡使用的術語僅用於描述特定實施例的目的，意圖不是限制示例性實 施例。如這裡所使用的，單數形式意圖是也包括複數形式，除非上下文另外 明確指示。還應該理解，當這裡使用術語"包括"和/或"包含"時，規定了 闡述的特徵、整體、步驟、操作、部件和/或組件的存在，但是沒有排除一個 或多個其它特徵、整體、步驟、操作、部件、組件或其組合的存在或添加。
還應該注意，在一些可選的實施方式中，標註的功能/動作可不按照附圖 中標註的次序發生。例如，根據涉及的功能性/動作，連續顯示的兩個附圖實 際上可基本同時被執行，或者有時可按照相反的次序被執行。
圖1示出了根據示例性實施例的使用光檢測分子的圖像傳感器的單元像 素100的俯視圖。參照圖1,具有條狀的多個下電極110可彼此平行地布置。
另外，具有條狀的多個上電極120可彼此平行地布置。下電極110和上電極 120可隔開已知的間隙，上電極120被布置在與下電極110垂直的方向上。 可在下電極110和上電極120交叉的區域中形成多個子像素130。下電極110 和上電極120中的至少一個是透明電極。
單元像素100可形成紅色像素R、綠色像素G和/或藍色像素B中的一 個。單元像素100可包括多個子像素130。
還可在單元像素100上安裝微透鏡(例如，聚焦透鏡)。為了方便，圖1 中省略了聚焦透鏡的結構。
圖1中的單元l象素100可包括例如按照5x5矩陣排列的子像素130。單 個子像素130的兩側的長度可以分別是Ll和L2。例如，如果單元像素100 的兩側的長度分別是2 (im,則子像素130的Ll和L2可以分別是400 nm。 單元像素100的兩側的長度以及子像素130的兩側的長度不限於此，可被適 當地修改。
圖2示出了圖1中的單個子像素130的結構的截面圖。
參照圖2，可在下電極IIO和上電極120之間堆疊可變電阻層131、電荷
產生層132和光檢測分子層133。光檢測分子層133可形成在子像素130的
一側上，以接收光。光檢測分子層133可通過吸收特定波長的光來形成電子-空穴對。光檢測 分子層133可以是聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)或聚丙烯酸丁酯(PBA)的薄膜， PMMA或PBA可包括有機染料或聚合物染料。根據用於形成光檢測分子層 133的材料，光4企測分子層133可吸收特定波長的光，例如，紅色、綠色或 藍色波長的光。
可吸收藍色波長的染料可以是對三聯苯(p-Terphenyl)、聚苯l、均二苯代 乙烯(stilbene) 1、均二苯代乙烯3、香豆素(coumarin) 2、香豆素47和/或香豆 素102。
可吸收綠色波長的染料可以是香豆素30和/或若丹明(Rhodamine) 6G。
可吸收紅色波長的染料可以是若丹明B、 DCM (4-(二氰基亞曱基)-2-曱基 -6-(對二曱氨基苯乙烯基)-411-吡喃)和/或若丹明700。
電荷產生層132可由具有1.0 eV或更小的帶隙(bandgap)的材料形成，以 使用小能量形成大量電子-空穴對。電荷產生層132可由聚異硫茚 (polyisothionaphthene) (Eg = 0.75 eV)或共聚物(Eg = 0.92 eV)形成，在所述共聚 物中交替形成醌型結構(quinonoid)和苯型結構(benzoid)。
在電荷產生層132中產生的二次電子的遷移可改變可變電阻層131的電 狀態。可變電阻層131可由諸如可存儲電荷的卟啉基聚合物(porphyrin group polymer)的材料形成，或者可由諸如卡託辛(catacene)的可重構有機分子形成。
可變電阻層131還可由可編程金屬化單元材料(諸如氧化鎳、氧化釩或氧 化鐵)形成，可編程金屬化單元材料的電阻狀態可根據電流而改變(例如，增大 或減小)。
上電極120可由氧化銦錫(ITO)形成，並且光可通過上電極120照射在光 檢測分子層133上。下電極110可由通常用於形成電極的材料形成。
圖3示出了根據示例性實施例的使用光檢測分子的圖像傳感器的帶能量圖。
參照圖3,當在下電極110和上電極120之間施加電壓(例如，3V至5V) 時，正電壓施加到下電極110,下電極110的電勢低於上電極120的電勢。當 光照射在光^^測分子層133上時，光^r測分子層133可產生電子-空穴對。空 穴可通過上電才及120^皮;改電到外部，電子可移動到電荷產生層132。在這一 點上，當電子移動到電勢低的位置時，電子的能量會減少。因此，電子形成 多個電子-空穴對，這被稱為碰撞電離。從電荷產生層132產生的二次電子可移動到可變電阻層131。如果可變電阻層131由存儲電荷的卟啉基聚合物形 成，則二次電子可被存儲在可變電阻層131中。
如果可變電阻層131由卡託辛或可編程金屬化單元材料形成，則由於二 次電子的存在，可變電阻層131可達到低電阻狀態。
因此，可通過引入二次電子將可變電阻層131轉換為低電阻層。因此， 下電極110和上電極120之間的電阻可被減'J、，這種狀態的數據可被稱為"1"。 高電阻狀態可以是在可變電阻層131中缺少電子，這種狀態的數據可被稱為 "0"。因此，二進位信息被存儲在子像素130中。
如果單元像素100包括25個子像素130,則可獲得光強度的0-25個值。 例如，如果單元像素100的兩側分別是2 jam，並且Ll和L2分別是100 nm， 則單元像素100可包括400個子像素130。紅色像素R中的紅光可由0-400 個強度值表示。即，可增大圖像傳感器的動態範圍，由此提高圖像傳感器的 靈敏度。
圖4顯示了根據示例性實施例的使用光檢測分子的圖像傳感器的陣列。 相同的標號用於表示與圖1和圖2中的部件基本相同的部件，因此省略了對 它們的描述。
參照圖4，包括例如一個紅色像素R、 一個藍色像素B和兩個綠色像素 G的四個單元像素100被布置在單個像素區域PX中。每個單元像素100包 括多個圖2中的子像素130。布置在單個像素區域PX中的顏色像素可按照各 種不同的結構被排列，例如，包括紅色像素R、藍色像素B和綠色像素G的 三個顏色像素可被布置在單個像素區域PX中。
下電極110 — 皮布置在與上電極120的方向垂直的方向上。在該陣列中， 下電極110可以是行線，上電極120可以是列線。每個下電極110連接到行 控制單元140，每個上電極120連接到列控制單元150。
現在將參照附圖描述根據示例性實施例的對使用光檢測分子的圖像傳感 器進行搡作的方法。
首先將描述將數據寫入到使用光檢測分子的圖像傳感器的方法。
可通過行控制單元140和列控制單元150在下電極110和上電極120之 間形成電場。大約3V的電壓施加到下電極110和上電極120之間，正電壓施 加到下電極110。
接著，光被照射到上電極120上。每個顏色像素吸收相應波長的光。在被照射了光子的子像素130的光檢測分子層133中形成電子-空穴對。電子可 移動到電荷產生層132,並且在電荷產生層132中形成多個電子-空穴對。然 後電子可向下電極110移動，並且可被存儲在可變電阻層131中，由此減小 可變電阻層131的電阻。因此，數據'T，被記錄。與沒有被光照射的上電極 120的區域相應的可變電阻層131維持在高電阻狀態，因此數據"0"被保持。
現在將描述從每個子像素區域讀取二進位信息的方法。讀取電壓可被施 加到由行控制單元140選擇的單個行線(下電極110)。讀取電壓可以是負電壓。 列控制單元150可通過順序掃描包括上電極120的列線，來測量每個子像素 130的電流。如果在列中測量的電流大於已知的參考電流值，則相應的子像 素區域被讀取為二進位"1"。如果在列中測量的電流小於已知的參考電流值， 則相應的子像素區域被讀取為二進位"0"。因此，當單個顏色像素的子像素 的數量為100時，相應的顏色像素區域中的光的檢測強度可以是所述相應的 顏色像素區域中的二進位信息的和。因此，可測量相應的顏色像素區域中的 顏色的強度。
現在將描述擦除子像素的數據的方法。
與施加的用於寫操作的電壓相反的電壓一皮施加到下電極110和上電極 120。例如，如果正電壓被施加到上電極120，則存儲在可變電阻層131中的 電子通過上電極120被放電，因此子像素區域可進入高電阻狀態，由此擦除 數據"1"。
圖5是根據另一示例性實施例的使用光檢測分子的圖像傳感器的單個子 像素的結構的截面圖。相同的標號用於表示與先前實施例中的部件基本相同 的部件，因此不再重複對它們的描述。
參照圖5，在子像素230中，光檢測分子材料、電荷產生材料和可變電 阻材料可在下電極110和上電極120之間形成複合物231。在其它示例性實 施例中，光檢測分子材料、電荷產生材料和可變電阻材料可被混合。
光檢測分子材料可通過吸收具有特定波長的光形成電子-空穴對。光檢測 分子材料可由聚曱基丙烯酸曱酯(PMMA)或聚丙烯酸丁酯(PBA)形成，PMMA 或PBA可包括有機染料或聚合物染料。根據光檢測分子材料的材料，光檢測 分子材料可吸收特定波長的光，例如，紅色、綠色或藍色波長中的一種。
可吸收藍色波長的染料可以是例如對三聯苯、聚苯l、均二苯代乙烯l、 均二苯代乙烯3、香豆素2、香豆素47和香豆素102。可吸收綠色波長的染料可以是例如香豆素30和若丹明6G。
可吸收紅色波長的染料可以是例如若丹明B、 DCM (4-(二氰基亞曱基)-2-曱基-6-(對二曱氨基苯乙烯基)-4H-吡喃)和若丹明700。
電荷產生材料可以是具有1.0eV或更小的帶隙的材料，以使用小能量形 成大量電子-空穴對。電荷產生材料可由聚異硫茚(Eg二0.75 eV)或共聚物(Eg二 0.92 eV)形成，在所述共聚物中交替形成醌型結構和苯型結構。
從電荷產生材料產生的二次電子的移動導致改變可變電阻材料的電狀 態。可變電阻材料可由諸如可存儲電荷的卟啉基聚合物的材料形成，或者可 由諸如卡託辛的可重構有機分子形成。
可變電阻材料還可由可編程金屬化單元材料(諸如氧化鎳、氧化釩或氧化 鐵)形成，可編程金屬化單元材料的電阻狀態可根據電流為高或為低。
圖5中的圖像傳感器的原理和操作方法與先前示例性實施例的原理和操 作方法基本類似，因此為了簡潔，省略了對它們的詳細描述。
圖6是根據示例性實施例的使用光檢測分子的圖像傳感器的單元像素 300的一部分的俯視圖，圖7是圖6中的圖像傳感器的單元像素300的透視 圖。相同的標號用於表示與先前示例性實施例中的部件基本相同的部件，因 此省略了對它們的描述。
參照圖6和圖7，單元像素300可包括第一電極單元310,彼此平行地 布置在基底(未示出)上；第二電極單元320,布置在與第一電極單元310垂直 的方向上，並位於第一電極單元310之上。第一電極單元310可包括多個第 一電極311，第一電才及311與第一電極單元310垂直並向第二電才及單元320 延伸。第二電極單元320可包括多個第二電極321,第二電極321與第二電 極單元320垂直並向第一電極單元310延伸。每個第二電極321可糹皮布置在 相應的一對第一電極311的中間。第一電極311和第二電極321可彼此平行， 並且可彼此電絕》彖。第一電極單元310和第二電才及單元320中的至少一個是 透明電才及。
子像素330可包括一個第二電極321和面對第二電極321的兩個第一電 極311。可變電阻層331、電荷產生層332和光4企測分子層333從第二電極 321向第一電極311順序地堆疊，並且位於第二電極321和第一電極311之間。
當正電壓施加在第一電極單元310和第二電極單元320之間，並且正電 壓施加到第二電極單元320時，第二電極321的電勢低於第一電極311的電勢。當光照射到光檢測分子層333上時，光檢測分子層333可產生電子-空穴 對。空穴可通過第一電極311被放電到外部，電子可向第二電極321移動。 電子可在電荷產生層332中形成多個電子-空穴對，這被稱為碰撞電離。從電 荷產生層332產生的二次電子可移動到可變電阻層331。可變電阻層331可 存儲二次電子，並且可變電阻層331的電阻可減小。
圖6和圖7中的圖像傳感器的原理和操作方法與先前示例性實施例的原 理和操作方法基本類似，因此為了筒潔，省略了對它們的詳細描述。
在圖6和圖7中的圖像傳感器中，可通過將光檢測分子層333、電荷產 生層332和可變電阻層331混合來形成複合層。
圖8是根據另一示例性實施例的使用光檢測分子的圖像傳感器的單元像 素400的一部分的俯視圖。相同的標號用於表示與圖6和圖7中的部件基本 相同的部件，因此省略了對它們的描述。
參照圖8，單元像素400可包括第一電極單元410，彼此平行地布置在 基底(未示出)；第二電極單元420,布置在與第一電極單元410垂直的方向上， 並位於第一電極單元410之上。第一電極單元410可包括多個第一電極411 和412，第一電極411和412與第一電極單元410垂直並向第二電極單元420 延伸。第二電極單元420可包括多個第二電極421，第二電極421與第二電 極單元420垂直並向第一電極單元410延伸。每個第二電極421可一皮布置在 相應的一對第一電極411和412的中間。第一電極411和412與第二電極421 可彼此平行，並且可4皮此電絕緣。
子像素430可包括一個第二電極421以及面對第二電極421的兩個第一 電極411和412。可變電阻層431、電荷產生層432和光4企測分子層433可從 第二電極421向第一電極411和412順序地堆疊，並且位於第二電極421與 第一電極411和412之間。
即，在每個子^象素430中，與第二電極421對應的第一電極411和412 被隔開，因此與圖6中的子像素330相比，可減小相鄰子像素之間的串擾。
因此，已經描述了示例性實施例，明顯的是，這些示例性實施例可按照 多種方式進行變化。這些變化不應被看作脫離示例性實施例的期望的精神和 範圍，並且對本領域人員明顯的是，所有修改意圖是包括在權利要求的範圍 內。
權利要求
1、一種圖像傳感器，包括多個第一電極和多個第二電極，所述多個第一電極彼此平行地布置，所述多個第二電極彼此平行地布置在與所述多個第一電極垂直的方向上並位於所述多個第一電極之上；多個子像素，形成在所述第一電極與所述第二電極交叉的區域中，其中，所述多個子像素中的每個子像素包括光檢測分子層，通過吸收特定波長的光產生電子-空穴對；電荷產生層，當電壓施加到子像素上時，通過從光檢測分子層接收電子產生多個二次電子；可變電阻層，由從電荷產生層接收的所述多個二次電子改變所述可變電阻層的電狀態。
2、 根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中，所述第一電極和第二電極 中的至少一個是透明電極。
3、 根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中，可變電阻層是存儲電荷的 卟啉基聚合物。
4、 根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中，可變電阻層由可重構有機 分子和可編程金屬化單元材料中的至少一種形成，所述可變電阻層的電阻由 於電荷的存在而減小。
5、 根據權利要求4所述的圖像傳感器，其中，可重構有機分子是卡託辛。
6、 根據權利要求4所述的圖像傳感器，其中，可編程金屬化單元材料是 氧化鎳、氧化釩和氧化鐵中的至少一種。
7、 根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中，光檢測分子層、電荷產生 層和可變電阻層形成複合物，其中，光檢測分子層、電荷產生層和可變電阻 層被混合。
8、 根據權利要求1所述的圖像傳感器，其中，光檢測分子層、電荷產生 層和可變電阻層被堆疊。
9、 一種圖像傳感器，包括多個第 一 電極單元和多個第二電4及單元，所述多個第 一 電極單元^皮此平 行地布置，所述多個第二電極單元彼此平行地布置在與所述多個第一電極單元垂直的方向上並位於所述多個第一電極單元之上；多個第一電極，與所述多個第一電極單元垂直，並從所述多個第一電極單元向所述多個第二電極單元延伸；多個第二電極，與所述多個第二電極單元垂直，並從所述多個第二電極 單元向所述多個第一電極單元延伸；多個子像素，形成在第一電極和第二電極之間， 其中，所述多個子像素中的每個子像素包括光檢測分子層，通過吸收特定波長的光產生電子-空穴對； 電荷產生層，當電壓施加到子像素上時，通過從光檢測分子層接收 電子產生多個二次電子；可變電阻層，由從電荷產生層接收的所述多個二次電子改變所述可 變電阻層的電狀態。
10、 根據權利要求9所述的圖像傳感器，其中，所述第一電極單元和第 二電極單元中的至少一個是透明電極。
11、 根據權利要求9所述的圖像傳感器，其中，可變電阻層是存儲電荷 的卟啉基聚合物。
12、 根據權利要求9所述的圖像傳感器，其中，可變電阻層由可重構有 機分子和可編程金屬化單元材料中的至少一種形成，所述可變電阻層的電阻 由於電荷的存在而減小。
13、 根據權利要求12所述的圖像傳感器，其中，可重構有機分子是卡託辛。
14、 根據權利要求12所述的圖像傳感器，其中，可編程金屬化單元材料 是氧化鎳、氧化釩和氧化鐵中的至少一種。
15、 根據權利要求9所述的圖像傳感器，其中，光檢測分子層、電荷產 生層和可變電阻層形成複合物。
16、 根據權利要求15所述的圖像傳感器，其中，光檢測分子層、電荷產 生層和可變電阻層被混合。
17、 根據權利要求9所述的圖像傳感器，其中，光被照射在第二電極單 元上，並且光檢測分子層、電荷產生層和可變電阻層被順序堆疊在第一電極 與第二電極之間。
18、 根據權利要求n所述的圖像傳感器，其中，每個子像素包括位於兩個第一電極之間的第二電極，並且光檢測分子層、電荷產生層和可變電阻層 被堆疊在所述兩個第一電極中的每個與第二電極之間。
19、 根據權利要求18所述的圖像傳感器，其中，所述兩個第一電極中的 每個包括至少兩個電極。
20、 一種操作圖像傳感器的方法，所述圖像傳感器包括多個子像素，每 個子像素包括位於第一電極和第二電極之間的光4企測分子層、電荷產生層和 可變電阻層，所述方法包括將第 一電壓施加在第 一電極和第二電4及之間，以在第 一電極和第二電極 之間形成電場；通過將光照射在光檢測分子層上，將信息寫入到子像素中；讀取記錄在子像素中的信息；擦除記錄在子像素中的信息。
21、 根據權利要求20所述的方法，其中，將信息寫入到子像素中的步驟 包括將電荷存儲在可變電阻層中，其中，電荷的存儲改變可變電阻層的電 阻狀態。
22、 根據權利要求20所述的方法，其中，讀取記錄在子像素中的信息的 步驟包括將在第一電極和第二電極之間測量的電流與參考電流進行比較。
23、 根據權利要求20所述的方法，其中，擦除記錄在子像素中的信息的 步驟包括通過施加與第 一 電壓相反的電壓改變可變電阻層的電狀態。
全文摘要
提供一種使用光檢測分子的圖像傳感器及其操作方法。該圖像傳感器可包括多個第一電極和多個第二電極，所述多個第一電極彼此平行地布置，所述多個第二電極彼此平行地布置在與所述多個第一電極垂直的方向上並位於所述多個第一電極之上；多個子像素，形成在所述第一電極與所述第二電極交叉的區域中。每個子像素可包括光檢測分子層，可通過吸收特定波長的光產生電子-空穴對；電荷產生層，當已知電壓施加在第一電極和第二電極之間時，可通過從光檢測分子層接收電子產生多個二次電子；可變電阻層，通過接收從電荷產生層產生的二次電子改變所述可變電阻層的電狀態。
文檔編號H01L31/08GK101593763SQ20091020310
公開日2009年12月2日 申請日期2009年5月27日 優先權日2008年5月28日
發明者樸允童, 薛光洙 申請人:三星電子株式會社