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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024164445
(43)【公開日】2024-11-27
(54)【発明の名称】光検出装置および電子機器
(51)【国際特許分類】
H01L 27/146 20060101AFI20241120BHJP
H01L 29/06 20060101ALI20241120BHJP
H01L 31/10 20060101ALI20241120BHJP
H10K 30/60 20230101ALI20241120BHJP
H04N 25/70 20230101ALI20241120BHJP
【ＦＩ】
H01L27/146 A
H01L29/06 601D
H01L31/10 A
H10K30/60
H04N25/70
【審査請求】未請求
【請求項の数】32
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023079921
(22)【出願日】2023-05-15
(71)【出願人】
【識別番号】316005926
【氏名又は名称】ソニーセミコンダクタソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001357
【氏名又は名称】弁理士法人つばさ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】関根 遼太郎
(72)【発明者】
【氏名】中西 政晴
【テーマコード（参考）】
4M118
5C024
5F149
【Ｆターム（参考）】
4M118AA01
4M118AB01
4M118BA14
4M118CA02
4M118CA14
4M118CA40
4M118CB01
4M118CB14
4M118CB20
4M118FA06
4M118FA27
4M118FA28
4M118FA33
4M118GA02
4M118GC08
4M118GC11
4M118GC20
4M118GD04
5C024GX02
5F149AA01
5F149AA05
5F149AB01
5F149AB07
5F149AB09
5F149AB11
5F149BA01
5F149BB03
5F149DA33
5F149DA44
5F149EA04
5F149EA12
5F149EA13
5F149FA02
5F149FA04
5F149JA12
5F149KA13
5F149KA14
5F149KA20
5F149LA01
5F149LA02
5F149XA01
5F149XB01
5F149XB24
(57)【要約】
【課題】良好な検出性能を有する光検出装置を提供する。
【解決手段】本開示の一実施形態の光検出装置は、第１電極と、前記第１電極に対向するように設けられる第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、前記複数の第１構造体と前記第２電極との間に設けられる光電変換膜とを備える。
【選択図】図４Ａ
【解決手段】本開示の一実施形態の光検出装置は、第１電極と、前記第１電極に対向するように設けられる第２電極と、前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、前記複数の第１構造体と前記第２電極との間に設けられる光電変換膜とを備える。
【選択図】図４Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第１電極と、
前記第１電極に対向するように設けられる第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、
前記複数の第１構造体と前記第２電極との間に設けられる光電変換膜と
を備える光検出装置。
前記第１電極に対向するように設けられる第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、
前記複数の第１構造体と前記第２電極との間に設けられる光電変換膜と
を備える光検出装置。
【請求項2】
複数の前記第１構造体は、前記第１電極側において第１方向に並んで設けられ、
前記光電変換膜の一部は、複数の前記第１構造体の間に設けられている
請求項１に記載の光検出装置。
前記光電変換膜の一部は、複数の前記第１構造体の間に設けられている
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項3】
前記複数の第１構造体は、一体に設けられている
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項4】
前記第１構造体は、前記光電変換膜とバンド曲がりを伴い接合される電極である
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項5】
前記第１構造体は、金属材料または半導体材料からなる
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項6】
前記第１電極と前記第２電極と前記第１構造体と前記光電変換膜とを含む第１光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素を備える
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項7】
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部をさらに備える
請求項６に記載の光検出装置。
請求項６に記載の光検出装置。
【請求項8】
前記第１電極と前記第２電極との間において前記第２電極側にそれぞれ設けられる複数の第２構造体をさらに備える
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項9】
前記光電変換膜は、前記複数の第１構造体と前記複数の第２構造体との間に設けられている
請求項８に記載の光検出装置。
請求項８に記載の光検出装置。
【請求項10】
複数の前記第２構造体は、前記第２電極側において第１方向に並んで設けられ、
前記光電変換膜の一部は、複数の前記第２構造体の間に設けられている
請求項８に記載の光検出装置。
前記光電変換膜の一部は、複数の前記第２構造体の間に設けられている
請求項８に記載の光検出装置。
【請求項11】
複数の前記第１構造体と複数の前記第２構造体とは、第１方向および前記第１方向に交差する第２方向に並んで設けられ、
前記第１構造体と前記第２構造体とは、前記光電変換膜の一部を挟むように設けられている
請求項１０に記載の光検出装置。
前記第１構造体と前記第２構造体とは、前記光電変換膜の一部を挟むように設けられている
請求項１０に記載の光検出装置。
【請求項12】
前記複数の第２構造体は、一体に設けられている
請求項８に記載の光検出装置。
請求項８に記載の光検出装置。
【請求項13】
前記第１構造体の下端と前記第２構造体の上端との間隔、及び、前記第１構造体の上端と前記第２構造体の下端との間隔の少なくとも一方は、１μｍ以下である
請求項８に記載の光検出装置。
請求項８に記載の光検出装置。
【請求項14】
前記第２構造体は、前記光電変換膜とバンド曲がりを伴い接合される電極である
請求項８に記載の光検出装置。
請求項８に記載の光検出装置。
【請求項15】
前記第２構造体は、金属材料または半導体材料からなる
請求項８に記載の光検出装置。
請求項８に記載の光検出装置。
【請求項16】
前記第１電極と前記第２電極と前記第１構造体と前記光電変換膜とを含む第１光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素と、
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部と
をさらに備え、
前記分離部の少なくとも一部は、複数の前記第１構造体の間に設けられる
請求項８に記載の光検出装置。
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部と
をさらに備え、
前記分離部の少なくとも一部は、複数の前記第１構造体の間に設けられる
請求項８に記載の光検出装置。
【請求項17】
前記分離部は、複数の前記第１構造体の間と、複数の前記第２構造体の間とに設けられている
請求項１６に記載の光検出装置。
請求項１６に記載の光検出装置。
【請求項18】
前記第１構造体と前記第１電極とは、一体に設けられている
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項19】
前記第２構造体と前記第２電極とは、一体に設けられている
請求項８に記載の光検出装置。
請求項８に記載の光検出装置。
【請求項20】
前記光電変換膜は、量子ドット、有機化合物半導体、無機化合物半導体、ゲルマニウム、シリコン、または有機無機ペロブスカイトにより構成される
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項21】
前記光電変換膜で変換された電荷に基づく信号を出力可能な読み出し回路をさらに備える
請求項１に記載の光検出装置。
請求項１に記載の光検出装置。
【請求項22】
光電変換膜と、
前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体と
を備える光検出装置。
前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体と
を備える光検出装置。
【請求項23】
前記光電変換膜と前記第１構造体とを含む第１光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素を備える
請求項２２に記載の光検出装置。
請求項２２に記載の光検出装置。
【請求項24】
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部をさらに備える
請求項２３に記載の光検出装置。
請求項２３に記載の光検出装置。
【請求項25】
前記複数の第１構造体は、一体に設けられている
請求項２２に記載の光検出装置。
請求項２２に記載の光検出装置。
【請求項26】
前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第２構造体をさらに備え、
前記光電変換膜は、前記複数の第１構造体と前記複数の第２構造体との間に設けられている
請求項２２に記載の光検出装置。
前記光電変換膜は、前記複数の第１構造体と前記複数の第２構造体との間に設けられている
請求項２２に記載の光検出装置。
【請求項27】
前記光電変換膜と前記第１構造体と前記第２構造体とを含む第１光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素と、
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部と
をさらに備え、
前記分離部の少なくとも一部は、複数の前記第１構造体の間に設けられる
請求項２６に記載の光検出装置。
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部と
をさらに備え、
前記分離部の少なくとも一部は、複数の前記第１構造体の間に設けられる
請求項２６に記載の光検出装置。
【請求項28】
前記複数の第２構造体は、一体に設けられている
請求項２６に記載の光検出装置。
請求項２６に記載の光検出装置。
【請求項29】
光学系と、
前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
を備え、
前記光検出装置は、
第１電極と、
前記第１電極に対向するように設けられる第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、
前記複数の第１構造体と前記第２電極との間に設けられる光電変換膜と
を有する
電子機器。
前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
を備え、
前記光検出装置は、
第１電極と、
前記第１電極に対向するように設けられる第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、
前記複数の第１構造体と前記第２電極との間に設けられる光電変換膜と
を有する
電子機器。
【請求項30】
前記光検出装置は、前記第１電極と前記第２電極との間において前記第２電極側にそれぞれ設けられる複数の第２構造体をさらに有する
請求項２９に記載の電子機器。
請求項２９に記載の電子機器。
【請求項31】
光学系と、
前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
を備え、
前記光検出装置は、
光電変換膜と、
前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体と
を有する
電子機器。
前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
を備え、
前記光検出装置は、
光電変換膜と、
前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体と
を有する
電子機器。
【請求項32】
前記光検出装置は、前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第２構造体をさらに有し、
前記光電変換膜は、前記複数の第１構造体と前記複数の第２構造体との間に設けられている
請求項３１に記載の電子機器。
前記光電変換膜は、前記複数の第１構造体と前記複数の第２構造体との間に設けられている
請求項３１に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、光検出装置および電子機器に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体量子ドットによって構成された光電変換層を備える装置が提案されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】国際公開第２０２１／１６１８８９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
光を検出する装置では、検出性能を向上させることが望ましい。
【0005】
良好な検出性能を有する光検出装置を提供することが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本開示の一実施形態の光検出装置は、第１電極と、第１電極に対向するように設けられる第２電極と、第１電極と第２電極との間において第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、複数の第１構造体と第２電極との間に設けられる光電変換膜とを備える。
本開示の一実施形態の光検出装置は、光電変換膜と、光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体とを備える。
本開示の一実施形態の電子機器は、光学系と、光学系を透過した光を受光する光検出装置とを備える。光検出装置は、第１電極と、第１電極に対向するように設けられる第２電極と、第１電極と第２電極との間において第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、複数の第１構造体と第２電極との間に設けられる光電変換膜とを有する。
本開示の一実施形態の電子機器は、光学系と、光学系を透過した光を受光する光検出装置とを備える。光検出装置は、光電変換膜と、光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体とを有する。
本開示の一実施形態の光検出装置は、光電変換膜と、光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体とを備える。
本開示の一実施形態の電子機器は、光学系と、光学系を透過した光を受光する光検出装置とを備える。光検出装置は、第１電極と、第１電極に対向するように設けられる第２電極と、第１電極と第２電極との間において第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、複数の第１構造体と第２電極との間に設けられる光電変換膜とを有する。
本開示の一実施形態の電子機器は、光学系と、光学系を透過した光を受光する光検出装置とを備える。光検出装置は、光電変換膜と、光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体とを有する。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下、本開示の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
１．実施の形態
２．変形例
３．適用例
４．応用例
１．実施の形態
２．変形例
３．適用例
４．応用例
【0009】
＜１．実施の形態＞
図１は、本開示の実施の形態に係る光検出装置の一例である撮像装置の概略構成の一例を示すブロック図である。図２は、実施の形態に係る撮像装置の画素部の一例を示す図である。光検出装置は、入射する光を検出可能な装置である。光検出装置である撮像装置１は、光学系を透過した光を受光して信号を生成し得る。撮像装置１（光検出装置）は、光電変換部（光電変換素子）を有する複数の画素Ｐを有し、入射した光を光電変換して信号を生成するように構成される。
図１は、本開示の実施の形態に係る光検出装置の一例である撮像装置の概略構成の一例を示すブロック図である。図２は、実施の形態に係る撮像装置の画素部の一例を示す図である。光検出装置は、入射する光を検出可能な装置である。光検出装置である撮像装置１は、光学系を透過した光を受光して信号を生成し得る。撮像装置１（光検出装置）は、光電変換部（光電変換素子）を有する複数の画素Ｐを有し、入射した光を光電変換して信号を生成するように構成される。
【0010】
各画素Ｐの光電変換部は、例えばフォトダイオードであり、光を光電変換可能に構成される。撮像装置１は、図２に示すように、複数の画素Ｐが行列状に２次元配置された領域（画素部１００）を、撮像エリアとして有している。画素部１００は、複数の画素Ｐが配置される画素アレイともいえる。
【0011】
撮像装置１は、光学レンズを含む光学系（不図示）を介して、被写体からの入射光（像光）を取り込む。撮像装置１は、光学レンズにより形成される被写体の像を撮像する。撮像装置１は、受光した光を光電変換して画素信号を生成する。撮像装置１は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサである。撮像装置１は、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話等の電子機器に利用可能である。
【0012】
なお、図２に示すように、被写体からの光の入射方向をＺ軸方向、Ｚ軸方向に直交する紙面左右方向をＸ軸方向、Ｚ軸方向及びＸ軸方向に直交する紙面上下方向をＹ軸方向とする。以降の図において、図２の矢印の方向を基準として方向を表記する場合もある。
【0013】
撮像装置１は、図１に示す例のように、画素部１００（画素アレイ）の周辺領域に、例えば、垂直駆動回路１１１、信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、出力回路１１４、制御回路１１５、及び入出力端子１１６等を有する。また、撮像装置１には、複数の画素駆動線Ｌｒｅａｄと、複数の垂直信号線ＶＳＬが設けられる。
【0014】
図１に示す例では、画素部１００には、水平方向（行方向）に並ぶ複数の画素Ｐにより構成される画素行ごとに、複数の画素駆動線Ｌｒｅａｄが配線される。画素駆動線Ｌｒｅａｄは、画素Ｐを駆動する信号を伝えることが可能な信号線である。画素駆動線Ｌｒｅａｄは、画素Ｐからの信号読み出しのための駆動信号を伝送するように構成される。
【0015】
また、画素部１００には、垂直方向（列方向）に並ぶ複数の画素Ｐにより構成される画素列ごとに、垂直信号線ＶＳＬが配線される。垂直信号線ＶＳＬは、画素Ｐからの信号を伝えることが可能な信号線である。垂直信号線ＶＳＬは、画素Ｐから出力される信号を伝送するように構成される。
【0016】
垂直駆動回路１１１は、例えば、バッファ、シフトレジスタ、アドレスデコーダ等によって構成される。垂直駆動回路１１１は、画素部１００の各画素Ｐを駆動可能に構成される。垂直駆動回路１１１は、画素Ｐを駆動するための信号を生成し、画素駆動線Ｌｒｅａｄを介して画素部１００の各画素Ｐへ出力する。垂直駆動回路１１１は、例えば、転送トランジスタを制御する信号、リセットトランジスタを制御する信号等を生成し、画素駆動線Ｌｒｅａｄによって各画素Ｐに供給する。
【0017】
信号処理回路１１２は、入力される画素の信号の信号処理を実行可能に構成される。信号処理回路１１２は、例えば、負荷回路部、ＡＤ(Analog Digital)変換部、水平選択スイッチ等を有する。垂直駆動回路１１１によって選択走査された各画素Ｐから出力される信号は、垂直信号線ＶＳＬを介して信号処理回路１１２に入力される。信号処理回路１１２は、画素Ｐの信号のＡＤ変換、ＣＤＳ(Correlated Double Sampling：相関二重サンプリング)等の信号処理を行う。
【0018】
水平駆動回路１１３は、例えば、バッファ、シフトレジスタ、アドレスデコーダ等によって構成される。水平駆動回路１１３は、信号処理回路１１２の水平選択スイッチを駆動可能に構成される。水平駆動回路１１３は、信号処理回路１１２の各水平選択スイッチを走査しつつ順番に駆動する。垂直信号線ＶＳＬの各々を通して伝送される各画素Ｐの信号は、信号処理回路１１２により信号処理が施され、水平駆動回路１１３による選択走査によって順に水平信号線１２１に出力される。
【0019】
出力回路１１４は、入力される信号に対して信号処理を行い、信号を出力するように構成される。出力回路１１４は、信号処理回路１１２から水平信号線１２１を介して順次入力される画素の信号に対して信号処理を行い、処理後の画素の信号を出力する。出力回路１１４は、例えば、バッファリング、黒レベル調整、列ばらつき補正、及び各種デジタル信号処理等を行い得る。
【0020】
制御回路１１５は、撮像装置１の各部を制御可能に構成される。制御回路１１５は、半導体基板１２０の外部から与えられるクロック、動作モードを指令するデータ等を受け取り、また、撮像装置１の内部情報等のデータを出力し得る。
【0021】
制御回路１１５は、例えば、各種のタイミング信号を生成可能に構成されたタイミングジェネレータを有する。制御回路１１５は、タイミングジェネレータで生成された各種のタイミング信号に基づき、垂直駆動回路１１１、信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３等の周辺回路の駆動制御を行う。入出力端子１１６は、外部との信号のやり取りを行うものである。
【0022】
なお、垂直駆動回路１１１、信号処理回路１１２、水平駆動回路１１３、水平信号線１２１、出力回路１１４、制御回路１１５等は、半導体基板１２０に設けられていてもよいし、他の基板に設けられていてもよい。撮像装置１は、複数の基板を積層して構成された構造（積層構造）を有していてもよい。
【0023】
図３は、実施の形態に係る撮像装置の画素の構成例を説明するための図である。画素Ｐは、光電変換部１１（光電変換素子）と、トランジスタＴＲと、読み出し回路２０とを有する。光電変換部１１は、光を受光して信号を生成するように構成される。読み出し回路２０は、光電変換された電荷に基づく信号を出力可能に構成される。
【0024】
光電変換部１１は、光電変換により電荷を生成可能に構成される。図３に示す例では、光電変換部１１は、入射する光を電荷に変換する。光電変換部１１は、光電変換を行って受光量に応じた電荷を生成する。
【0025】
読み出し回路２０は、一例として、フローティングディフュージョンＦＤと、トランジスタＲＳＴと、トランジスタＡＭＰと、トランジスタＳＥＬとを有する。トランジスタＴＲ、トランジスタＲＳＴ、トランジスタＡＭＰ、及びトランジスタＳＥＬは、それぞれ、ゲート、ソース、ドレインの端子を有するＭＯＳトランジスタ（ＭＯＳＦＥＴ）である。
【0026】
図３に示す例では、トランジスタＴＲ、トランジスタＡＭＰ、トランジスタＳＥＬ、及びトランジスタＲＳＴは、それぞれＮＭＯＳトランジスタにより構成される。なお、画素Ｐのトランジスタは、ＰＭＯＳトランジスタにより構成されてもよい。なお、読み出し回路２０は、トランジスタＴＲを含んでいてもよい。
【0027】
トランジスタＴＲは、光電変換部１１で光電変換された電荷をフローティングディフュージョンＦＤに転送可能に構成される。図３に示すように、トランジスタＴＲは、信号ＳＴＲにより制御され、光電変換部１１とフローティングディフュージョンＦＤとを電気的に接続または切断する。トランジスタＴＲは、転送トランジスタであり、光電変換部１１で光電変換されて蓄積された電荷をフローティングディフュージョンＦＤに転送し得る。
【0028】
フローティングディフュージョンＦＤは、蓄積部であり、転送された電荷を蓄積可能に構成される。フローティングディフュージョンＦＤは、光電変換部１１で光電変換された電荷を蓄積し得る。フローティングディフュージョンＦＤは、転送された電荷を保持可能な保持部ともいえる。フローティングディフュージョンＦＤは、転送された電荷を蓄積し、フローティングディフュージョンＦＤの容量に応じた電圧に変換する。
【0029】
トランジスタＡＭＰは、フローティングディフュージョンＦＤに蓄積された電荷に基づく信号を生成して出力するように構成される。図３に示すように、トランジスタＡＭＰのゲートは、フローティングディフュージョンＦＤと電気的に接続され、フローティングディフュージョンＦＤで変換された電圧が入力される。
【0030】
トランジスタＡＭＰのドレインは、電源電圧ＶＤＤが供給される電源線に接続され、トランジスタＡＭＰのソースは、トランジスタＳＥＬを介して垂直信号線ＶＳＬに接続される。トランジスタＡＭＰは、増幅トランジスタであり、フローティングディフュージョンＦＤに蓄積された電荷に基づく信号、即ちフローティングディフュージョンＦＤの電圧に基づく信号を生成し、垂直信号線ＶＳＬへ出力し得る。
【0031】
トランジスタＳＥＬは、画素の信号の出力を制御可能に構成される。トランジスタＳＥＬは、信号ＳＳＥＬにより制御され、トランジスタＡＭＰからの信号を垂直信号線ＶＳＬに出力可能に構成される。トランジスタＳＥＬは、画素の信号の出力タイミングを制御し得る。なお、トランジスタＳＥＬは、電源電圧ＶＤＤが与えられる電源線とトランジスタＡＭＰとの間に設けられてもよい。また、必要に応じて、トランジスタＳＥＬを省略してもよい。
【0032】
トランジスタＲＳＴは、フローティングディフュージョンＦＤの電圧をリセット可能に構成される。図３に示す例では、トランジスタＲＳＴは、電源電圧ＶＤＤが与えられる電源線と電気的に接続され、画素Ｐの電荷のリセットを行うように構成される。トランジスタＲＳＴは、信号ＳＲＳＴにより制御され、フローティングディフュージョンＦＤに蓄積された電荷をリセットし、フローティングディフュージョンＦＤの電圧をリセットし得る。なお、トランジスタＲＳＴは、トランジスタＴＲを介して、光電変換部１１に蓄積された電荷を排出し得る。トランジスタＲＳＴは、リセットトランジスタである。
【0033】
なお、読み出し回路２０の構成は、適宜変更であり、例えば、電荷を蓄積可能な容量素子を有していてもよい。また、例えば、読み出し回路２０は、積分回路を含み、信号電荷を電圧信号に変換するように構成されてもよい。また、読み出し回路２０は、電荷を電圧に変換する際の変換効率（ゲイン）を変更可能に構成されてもよい。例えば、読み出し回路２０は、変換効率の設定に用いる切り替えトランジスタを有し得る。
【0034】
垂直駆動回路１１１（図１参照）は、上述した画素駆動線Ｌｒｅａｄを介して、各画素ＰのトランジスタＴＲ、トランジスタＳＥＬ、トランジスタＲＳＴ等のゲートに制御信号を供給し、トランジスタをオン状態（導通状態）又はオフ状態（非導通状態）とする。
【0035】
撮像装置１の複数の画素駆動線Ｌｒｅａｄには、トランジスタＴＲを制御する信号ＳＴＲを伝送する配線、トランジスタＳＥＬを制御する信号ＳＳＥＬを伝送する配線、トランジスタＲＳＴを制御する信号ＳＲＳＴを伝送する配線等が含まれる。
【0036】
トランジスタＴＲ、トランジスタＳＥＬ、トランジスタＲＳＴ等は、垂直駆動回路１１１によってオンオフ制御される。垂直駆動回路１１１は、各画素ＰのトランジスタＴＲ及び読み出し回路２０を制御することによって、各画素Ｐから画素信号を垂直信号線ＶＳＬに出力させる。垂直駆動回路１１１は、各画素Ｐの画素信号を垂直信号線ＶＳＬへ読み出す制御を行い得る。
【0037】
図４Ａは、実施の形態に係る撮像装置の光電変換部の構成例を説明するための図である。撮像装置１の各画素Ｐの光電変換部１１（光電変換素子）は、図４Ａに示す例のように、光電変換膜２２と、上部電極２３と、下部電極２４とを含む。また、光電変換部１１は、複数の構造体３１と、複数の構造体３２とを有する。
【0038】
光電変換膜２２は、光電変換により電荷を生成する。光電変換膜２２は、入射する光を光電変換し、受光量に応じた電荷を生成し得る。光電変換膜２２は、光電変換層ともいえる。光電変換膜２２（光電変換層）は、例えば、量子ドットを有し、赤外光を受光して電荷を生成するように構成される。光電変換膜２２は、近赤外（ＮＩＲ）、短波赤外（ＳＷＩＲ）等の波長域の光を光電変換して電荷を生成するように構成される。
【0039】
撮像装置１では、一例として、各画素Ｐに、量子ドットを用いて構成される光電変換膜２２が設けられる。なお、光電変換膜２２は、可視光を受光して電荷を生成するように構成されてもよい。光電変換膜２２として、有機材料からなる光電変換膜を設けるようにしてもよい。また、光電変換膜２２として、無機材料からなる光電変換膜を配置してもよい。
【0040】
光電変換膜２２は、有機化合物半導体、無機化合物半導体、ゲルマニウム（Ｇｅ）、シリコンゲルマニウム（ＳｉＧｅ）、シリコン（Ｓｉ）等により構成されてもよい。光電変換膜２２は、ＩＶ族元素の混晶、ＩＩＩ－Ｖ族の化合物半導体、ＩＩ－ＶＩ族の化合物半導体、ＣＩＧＳ系材料（カルコパイライト系）、有機無機ペロブスカイト（例えばＭＡＰｂＩ３、ＭＡＰｂＢｒ３、ＭＡＰｂＣｌ３等）、またはＭｇ２Ｓｉ系材料（Ｍｇ２Ｓｉ、Ｍｇ２Ｇｅ、Ｍｇ２Ｓｎ等）を用いて構成されてもよい。
【0041】
光電変換膜２２の材料は、例えば、計測対象となる入射光の波長域に応じて選択され得る。量子ドット（ＱＤ）の場合、例えば、コア材料とコア材料の粒径によって、吸収波長を調整可能である。
【0042】
上部電極２３は、例えば、複数の画素Ｐの光電変換膜２２に共通の電極であり、光電変換膜２２の一方の面側に設けられる。下部電極２４は、画素Ｐ毎または複数の画素Ｐ毎に、光電変換膜２２の他方の面側に設けられる。上部電極２３及び下部電極２４は、互いに対向するように設けられ得る。
【0043】
上部電極２３及び下部電極２４は、光電変換膜２２を挟んで配置される。下部電極２４は、構造体３１，３２と光電変換膜２２の一部を挟んで、上部電極２３に対向して設けられる。上部電極２３は、光電変換膜２２の上部の電極であり、下部電極２４は、光電変換膜２２の下部の電極である。
【0044】
上部電極２３は、例えば、複数の画素Ｐに共通の電極であり、共通電極ともいえる。下部電極２４は、例えば、光電変換膜２２で変換された電荷の読み出しに用いる電極であり、読み出し電極ともいえる。上部電極２３及び下部電極２４は、それぞれ互いに異なる配線、電極等を介して、例えば、上述した半導体基板１２０に設けられた回路に電気的に接続される。
【0045】
上部電極２３及び下部電極２４は、例えば、それぞれ透明な電極であり、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、ＩＺＯ（インジウム亜鉛酸化物）等により構成される。上部電極２３及び下部電極２４は、他の酸化スズ系材料、酸化亜鉛系材料等を用いて構成されてもよく、他の透明導電材料を用いて構成されてもよい。なお、下部電極２４は、高反射率を有する金属材料により形成されてもよい。
【0046】
光電変換部１１は、構造体３１及び構造体３２を有し、光電変換膜２２に電界（電位勾配）を生じるように構成される。構造体３１及び構造体３２は、例えば、図４Ａに示す例のように、柱状の構造体である。構造体３１は、光電変換膜２２の一方の面側に設けられる。
【0047】
撮像装置１では、例えば、上部電極２３と下部電極２４との間において、上部電極２３側に複数の構造体３１が設けられる。図４Ａに示す例では、構造体３１は、光電変換膜２２と上部電極２３との間に位置し、上部電極２３上に設けられている。
【0048】
各画素Ｐの複数の構造体３１は、光電変換膜２２の一部を挟んで、Ｘ軸方向に互いに並んで配置される。例えば、複数の構造体３１は、平面視において、Ｘ軸方向と、Ｘ軸方向に交差するＹ軸方向に並んで設けられ得る。
【0049】
各画素Ｐにおいて、構造体３１は、光電変換膜２２に対して配置され、光電変換膜２２に接して設けられ得る。構造体３１と光電変換膜２２とは、バンド曲がりを伴って互いに接合され得る。構造体３１は、光電変換膜２２の接合界面においてバンド曲がりを生じさせ、光電変換膜２２に電界（電場）を与えることができる。
【0050】
構造体３２は、光電変換膜２２の他方の面側に設けられる。例えば、上部電極２３と下部電極２４との間において、下部電極２４側に複数の構造体３２が設けられる。図４Ａに示す例では、構造体３２は、光電変換膜２２と下部電極２４との間に位置し、下部電極２４上に設けられている。構造体３１及び構造体３２は、光電変換膜２２を挟んで、離間して設けられる。
【0051】
各画素Ｐにおいて、複数の構造体３２は、光電変換膜２２の一部を挟んで、Ｘ軸方向に互いに並んで配置される。例えば、複数の構造体３２は、平面視において、Ｘ軸方向とＹ軸方向に並んで設けられ得る。
【0052】
各画素Ｐにおいて、構造体３２は、光電変換膜２２に対して配置され、光電変換膜２２に接して設けられ得る。構造体３２と光電変換膜２２とは、バンド曲がりを伴って互いに接合され得る。構造体３２は、光電変換膜２２の接合界面においてバンド曲がりを生じさせ、光電変換膜２２に電界を与えることができる。
【0053】
なお、構造体３１及び構造体３２は、それぞれ、突出する部材である突出部ともいえる。構造体３１は、上部電極２３から光電変換膜２２に向かって突出する。構造体３１は、上部電極２３から光電変換膜２２に向かって延びる凸部である。また、構造体３１は、光電変換膜２２の内部に向かって突起した突起部ともいえる。
【0054】
また、構造体３２は、下部電極２４から光電変換膜２２に向かって突出する。構造体３２は、下部電極２４から光電変換膜２２に向かって延びる凸部である。また、構造体３２は、光電変換膜２２の内部に向かって突起した突起部ともいえる。
【0055】
なお、複数の構造体３１は、一体に設けられてもよく、互いに分離して設けられてもよい。図４Ａに示す例では、複数の構造体３１は、連続して形成され、一体に設けられている。複数の構造体３１は、複数の構造部分が一体化された構造体ともいえる。また、複数の構造体３２も、一体に設けられてもよく、互いに分離して設けられてもよい。図４Ａに示す例では、複数の構造体３２は、連続して形成され、一体に設けられている。複数の構造体３２は、複数の構造部分が一体化された構造体ともいえる。図４Ｂに示す例のように、複数の構造体３２は、互いに分離して設けられてもよい。
【0056】
図４Ａに示す例では、構造体３１及び構造体３２は、櫛歯形状を有する部分（櫛歯部分）であり、例えば、櫛歯状の電極として構成され得る。複数の櫛歯部分である各構造体３１，３２は、噛み合うように形成され得る。なお、各画素Ｐに設けられる構造体３１及び構造体３２の数及び配置は、図示した例に限られない。
【0057】
構造体３１と構造体３２は、例えば、互いに異なる仕事関数を有する材料により構成される。構造体３１と構造体３２とは、例えば、互いに異なる材料からなる。構造体３１及び構造体３２は、金属材料、半導体材料等により構成される。一例として、構造体３１は、構造体３２の仕事関数よりも高い仕事関数を有する材料により構成され、構造体３２の仕事関数よりも高い仕事関数を有する。
【0058】
他の例として、構造体３１は、構造体３２の仕事関数よりも低い仕事関数を有する材料により構成され、構造体３２の仕事関数よりも低い仕事関数を有する。例えば、下部電極２４から電子を回収して読み出す画素Ｐの場合、構造体３１は、構造体３２の仕事関数よりも高い仕事関数を有する材料により構成され得る。また、下部電極２４から正孔を回収して読み出す画素Ｐの場合、構造体３１は、構造体３２の仕事関数よりも低い仕事関数を有する材料により構成されてもよい。
【0059】
撮像装置１では、光電変換膜２２に電位勾配を形成するように、構造体３１及び構造体３２が設けられ得る。例えば、構造体３１と光電変換膜２２との間には、構造体３１によって電位障壁が形成される。また、構造体３２と光電変換膜２２との間には、構造体３２によって電位障壁が形成される。構造体３１及び構造体３２が設けられることで、例えば、光電変換膜２２にショットキー接合の場合のような強い電界を形成することができる。
【0060】
構造体３１は、一例として、金属材料からなる電極であり、光電変換膜２２とショットキー接合される。構造体３１によって、構造体３１と光電変換膜２２との間には、ショットキーバリアが形成される。例えば、構造体３１と光電変換膜２２とは、電子に対してショットキー接続される。
【0061】
また、構造体３２は、一例として、金属材料からなる電極であり、光電変換膜２２とショットキー接合される。構造体３２によって、構造体３２と光電変換膜２２との間には、ショットキーバリアが形成される。例えば、構造体３１が光電変換膜２２に対して大きい仕事関数を有する金属材料により構成される場合、構造体３２は、光電変換膜２２に対して小さい仕事関数を有する材料により構成されてもよい。この場合、電子にとって光電変換膜２２から構造体３２に向かってポテンシャルが低くなっていく勾配が生じ得る。このようにすることで、ショットキー接合による強電界を光電変換膜２２に形成することができる。
【0062】
なお、構造体３１及び構造体３２は、それぞれ、酸化物半導体材料、例えばＩＧＺＯ（インジウム－ガリウム－亜鉛酸化物）により構成されてもよい。構造体３１及び構造体３２の各々は、有機半導体材料を用いて形成されてもよい。例えば、構造体３１は、透明な電荷輸送層（ブロッキング層とも称される）であってもよい。また、構造体３２は、例えば、正孔輸送層（電子ブロッキング層とも称される）であってもよい。
【0063】
構造体３１及び構造体３２の材料は、例えば、光電変換膜２２の材料、仕事関数、電子親和力、キャリア（信号電荷）等に応じて選択され得る。例えば、構造体３１は、構造体３２の仕事関数よりも低い仕事関数を有していてもよく、構造体３２の仕事関数よりも高い仕事関数を有していてもよい。
【0064】
構造体３１及び構造体３２は、それぞれ、光電変換膜２２とバンド曲がりを伴い接合される構造体（電極）として構成され得る。ショットキー接合やバンド曲がりは、接合される材料の仕事関数に依存する。仕事関数は、例えば、光電子分光法により求めることができる。また、ＳＥＭまたはＴＥＭによる解析によって、構造体の形状を確認できる。さらに、ＳＥＭ－ＥＤＸやＸＰＳ等による組成分析によって、構造体３１、構造体３２、光電変換膜２２等の材料を確認することができる。これら組成分析と光電子分光等を組み合わせて、構造体３１及び構造体３２等の材料の同定を行うことも可能である。
【0065】
なお、上部電極２３と構造体３１は、同じ材料を用いて構成されてもよい。構造体３１は、上部電極２３と一体的に構成されていてもよい。構造体３１は、光電変換膜２２の上部電極を兼ねていてよい。例えば図４Ｃに示す例では、構造体３１は、光電変換部１１の上部電極（共通電極）でもある。複数の構造体３１は、上部電極の一部ともいえる。
【0066】
また、下部電極２４と構造体３２は、同じ材料を用いて構成されてもよい。構造体３２は、下部電極２４と一体的に構成されていてもよい。構造体３２は、光電変換膜２２の下部電極を兼ねていてもよい。図４Ｃに示す例では、構造体３２は、光電変換部１１の下部電極（読み出し電極）でもある。複数の構造体３２は、下部電極の一部ともいえる。なお、構造体３１，３２は、例えば、リソグラフィ及びエッチングを利用して形成可能である。
【0067】
図５は、実施の形態に係る撮像装置の光電変換部における電界の一例を説明するための図である。図５において、光電変換膜２２内の実線は、等電位線を模式的に示している。また、図５において、黒丸は、信号電荷（例えば電子）を模式的に示し、破線矢印は、信号電荷の軌跡（走行の軌跡）を模式的に示している。なお、白抜き矢印は、光電変換膜２２を含む光電変換部１１への入射光を模式的に示している。
【0068】
上述のように、構造体３１及び構造体３２が設けられることで、図５に示す例のように光電変換膜２２に電界（電位勾配）が生じ得る。このため、図５において破線矢印で示すように、光電変換部１１において光電変換された電荷を構造体３２側に移動させることができる。図５に示す例では、構造体３１及び構造体３２によって加えられる電界によって、光電変換部１１で生成された信号電荷を構造体３２側に効率よく転送することが可能となる。
【0069】
このように、本実施の形態では、光電変換膜２２に対して突出部である構造体３１，３２が設けられることで、光電変換膜２２内に電界（電位勾配）を形成することができ、光電変換により生成される信号電荷を効率よく回収することができる。特に微細画素の場合も、量子効率（ＱＥ）の低下を抑制することが可能となる。また、光電変換膜２２内における信号電荷の発生位置によらず、信号電荷を読み出し電極（例えば下部電極２４）側へ転送させることができる。
【0070】
また、撮像装置１では、光電変換部１１に接合部でのバンド曲がりによる強電界を生じさせることができる。このため、光電変換膜２２が低移動度の材料（量子ドット、有機材料等）からなる場合であっても、信号電荷を読み出し電極側へ到達させることができる。光電変換された電荷が再結合して消滅してしまうことを抑制し、量子効率の低下を抑制することが可能となる。入射光に対する感度を向上させることが可能となる。
【0071】
なお、上部電極２３及び下部電極２４によって、構造体３１，３２と光電変換膜２２に電圧を加えることも可能である。例えば、信号電荷の読み出しを行う場合に電極間への電圧の印加を行うことで、光電変換膜２２からの電荷転送を効率よく行うことが可能となる。
【0072】
図６、図７Ａ～図７Ｃは、実施の形態に係る撮像装置の光電変換部の構成例を示す図である。図６は、光電変換部１１の断面構成の一例を示している。図７Ａは、光電変換部１１の複数の構造体３１の平面構成の一例を示している。図７Ｂは、光電変換部１１の複数の構造体３２の平面構成の一例を示している。また、図７Ｃでは、光電変換部１１の構造体３１と構造体３２とを図示しており、構造体３１と構造体３２との位置関係を表している。
【0073】
撮像装置１の各画素Ｐにおいて、構造体３１と構造体３２との間隔は、例えば、１μｍ以下であってよい。図６に示すように、構造体３１の下端（底部）と構造体３２の上端（先端）との間隔ａ１は、１μｍ以下であってよい。また、構造体３１の上端（先端）と構造体３２の下端（底部）との間隔ａ２は、１μｍ以下としてもよい。このように撮像装置１を構成することにより、光電変換により生じた信号電荷が移動する距離を抑えることができ、量子効率の低下を効果的に抑制することが可能となる。
【0074】
図６に示す例のように、上部電極２３、光電変換膜２２、下部電極２４等の積層方向（図６ではＺ軸方向）における構造体３１の高さ（長さ）ｈ１は、例えば、１μｍ以下であってよい。また、構造体３２の高さｈ２は、１μｍ以下であってよい。信号電荷の移動距離が１μｍ程度となるように、構造体３１の高さｈ１、構造体３２の高さｈ２等が調整される。これにより、量子効率の低下を抑制することが可能となる。
【0075】
また、図７Ａに示すように、隣り合う複数の構造体３１の間隔ｄ１は、例えば、１μｍ以下であってよい。また、図７Ｂに示すように、隣り合う複数の構造体３２の間隔ｄ２は、例えば、１μｍ以下としてもよい。この場合、複数の構造体３１の間と、複数の構造体３２の間において電界を効果的に生じさせ、空乏層を形成することができる。これにより、光電変換膜２２の膜厚が大きい場合に量子効率が低下することを抑制することが可能となる。
【0076】
図８は、実施の形態に係る撮像装置の光電変換部の別の構成例を示す図である。図８に示す例のように、構造体３１と構造体３２とは、ＸＹ平面方向において、光電変換膜２２の一部を挟むように設けられてもよい。図８に示す例では、隣り合う複数の構造体３１は、光電変換膜２２の一部と構造体３２の一部とを挟むように配置される。
【0077】
また、隣り合う複数の構造体３２は、光電変換膜２２の一部と構造体３１の一部とを挟んで配置され得る。図８に示す例では、複数の構造体３１と複数の構造体３２とが、オーバーラップするように設けられる。このように撮像装置１を構成することにより、光電変換膜２２の厚み（膜厚）ｔが大きくなった場合（例えばｔ≧２μｍ）においても、光電変換膜２２内において非空乏化領域が発生することを抑制することができ、量子効率の低下を抑えることが可能となる。
【0078】
図９は、実施の形態に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。撮像装置１は、上述した光電変換部１１をそれぞれ有する複数の画素Ｐと、レンズ９０と、画素分離部４０とを有する。レンズ９０は、上方から入射する光を光電変換部１１側へ導く。レンズ９０（レンズ部）は、オンチップレンズとも呼ばれる光学部材である。
【0079】
レンズ９０は、例えば、画素Ｐ毎または複数の画素Ｐ毎に、光電変換部１１の上方に設けられる。レンズ９０には、撮像レンズ等の光学系を介して被写体からの光が入射する。画素Ｐの光電変換部１１は、レンズ９０を介して入射する光を光電変換する。
【0080】
画素分離部４０は、例えば、絶縁材料を用いて構成され、隣り合う複数の画素Ｐの境界に設けられる。図９に示す例では、画素分離部４０は、隣り合う複数の画素Ｐの各々の下部電極２４の間に設けられる。画素分離部４０は、酸化膜（例えばシリコン酸化膜）、窒化膜（例えばシリコン窒化膜）等の絶縁膜（絶縁体）により構成され得る。
【0081】
図１０は、実施の形態に係る撮像装置の断面構成の一例を示す図である。撮像装置１は、図１０に示すように、半導体基板１２０を備える。半導体基板１２０は、対向する第１面１１Ｓ１及び第２面１１Ｓ２を有する。第２面１１Ｓ２は、第１面１１Ｓ１とは反対側の面である。半導体基板１２０は、例えば、シリコン基板により構成される。
【0082】
半導体基板１２０は、半導体層ともいえる。半導体基板１２０には、図３を用いて上述した読み出し回路２０が設けられる。光電変換部１１の下部電極２４は、フローティングディフュージョンＦＤとトランジスタＡＭＰのゲート部に電気的に接続される。光電変換部１１は、半導体基板１２０の上方に配置されている。ここで、半導体基板１２０における光入射面を上方とし、半導体基板１２０の反対側を下方とする。
【0083】
光電変換部１１の下部電極２４は、層間絶縁層８１上に形成されている。下部電極２４上には、複数の構造体３２と、光電変換膜２２と、複数の構造体３１と、上部電極２３とが形成されている。上部電極２３を含む全面には、保護層８２が形成されている。レンズ９０は、保護層８２の上に設けられている。層間絶縁層８１及び保護層８２は、それぞれ、絶縁材料（ＳｉＯ、ＳｉＮ等）から構成される。
【0084】
半導体基板１２０の第１面１１Ｓ１側には、素子分離領域７１と酸化膜７２が形成されている。また、半導体基板１２０の第１面１１Ｓ１側には、読み出し回路２０のトランジスタＲＳＴ、トランジスタＡＭＰ、トランジスタＳＥＬ、フローティングディフュージョンＦＤ等が設けられている。
【0085】
トランジスタＲＳＴは、ゲート部５１、チャネル形成領域５１Ａ、及び、ソース／ドレイン領域５１Ｂ，５１Ｃを有する。トランジスタＲＳＴのソース／ドレイン領域５１Ｃは、フローティングディフュージョンＦＤを兼ねている。また、他方のソース／ドレイン領域５１Ｂは、電源電圧ＶＤＤが供給される電源線に電気的に接続される。
【0086】
光電変換部１１の下部電極２４は、層間絶縁層８１内に設けられた接続孔６４、パッド部６３、層間絶縁層７８に形成されたコンタクトホール部６１、層間絶縁層７８に形成された配線層６２を介して、トランジスタＲＳＴの一方のソース／ドレイン領域５１Ｃ（フローティングディフュージョンＦＤ）に電気的に接続されている。
【0087】
トランジスタＡＭＰは、ゲート部５２、チャネル形成領域５２Ａ、及び、ソース／ドレイン領域５２Ｂ，５２Ｃを有する。ゲート部５２は、配線層６２を介して、下部電極２４及びトランジスタＲＳＴの一方のソース／ドレイン領域５１Ｃ（フローティングディフュージョンＦＤ）に接続されている。また、一方のソース／ドレイン領域５２Ｂは、トランジスタＲＳＴを構成する他方のソース／ドレイン領域５１Ｂと、領域を共有しており、電源電圧ＶＤＤが供給される電源線に接続されている。
【0088】
トランジスタＳＥＬは、ゲート部５３、チャネル形成領域５３Ａ、及び、ソース／ドレイン領域５３Ｂ，５３Ｃを有する。一方のソース／ドレイン領域５３Ｂは、トランジスタＡＭＰを構成する他方のソース／ドレイン領域５２Ｃと、領域を共有しており、他方のソース／ドレイン領域５３Ｃは、垂直信号線ＶＳＬに接続されている。
【0089】
［作用・効果］
本実施の形態に係る光検出装置は、第１電極（例えば上部電極２３）と、第１電極に対向するように設けられる第２電極（例えば下部電極２４）と、第１電極と第２電極との間において第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体（例えば構造体３１）と、複数の第１構造体と第２電極との間に設けられる光電変換膜（光電変換膜２２）とを備える。
本実施の形態に係る光検出装置は、第１電極（例えば上部電極２３）と、第１電極に対向するように設けられる第２電極（例えば下部電極２４）と、第１電極と第２電極との間において第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体（例えば構造体３１）と、複数の第１構造体と第２電極との間に設けられる光電変換膜（光電変換膜２２）とを備える。
【0090】
本実施の形態に係る光検出装置（撮像装置１）では、光電変換膜２２は、複数の構造体３１と下部電極２４との間に設けられる。このため、構造体３１によって光電変換膜２２に電界を生じさせることができ、量子効率を向上させることが可能となる。良好な検出性能を有する光検出装置を実現することが可能となる。
【0091】
次に、本開示の変形例について説明する。以下では、上記実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜説明を省略する。
【0092】
＜２．変形例＞
（２－１．変形例１）
上述した実施の形態では、構造体３１及び構造体３２の構成例について説明したが、構造体３１及び構造体３２の構成は上述した例に限られない。図１１Ａ及び図１１Ｂは、本開示の変形例１に係る撮像装置の光電変換部の構成例を説明するための図である。図１１Ａは、光電変換部１１の複数の構造体３１の平面構成の一例を示している。図１１Ｂは、光電変換部１１の複数の構造体３２の平面構成の一例を示している。
（２－１．変形例１）
上述した実施の形態では、構造体３１及び構造体３２の構成例について説明したが、構造体３１及び構造体３２の構成は上述した例に限られない。図１１Ａ及び図１１Ｂは、本開示の変形例１に係る撮像装置の光電変換部の構成例を説明するための図である。図１１Ａは、光電変換部１１の複数の構造体３１の平面構成の一例を示している。図１１Ｂは、光電変換部１１の複数の構造体３２の平面構成の一例を示している。
【0093】
図１１Ａ及び図１１Ｂに示すように、光電変換部１１において、構造体３１及び構造体３２を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に対して４５°ずらして配置するようにしてもよい。構造体３１及び構造体３２を、画素Ｐまたは光電変換部１１の形状に対して４５°ずらして配置してもよい。
【0094】
（２－２．変形例２）
図１２Ａは、変形例２に係る撮像装置の光電変換部の断面構成の一例を示す図である。構造体３１及び構造体３２の各々の形状は、適宜変更可能であり、例えば、それぞれ図１２Ａに示す例のように、台形の形状を有していてもよい。構造体３１及び構造体３２は、円錐台の形状を有していてもよい。構造体３１及び構造体３２は、テーパー（傾斜部）を有し、テーパー状の形状を有するともいえる。
図１２Ａは、変形例２に係る撮像装置の光電変換部の断面構成の一例を示す図である。構造体３１及び構造体３２の各々の形状は、適宜変更可能であり、例えば、それぞれ図１２Ａに示す例のように、台形の形状を有していてもよい。構造体３１及び構造体３２は、円錐台の形状を有していてもよい。構造体３１及び構造体３２は、テーパー（傾斜部）を有し、テーパー状の形状を有するともいえる。
【0095】
図１２Ｂ～図１２Ｄは、変形例２に係る撮像装置の光電変換部の断面構成の別の例を示す図である。図１２Ｂに示す例のように、構造体３１及び構造体３２は、それぞれ、針状の構造を有していてもよい。また、例えば、図１２Ｃに示す例のように、構造体３１及び構造体３２は、それぞれ、パラボリック状の構造を有していてもよい。図１２Ｄに示す例では、構造体３１及び構造体３２は、それぞれ、円錐状の形状、または、ピラミッド状の形状を有し得る。
【0096】
図１３及び図１４は、変形例２に係る撮像装置の光電変換部の平面構成の一例を示す図である。構造体３１及び構造体３２は、それぞれ、図１３に示す例のように、平面視において三角形の形状を有していてもよい。また、構造体３１，３２は、それぞれ、図１４に示す例のように平面視において円状の形状であってもよく、平面視において楕円状の形状であってもよい。
【0097】
撮像装置１では、図１３又は図１４に示すように、構造体３１，３２の密度を大きくすることができ、光電変換膜２２に対して効果的に電界を与えることが可能となる。なお、構造体３１，３２は、平面視において、四角形の形状を有していてもよい。また、構造体３１，３２は、平面視において、多角形、又はその他の形状であってもよい。
【0098】
図１５Ａ及び図１５Ｂは、変形例２に係る撮像装置の光電変換部の別の構成例を説明するための図である。図１５Ａは、光電変換部１１の複数の構造体３１の平面構成の一例を示している。図１５Ｂは、光電変換部１１の複数の構造体３２の平面構成の一例を示している。構造体３１及び構造体３２は、図１５Ａ及び図１５Ｂに示す例のように、ライン状（線状）の形状を有していてもよい。構造体３１及び構造体３２は、ストライプ状の形状を有するともいえる。
【0099】
（２－３．変形例３）
図１６Ａ、図１６Ｂ、図１７Ａ、及び図１７Ｂは、変形例３に係る撮像装置の光電変換部の構成例を説明するための図である。上述した実施の形態及び変形例では、構造体３１と構造体３２とを有する光電変換部１１の構成例について説明した。しかし、光電変換部１１を、構造体３１及び構造体３２の一方のみを有する構成としてもよい。
図１６Ａ、図１６Ｂ、図１７Ａ、及び図１７Ｂは、変形例３に係る撮像装置の光電変換部の構成例を説明するための図である。上述した実施の形態及び変形例では、構造体３１と構造体３２とを有する光電変換部１１の構成例について説明した。しかし、光電変換部１１を、構造体３１及び構造体３２の一方のみを有する構成としてもよい。
【0100】
例えば、図１６Ａに示す例のように、構造体３２のみを配置し、構造体３１を配置しなくてもよい。なお、構造体３２は、下部電極２４と一体的に構成されてもよい。図１６Ｂに示す例では、構造体３２は、下部電極（読み出し電極）を兼ねている。複数の構造体３２は、下部電極の一部ともいえる。
【0101】
図１７Ａに示す例のように、構造体３１のみを配置し、構造体３２を配置しないようにしてもよい。また、構造体３１は、上部電極２３と一体的に構成されていてもよい。図１７Ｂに示す例では、構造体３１は、上部電極（共通電極）を兼ねている。複数の構造体３１は、上部電極の一部ともいえる。なお、以降の変形例においても、光電変換部１１を、構造体３１及び構造体３２の一方のみを有する構成としてもよい。また、以降の変形例においても、構造体３１は上部電極２３と一体に設けられてもよく、構造体３２は下部電極２４と一体に設けられてもよい。
【0102】
（２－４．変形例４）
図１８Ａ及び図１８Ｂは、変形例４に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。撮像装置１は、図１８Ａ又は図１８Ｂに示すように、分離部７５を有していてもよい。分離部７５は、隣り合う画素Ｐ（又は光電変換部１１）の境界に設けられるトレンチ（溝部）を用いて構成される。分離部７５は、例えば、ＤＴＩ(Deep Trench Isolation)構造を有する。
図１８Ａ及び図１８Ｂは、変形例４に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。撮像装置１は、図１８Ａ又は図１８Ｂに示すように、分離部７５を有していてもよい。分離部７５は、隣り合う画素Ｐ（又は光電変換部１１）の境界に設けられるトレンチ（溝部）を用いて構成される。分離部７５は、例えば、ＤＴＩ(Deep Trench Isolation)構造を有する。
【0103】
分離部７５は、例えば、図１８Ａに示す例のように、上部電極２３を貫通するように設けられる。分離部７５は、Ｚ軸方向に延び、光電変換膜２２内に達するように形成される。分離部７５は、複数の構造体３１の間に設けられている。分離部７５が設けられることで、画素Ｐの光電変換部１１で光電変換された電荷が周囲の画素Ｐへ漏れることを抑制することができる。また、周囲の画素Ｐに光が漏れることを抑制することができる。画素間のクロストークを抑えることが可能となる。
【0104】
分離部７５のトレンチ内には、一例として、絶縁膜、例えばシリコン酸化膜が設けられる。分離部７５のトレンチには、ポリシリコン、金属材料等が埋め込まれていてもよい。また、分離部７５は、低屈折率を有する他の誘電体材料を用いて形成されてもよい。例えば、分離部７５のトレンチ内には、空隙（空洞）が設けられていてもよい。
【0105】
分離部７５のトレンチ内に金属材料等が設けられることで、周囲の画素Ｐに光が漏れることを効果的に抑制することができる。分離部７５には、所定の電位（電圧）を与えるようにしてもよい。分離部７５は、例えば、配線層の配線等を介して、バイアス電圧が与えられ、シールド電極を構成し得る。
【0106】
分離部７５は、図１８Ｂに示すように、上部電極２３と下部電極２４とを貫通するように設けられてもよい。分離部７５は、例えば、ＦＴＩ（Full Trench Isolation）構造を有する。分離部７５は、複数の構造体３１の間と、複数の構造体３２の間に設けられている。本変形例では、分離部７５が設けられることで、画素信号にノイズが混入することを抑制することが可能となる。
【0107】
（２－５．変形例５）
図１９Ａ及び図１９Ｂは、変形例５に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。撮像装置１は、図１９Ａ又は図１９Ｂに示すように、フィルタ９２を有していてもよい。光学系からの光が入射する側に、レンズ９０及びフィルタ９２が設けられている。光電変換部１１は、レンズ９０及びフィルタ９２を介して入射する光を光電変換する。
図１９Ａ及び図１９Ｂは、変形例５に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。撮像装置１は、図１９Ａ又は図１９Ｂに示すように、フィルタ９２を有していてもよい。光学系からの光が入射する側に、レンズ９０及びフィルタ９２が設けられている。光電変換部１１は、レンズ９０及びフィルタ９２を介して入射する光を光電変換する。
【0108】
フィルタ９２は、入射する光のうちの特定の波長域の光を選択的に透過させるように構成される。フィルタ９２は、例えば、可視光と近赤外光を遮光するフィルタ（NIR-Cut filter）である。また、例えば、フィルタ９２は、赤外光を透過するフィルタ（近赤外光（ＮＩＲ光）、短波赤外光（ＳＷＩＲ光）を透過するフィルタ等）である。フィルタ９２は、例えば、画素Ｐ毎または複数の画素Ｐ毎に、光電変換部１１の上方に設けられる。なお、画素部１００の各画素Ｐに設けられるフィルタ９２は、ＲＧＢのカラーフィルタであってもよい。フィルタ９２は、Ｃｙ（シアン）、Ｍｇ（マゼンタ）、Ｙｅ（イエロー）等の補色系のカラーフィルタであってもよい。
【0109】
（２－６．変形例６）
図２０Ａ～図２０Ｃは、変形例６に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。撮像装置１は、図２０Ａに示すように、分離壁７６を有していてもよい。分離壁７６は、例えば金属材料により構成され、隣り合う複数のレンズ９０の間に設けられる。なお、分離壁７６は、低屈折率材料を用いて構成されてもよい。なお、上述したフィルタ９２の間に、分離壁７６を形成するようにしてもよい。
図２０Ａ～図２０Ｃは、変形例６に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。撮像装置１は、図２０Ａに示すように、分離壁７６を有していてもよい。分離壁７６は、例えば金属材料により構成され、隣り合う複数のレンズ９０の間に設けられる。なお、分離壁７６は、低屈折率材料を用いて構成されてもよい。なお、上述したフィルタ９２の間に、分離壁７６を形成するようにしてもよい。
【0110】
本変形例では、分離壁７６が設けられることで、クロストークを抑制することができる。なお、図２０Ｂ又は図２０Ｃに示すように、撮像装置１の各画素Ｐには、分離壁７６と分離部７５を設けるようにしてもよい。なお、分離部７５は、図２０Ｃに示す例のように、上部電極２３と下部電極２４とを貫通するように設けられてもよい。
【0111】
（２－７．変形例７）
図２１Ａ及び図２１Ｂは、変形例７に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。撮像装置１は、導光部材６０を有していてもよい。導光部材６０（導光部）は、複数のナノ構造体（微細構造体、ナノポスト等とも称される）と周囲の媒質との屈折率差によって、入射した光の進行方向を変化させ、集光させることが可能となる。導光部材６０は、メタサーフェス技術を利用して光を集光する光学素子（メタレンズ）ともいえる。なお、図２１Ａ又は図２１Ｂに示すように、撮像装置１は、分離部７５を有していてもよい。分離部７５は、図２１Ｂに示す例のように、上部電極２３と下部電極２４とを貫通するように設けられてもよい。
図２１Ａ及び図２１Ｂは、変形例７に係る撮像装置の断面構成の一例を説明するための図である。撮像装置１は、導光部材６０を有していてもよい。導光部材６０（導光部）は、複数のナノ構造体（微細構造体、ナノポスト等とも称される）と周囲の媒質との屈折率差によって、入射した光の進行方向を変化させ、集光させることが可能となる。導光部材６０は、メタサーフェス技術を利用して光を集光する光学素子（メタレンズ）ともいえる。なお、図２１Ａ又は図２１Ｂに示すように、撮像装置１は、分離部７５を有していてもよい。分離部７５は、図２１Ｂに示す例のように、上部電極２３と下部電極２４とを貫通するように設けられてもよい。
【0112】
＜３．適用例＞
（適用例１）
上述したような光検出装置（撮像装置１）は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像システム、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
（適用例１）
上述したような光検出装置（撮像装置１）は、例えば、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像システム、撮像機能を備えた携帯電話機、または、撮像機能を備えた他の機器といった各種の電子機器に適用することができる。
【0113】
図２２は、電子機器の構成例を示すブロック図である。
【0114】
図２２に示すように、電子機器１０１は、光学系１０２、光検出装置１０３、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）１０４を備えており、バス１０７を介して、ＤＳＰ１０４、表示装置１０５、操作系１０６、メモリ１０８、記録装置１０９、および電源系１１０が接続されて構成され、静止画像および動画像を撮像可能である。
【0115】
光学系１０２は、１枚または複数枚のレンズを有して構成され、被写体からの像光（入射光）を光検出装置１０３に導き、光検出装置１０３の受光面（センサ部）に結像させる。
【0116】
光検出装置１０３としては、上述した光検出装置（撮像装置１）が適用可能である。光検出装置１０３には、光学系１０２を介して受光面に結像される像に応じて、一定期間、電子が蓄積される。そして、光検出装置１０３に蓄積された電子に応じた信号がＤＳＰ１０４に供給される。
【0117】
ＤＳＰ１０４は、光検出装置１０３からの信号に対して各種の信号処理を施して画像を取得し、その画像のデータを、メモリ１０８に一時的に記憶させる。メモリ１０８に記憶された画像のデータは、記録装置１０９に記録されたり、表示装置１０５に供給されて画像が表示されたりする。また、操作系１０６は、ユーザによる各種の操作を受け付けて電子機器１０１の各ブロックに操作信号を供給する。電源系１１０は、電子機器１０１の各ブロックの駆動に必要な電力を供給する。
【0118】
（適用例２）
図２３Ａは、光検出装置（撮像装置１）を備えた光検出システム２０００の全体構成の一例を模式的に表したものである。図２３Ｂは、光検出システム２０００の回路構成の一例を模式的に表したものである。光検出システム２０００は、光Ｌ２を発する光源部としての発光装置２００１と、光電変換素子を有する受光部としての光検出装置２００２とを備えている。
図２３Ａは、光検出装置（撮像装置１）を備えた光検出システム２０００の全体構成の一例を模式的に表したものである。図２３Ｂは、光検出システム２０００の回路構成の一例を模式的に表したものである。光検出システム２０００は、光Ｌ２を発する光源部としての発光装置２００１と、光電変換素子を有する受光部としての光検出装置２００２とを備えている。
【0119】
光検出装置２００２としては、上述した光検出装置（撮像装置１）を用いることができる。光検出システム２０００は、さらに、システム制御部２００３、光源駆動部２００４、センサ制御部２００５、光源側光学系２００６およびカメラ側光学系２００７を備えていてもよい。
【0120】
光検出装置２００２は、光Ｌ１と光Ｌ２とを検出することができる。光Ｌ１は、外部からの環境光が被写体２１００（測定対象物）において反射された光である（図２３Ａ参照）。光Ｌ２は、発光装置２００１において発光された光のうち、被写体２１００に反射された光である。光Ｌ１は、例えば可視光であり、光Ｌ２は、例えば赤外光である。
【0121】
光Ｌ１は、光検出装置２００２における光電変換部において検出可能であり、光Ｌ２は、光検出装置２００２における光電変換部において検出可能である。光Ｌ１から被写体２１００の画像情報を獲得し、光Ｌ２から被写体２１００と光検出システム２０００との間の距離情報を獲得することができる。
【0122】
光検出システム２０００は、例えば、スマートフォン等の電子機器や車等の移動体に搭載することができる。発光装置２００１は、例えば、半導体レーザ、面発光半導体レーザ、垂直共振器型面発光レーザ（ＶＣＳＥＬ）を用いて構成することができる。
【0123】
発光装置２００１から発光された光Ｌ２の光検出装置２００２による検出方法としては、例えばｉＴＯＦ方式を採用することができるが、これに限定されることはない。ｉＴＯＦ方式では、光電変換部は、例えば光飛行時間（Time-of-Flight；ＴＯＦ）により被写体２１００との距離を測定することができる。
【0124】
発光装置２００１から発光された光Ｌ２の光検出装置２００２による検出方法としては、例えば、ストラクチャード・ライト方式やステレオビジョン方式を採用することもできる。例えばストラクチャード・ライト方式では、あらかじめ定められたパターンの光を被写体２１００に投影し、そのパターンのひずみ具合を解析することによって光検出システム２０００と被写体２１００との距離を測定することができる。
【0125】
また、ステレオビジョン方式においては、例えば２以上のカメラを用い、被写体２１００を２以上の異なる視点から見た２以上の画像を取得することで光検出システム２０００と被写体との距離を測定することができる。なお、発光装置２００１と光検出装置２００２とは、システム制御部２００３によって同期制御することができる。
【0126】
＜４．応用例＞
（移動体への応用例）
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
（移動体への応用例）
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、自動車、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、自動二輪車、自転車、パーソナルモビリティ、飛行機、ドローン、船舶、ロボット等のいずれかの種類の移動体に搭載される装置として実現されてもよい。
【0127】
図２４は、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例である車両制御システムの概略的な構成例を示すブロック図である。
【0128】
車両制御システム１２０００は、通信ネットワーク１２００１を介して接続された複数の電子制御ユニットを備える。図２４に示した例では、車両制御システム１２０００は、駆動系制御ユニット１２０１０、ボディ系制御ユニット１２０２０、車外情報検出ユニット１２０３０、車内情報検出ユニット１２０４０、及び統合制御ユニット１２０５０を備える。また、統合制御ユニット１２０５０の機能構成として、マイクロコンピュータ１２０５１、音声画像出力部１２０５２、及び車載ネットワークＩ／Ｆ（ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）１２０５３が図示されている。
【0129】
駆動系制御ユニット１２０１０は、各種プログラムにしたがって車両の駆動系に関連する装置の動作を制御する。例えば、駆動系制御ユニット１２０１０は、内燃機関又は駆動用モータ等の車両の駆動力を発生させるための駆動力発生装置、駆動力を車輪に伝達するための駆動力伝達機構、車両の舵角を調節するステアリング機構、及び、車両の制動力を発生させる制動装置等の制御装置として機能する。
【0130】
ボディ系制御ユニット１２０２０は、各種プログラムにしたがって車体に装備された各種装置の動作を制御する。例えば、ボディ系制御ユニット１２０２０は、キーレスエントリシステム、スマートキーシステム、パワーウィンドウ装置、あるいは、ヘッドランプ、バックランプ、ブレーキランプ、ウィンカー又はフォグランプ等の各種ランプの制御装置として機能する。この場合、ボディ系制御ユニット１２０２０には、鍵を代替する携帯機から発信される電波又は各種スイッチの信号が入力され得る。ボディ系制御ユニット１２０２０は、これらの電波又は信号の入力を受け付け、車両のドアロック装置、パワーウィンドウ装置、ランプ等を制御する。
【0131】
車外情報検出ユニット１２０３０は、車両制御システム１２０００を搭載した車両の外部の情報を検出する。例えば、車外情報検出ユニット１２０３０には、撮像部１２０３１が接続される。車外情報検出ユニット１２０３０は、撮像部１２０３１に車外の画像を撮像させるとともに、撮像された画像を受信する。車外情報検出ユニット１２０３０は、受信した画像に基づいて、人、車、障害物、標識又は路面上の文字等の物体検出処理又は距離検出処理を行ってもよい。
【0132】
撮像部１２０３１は、光を受光し、その光の受光量に応じた電気信号を出力する光センサである。撮像部１２０３１は、電気信号を画像として出力することもできるし、測距の情報として出力することもできる。また、撮像部１２０３１が受光する光は、可視光であっても良いし、赤外線等の非可視光であっても良い。
【0133】
車内情報検出ユニット１２０４０は、車内の情報を検出する。車内情報検出ユニット１２０４０には、例えば、運転者の状態を検出する運転者状態検出部１２０４１が接続される。運転者状態検出部１２０４１は、例えば運転者を撮像するカメラを含み、車内情報検出ユニット１２０４０は、運転者状態検出部１２０４１から入力される検出情報に基づいて、運転者の疲労度合い又は集中度合いを算出してもよいし、運転者が居眠りをしていないかを判別してもよい。
【0134】
マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車内外の情報に基づいて、駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置の制御目標値を演算し、駆動系制御ユニット１２０１０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両の衝突回避あるいは衝撃緩和、車間距離に基づく追従走行、車速維持走行、車両の衝突警告、又は車両のレーン逸脱警告等を含むＡＤＡＳ（Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｄｒｉｖｅｒ Ａｓｓｉｓｔａｎｃｅ Ｓｙｓｔｅｍ）の機能実現を目的とした協調制御を行うことができる。
【0135】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０又は車内情報検出ユニット１２０４０で取得される車両の周囲の情報に基づいて駆動力発生装置、ステアリング機構又は制動装置等を制御することにより、運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【0136】
また、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で取得される車外の情報に基づいて、ボディ系制御ユニット１２０２０に対して制御指令を出力することができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車外情報検出ユニット１２０３０で検知した先行車又は対向車の位置に応じてヘッドランプを制御し、ハイビームをロービームに切り替える等の防眩を図ることを目的とした協調制御を行うことができる。
【0137】
音声画像出力部１２０５２は、車両の搭乗者又は車外に対して、視覚的又は聴覚的に情報を通知することが可能な出力装置へ音声及び画像のうちの少なくとも一方の出力信号を送信する。図２４の例では、出力装置として、オーディオスピーカ１２０６１、表示部１２０６２及びインストルメントパネル１２０６３が例示されている。表示部１２０６２は、例えば、オンボードディスプレイ及びヘッドアップディスプレイの少なくとも一つを含んでいてもよい。
【0138】
図２５は、撮像部１２０３１の設置位置の例を示す図である。
【0139】
図２５では、車両１２１００は、撮像部１２０３１として、撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５を有する。
【0140】
撮像部１２１０１，１２１０２，１２１０３，１２１０４，１２１０５は、例えば、車両１２１００のフロントノーズ、サイドミラー、リアバンパ、バックドア及び車室内のフロントガラスの上部等の位置に設けられる。フロントノーズに備えられる撮像部１２１０１及び車室内のフロントガラスの上部に備えられる撮像部１２１０５は、主として車両１２１００の前方の画像を取得する。サイドミラーに備えられる撮像部１２１０２，１２１０３は、主として車両１２１００の側方の画像を取得する。リアバンパ又はバックドアに備えられる撮像部１２１０４は、主として車両１２１００の後方の画像を取得する。撮像部１２１０１及び１２１０５で取得される前方の画像は、主として先行車両又は、歩行者、障害物、信号機、交通標識又は車線等の検出に用いられる。
【0141】
なお、図２５には、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮影範囲の一例が示されている。撮像範囲１２１１１は、フロントノーズに設けられた撮像部１２１０１の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１２，１２１１３は、それぞれサイドミラーに設けられた撮像部１２１０２，１２１０３の撮像範囲を示し、撮像範囲１２１１４は、リアバンパ又はバックドアに設けられた撮像部１２１０４の撮像範囲を示す。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４で撮像された画像データが重ね合わせられることにより、車両１２１００を上方から見た俯瞰画像が得られる。
【0142】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、距離情報を取得する機能を有していてもよい。例えば、撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、複数の撮像素子からなるステレオカメラであってもよいし、位相差検出用の画素を有する撮像素子であってもよい。
【0143】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を基に、撮像範囲１２１１１ないし１２１１４内における各立体物までの距離と、この距離の時間的変化（車両１２１００に対する相対速度）を求めることにより、特に車両１２１００の進行路上にある最も近い立体物で、車両１２１００と略同じ方向に所定の速度（例えば、０ｋｍ／ｈ以上）で走行する立体物を先行車として抽出することができる。さらに、マイクロコンピュータ１２０５１は、先行車の手前に予め確保すべき車間距離を設定し、自動ブレーキ制御（追従停止制御も含む）や自動加速制御（追従発進制御も含む）等を行うことができる。このように運転者の操作に拠らずに自律的に走行する自動運転等を目的とした協調制御を行うことができる。
【0144】
例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４から得られた距離情報を元に、立体物に関する立体物データを、２輪車、普通車両、大型車両、歩行者、電柱等その他の立体物に分類して抽出し、障害物の自動回避に用いることができる。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、車両１２１００の周辺の障害物を、車両１２１００のドライバが視認可能な障害物と視認困難な障害物とに識別する。そして、マイクロコンピュータ１２０５１は、各障害物との衝突の危険度を示す衝突リスクを判断し、衝突リスクが設定値以上で衝突可能性がある状況であるときには、オーディオスピーカ１２０６１や表示部１２０６２を介してドライバに警報を出力することや、駆動系制御ユニット１２０１０を介して強制減速や回避操舵を行うことで、衝突回避のための運転支援を行うことができる。
【0145】
撮像部１２１０１ないし１２１０４の少なくとも１つは、赤外線を検出する赤外線カメラであってもよい。例えば、マイクロコンピュータ１２０５１は、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在するか否かを判定することで歩行者を認識することができる。かかる歩行者の認識は、例えば赤外線カメラとしての撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像における特徴点を抽出する手順と、物体の輪郭を示す一連の特徴点にパターンマッチング処理を行って歩行者か否かを判別する手順によって行われる。マイクロコンピュータ１２０５１が、撮像部１２１０１ないし１２１０４の撮像画像中に歩行者が存在すると判定し、歩行者を認識すると、音声画像出力部１２０５２は、当該認識された歩行者に強調のための方形輪郭線を重畳表示するように、表示部１２０６２を制御する。また、音声画像出力部１２０５２は、歩行者を示すアイコン等を所望の位置に表示するように表示部１２０６２を制御してもよい。
【0146】
以上、本開示に係る技術が適用され得る移動体制御システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、撮像部１２０３１に適用され得る。具体的には、例えば、撮像装置１等は、撮像部１２０３１に適用することができる。撮像部１２０３１に本開示に係る技術を適用することにより、高精細な撮影画像を得ることが可能となる。移動体制御システムにおいて撮影画像を利用した高精度な制御を行うことが可能となる。
【0147】
（内視鏡手術システムへの応用例）
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
本開示に係る技術（本技術）は、様々な製品へ応用することができる。例えば、本開示に係る技術は、内視鏡手術システムに適用されてもよい。
【0148】
図２６は、本開示に係る技術（本技術）が適用され得る内視鏡手術システムの概略的な構成の一例を示す図である。
【0149】
図２６では、術者（医師）１１１３１が、内視鏡手術システム１１０００を用いて、患者ベッド１１１３３上の患者１１１３２に手術を行っている様子が図示されている。図示するように、内視鏡手術システム１１０００は、内視鏡１１１００と、気腹チューブ１１１１１やエネルギー処置具１１１１２等の、その他の術具１１１１０と、内視鏡１１１００を支持する支持アーム装置１１１２０と、内視鏡下手術のための各種の装置が搭載されたカート１１２００と、から構成される。
【0150】
内視鏡１１１００は、先端から所定の長さの領域が患者１１１３２の体腔内に挿入される鏡筒１１１０１と、鏡筒１１１０１の基端に接続されるカメラヘッド１１１０２と、から構成される。図示する例では、硬性の鏡筒１１１０１を有するいわゆる硬性鏡として構成される内視鏡１１１００を図示しているが、内視鏡１１１００は、軟性の鏡筒を有するいわゆる軟性鏡として構成されてもよい。
【0151】
鏡筒１１１０１の先端には、対物レンズが嵌め込まれた開口部が設けられている。内視鏡１１１００には光源装置１１２０３が接続されており、当該光源装置１１２０３によって生成された光が、鏡筒１１１０１の内部に延設されるライトガイドによって当該鏡筒の先端まで導光され、対物レンズを介して患者１１１３２の体腔内の観察対象に向かって照射される。なお、内視鏡１１１００は、直視鏡であってもよいし、斜視鏡又は側視鏡であってもよい。
【0152】
カメラヘッド１１１０２の内部には光学系及び撮像素子が設けられており、観察対象からの反射光（観察光）は当該光学系によって当該撮像素子に集光される。当該撮像素子によって観察光が光電変換され、観察光に対応する電気信号、すなわち観察像に対応する画像信号が生成される。当該画像信号は、ＲＡＷデータとしてカメラコントロールユニット（ＣＣＵ： Ｃａｍｅｒａ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）１１２０１に送信される。
【0153】
ＣＣＵ１１２０１は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）やＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃｓ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等によって構成され、内視鏡１１１００及び表示装置１１２０２の動作を統括的に制御する。さらに、ＣＣＵ１１２０１は、カメラヘッド１１１０２から画像信号を受け取り、その画像信号に対して、例えば現像処理（デモザイク処理）等の、当該画像信号に基づく画像を表示するための各種の画像処理を施す。
【0154】
表示装置１１２０２は、ＣＣＵ１１２０１からの制御により、当該ＣＣＵ１１２０１によって画像処理が施された画像信号に基づく画像を表示する。
【0155】
光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）等の光源から構成され、術部等を撮影する際の照射光を内視鏡１１１００に供給する。
【0156】
入力装置１１２０４は、内視鏡手術システム１１０００に対する入力インタフェースである。ユーザは、入力装置１１２０４を介して、内視鏡手術システム１１０００に対して各種の情報の入力や指示入力を行うことができる。例えば、ユーザは、内視鏡１１１００による撮像条件（照射光の種類、倍率及び焦点距離等）を変更する旨の指示等を入力する。
【0157】
処置具制御装置１１２０５は、組織の焼灼、切開又は血管の封止等のためのエネルギー処置具１１１１２の駆動を制御する。気腹装置１１２０６は、内視鏡１１１００による視野の確保及び術者の作業空間の確保の目的で、患者１１１３２の体腔を膨らめるために、気腹チューブ１１１１１を介して当該体腔内にガスを送り込む。レコーダ１１２０７は、手術に関する各種の情報を記録可能な装置である。プリンタ１１２０８は、手術に関する各種の情報を、テキスト、画像又はグラフ等各種の形式で印刷可能な装置である。
【0158】
なお、内視鏡１１１００に術部を撮影する際の照射光を供給する光源装置１１２０３は、例えばＬＥＤ、レーザ光源又はこれらの組み合わせによって構成される白色光源から構成することができる。ＲＧＢレーザ光源の組み合わせにより白色光源が構成される場合には、各色（各波長）の出力強度及び出力タイミングを高精度に制御することができるため、光源装置１１２０３において撮像画像のホワイトバランスの調整を行うことができる。また、この場合には、ＲＧＢレーザ光源それぞれからのレーザ光を時分割で観察対象に照射し、その照射タイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御することにより、ＲＧＢそれぞれに対応した画像を時分割で撮像することも可能である。当該方法によれば、当該撮像素子にカラーフィルタを設けなくても、カラー画像を得ることができる。
【0159】
また、光源装置１１２０３は、出力する光の強度を所定の時間ごとに変更するようにその駆動が制御されてもよい。その光の強度の変更のタイミングに同期してカメラヘッド１１１０２の撮像素子の駆動を制御して時分割で画像を取得し、その画像を合成することにより、いわゆる黒つぶれ及び白とびのない高ダイナミックレンジの画像を生成することができる。
【0160】
また、光源装置１１２０３は、特殊光観察に対応した所定の波長帯域の光を供給可能に構成されてもよい。特殊光観察では、例えば、体組織における光の吸収の波長依存性を利用して、通常の観察時における照射光（すなわち、白色光）に比べて狭帯域の光を照射することにより、粘膜表層の血管等の所定の組織を高コントラストで撮影する、いわゆる狭帯域光観察（Ｎａｒｒｏｗ Ｂａｎｄ Ｉｍａｇｉｎｇ）が行われる。あるいは、特殊光観察では、励起光を照射することにより発生する蛍光により画像を得る蛍光観察が行われてもよい。蛍光観察では、体組織に励起光を照射し当該体組織からの蛍光を観察すること（自家蛍光観察）、又はインドシアニングリーン（ＩＣＧ）等の試薬を体組織に局注するとともに当該体組織にその試薬の蛍光波長に対応した励起光を照射し蛍光像を得ること等を行うことができる。光源装置１１２０３は、このような特殊光観察に対応した狭帯域光及び／又は励起光を供給可能に構成され得る。
【0161】
【0162】
カメラヘッド１１１０２は、レンズユニット１１４０１と、撮像部１１４０２と、駆動部１１４０３と、通信部１１４０４と、カメラヘッド制御部１１４０５と、を有する。ＣＣＵ１１２０１は、通信部１１４１１と、画像処理部１１４１２と、制御部１１４１３と、を有する。カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１とは、伝送ケーブル１１４００によって互いに通信可能に接続されている。
【0163】
レンズユニット１１４０１は、鏡筒１１１０１との接続部に設けられる光学系である。鏡筒１１１０１の先端から取り込まれた観察光は、カメラヘッド１１１０２まで導光され、当該レンズユニット１１４０１に入射する。レンズユニット１１４０１は、ズームレンズ及びフォーカスレンズを含む複数のレンズが組み合わされて構成される。
【0164】
撮像部１１４０２は、撮像素子で構成される。撮像部１１４０２を構成する撮像素子は、１つ（いわゆる単板式）であってもよいし、複数（いわゆる多板式）であってもよい。撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、例えば各撮像素子によってＲＧＢそれぞれに対応する画像信号が生成され、それらが合成されることによりカラー画像が得られてもよい。あるいは、撮像部１１４０２は、３Ｄ（Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎａｌ）表示に対応する右目用及び左目用の画像信号をそれぞれ取得するための１対の撮像素子を有するように構成されてもよい。３Ｄ表示が行われることにより、術者１１１３１は術部における生体組織の奥行きをより正確に把握することが可能になる。なお、撮像部１１４０２が多板式で構成される場合には、各撮像素子に対応して、レンズユニット１１４０１も複数系統設けられ得る。
【0165】
また、撮像部１１４０２は、必ずしもカメラヘッド１１１０２に設けられなくてもよい。例えば、撮像部１１４０２は、鏡筒１１１０１の内部に、対物レンズの直後に設けられてもよい。
【0166】
駆動部１１４０３は、アクチュエータによって構成され、カメラヘッド制御部１１４０５からの制御により、レンズユニット１１４０１のズームレンズ及びフォーカスレンズを光軸に沿って所定の距離だけ移動させる。これにより、撮像部１１４０２による撮像画像の倍率及び焦点が適宜調整され得る。
【0167】
通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４０４は、撮像部１１４０２から得た画像信号をＲＡＷデータとして伝送ケーブル１１４００を介してＣＣＵ１１２０１に送信する。
【0168】
また、通信部１１４０４は、ＣＣＵ１１２０１から、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を受信し、カメラヘッド制御部１１４０５に供給する。当該制御信号には、例えば、撮像画像のフレームレートを指定する旨の情報、撮像時の露出値を指定する旨の情報、並びに／又は撮像画像の倍率及び焦点を指定する旨の情報等、撮像条件に関する情報が含まれる。
【0169】
なお、上記のフレームレートや露出値、倍率、焦点等の撮像条件は、ユーザによって適宜指定されてもよいし、取得された画像信号に基づいてＣＣＵ１１２０１の制御部１１４１３によって自動的に設定されてもよい。後者の場合には、いわゆるＡＥ（Ａｕｔｏ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ）機能、ＡＦ（Ａｕｔｏ Ｆｏｃｕｓ）機能及びＡＷＢ（Ａｕｔｏ Ｗｈｉｔｅ Ｂａｌａｎｃｅ）機能が内視鏡１１１００に搭載されていることになる。
【0170】
カメラヘッド制御部１１４０５は、通信部１１４０４を介して受信したＣＣＵ１１２０１からの制御信号に基づいて、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御する。
【0171】
通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２との間で各種の情報を送受信するための通信装置によって構成される。通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２から、伝送ケーブル１１４００を介して送信される画像信号を受信する。
【0172】
また、通信部１１４１１は、カメラヘッド１１１０２に対して、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を送信する。画像信号や制御信号は、電気通信や光通信等によって送信することができる。
【0173】
画像処理部１１４１２は、カメラヘッド１１１０２から送信されたＲＡＷデータである画像信号に対して各種の画像処理を施す。
【0174】
制御部１１４１３は、内視鏡１１１００による術部等の撮像、及び、術部等の撮像により得られる撮像画像の表示に関する各種の制御を行う。例えば、制御部１１４１３は、カメラヘッド１１１０２の駆動を制御するための制御信号を生成する。
【0175】
また、制御部１１４１３は、画像処理部１１４１２によって画像処理が施された画像信号に基づいて、術部等が映った撮像画像を表示装置１１２０２に表示させる。この際、制御部１１４１３は、各種の画像認識技術を用いて撮像画像内における各種の物体を認識してもよい。例えば、制御部１１４１３は、撮像画像に含まれる物体のエッジの形状や色等を検出することにより、鉗子等の術具、特定の生体部位、出血、エネルギー処置具１１１１２の使用時のミスト等を認識することができる。制御部１１４１３は、表示装置１１２０２に撮像画像を表示させる際に、その認識結果を用いて、各種の手術支援情報を当該術部の画像に重畳表示させてもよい。手術支援情報が重畳表示され、術者１１１３１に提示されることにより、術者１１１３１の負担を軽減することや、術者１１１３１が確実に手術を進めることが可能になる。
【0176】
カメラヘッド１１１０２及びＣＣＵ１１２０１を接続する伝送ケーブル１１４００は、電気信号の通信に対応した電気信号ケーブル、光通信に対応した光ファイバ、又はこれらの複合ケーブルである。
【0177】
ここで、図示する例では、伝送ケーブル１１４００を用いて有線で通信が行われていたが、カメラヘッド１１１０２とＣＣＵ１１２０１との間の通信は無線で行われてもよい。
【0178】
以上、本開示に係る技術が適用され得る内視鏡手術システムの一例について説明した。本開示に係る技術は、以上説明した構成のうち、例えば、内視鏡１１１００のカメラヘッド１１１０２に設けられた撮像部１１４０２に好適に適用され得る。撮像部１１４０２に本開示に係る技術を適用することにより、高精細な内視鏡１１１００を提供することが可能となる。
【0179】
以上、実施の形態、変形例および適用例ならびに応用例を挙げて本開示を説明したが、本技術は上記実施の形態等に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上述した変形例は、上記実施の形態の変形例として説明したが、各変形例の構成を適宜組み合わせることができる。
【0180】
上記実施の形態等では、撮像装置を例示して説明するようにしたが、本開示の光検出装置は、例えば、入射する光を受光し、光を電荷に変換するものであればよい。出力される信号は、画像情報の信号でもよいし、測距情報の信号でもよい。光検出装置（撮像装置）は、イメージセンサ、測距センサ等に適用され得る。
【0181】
本開示に係る光検出装置は、ＴＯＦ（Time Of Flight）方式の距離計測が可能な測距センサとしても適用され得る。光検出装置（撮像装置）は、イベントを検出可能なセンサ、例えば、イベント駆動型のセンサ（ＥＶＳ（Event Vision Sensor）、ＥＤＳ（Event Driven Sensor）、ＤＶＳ（Dynamic Vision Sensor）等と呼ばれる）としても適用され得る。
【0182】
本開示の一実施形態の光検出装置は、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極との間において第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、複数の第１構造体と第２電極との間に設けられる光電変換膜とを備える。このため、良好な検出性能を有する光検出装置を実現することが可能となる。
【0183】
本開示の一実施形態の光検出装置は、光電変換膜と、光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体とを備える。このため、良好な検出性能を有する光検出装置を実現することが可能となる。
【0184】
なお、本明細書中に記載された効果はあくまで例示であってその記載に限定されるものではなく、他の効果があってもよい。また、本開示は以下のような構成をとることも可能である。
（１）
第１電極と、
前記第１電極に対向するように設けられる第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、
前記複数の第１構造体と前記第２電極との間に設けられる光電変換膜と
を備える光検出装置。
（２）
複数の前記第１構造体は、前記第１電極側において第１方向に並んで設けられ、
前記光電変換膜の一部は、複数の前記第１構造体の間に設けられている
前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記複数の第１構造体は、一体に設けられている
前記（１）または（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記第１構造体は、前記光電変換膜とバンド曲がりを伴い接合される電極である
前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（５）
前記第１構造体は、金属材料または半導体材料からなる
前記（１）から（４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（６）
前記第１電極と前記第２電極と前記第１構造体と前記光電変換膜とを含む第１光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素を備える
前記（１）から（５）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（７）
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部をさらに備える
前記（６）に記載の光検出装置。
（８）
前記第１電極と前記第２電極との間において前記第２電極側にそれぞれ設けられる複数の第２構造体をさらに備える
前記（１）から（７）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（９）
前記光電変換膜は、前記複数の第１構造体と前記複数の第２構造体との間に設けられている
前記（８）に記載の光検出装置。
（１０）
複数の前記第２構造体は、前記第２電極側において第１方向に並んで設けられ、
前記光電変換膜の一部は、複数の前記第２構造体の間に設けられている
前記（８）または（９）に記載の光検出装置。
（１１）
複数の前記第１構造体と複数の前記第２構造体とは、第１方向および前記第１方向に交差する第２方向に並んで設けられ、
前記第１構造体と前記第２構造体とは、前記光電変換膜の一部を挟むように設けられている
前記（８）から（１０）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１２）
前記複数の第２構造体は、一体に設けられている
前記（８）から（１１）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１３）
前記第１構造体の下端と前記第２構造体の上端との間隔、及び、前記第１構造体の上端と前記第２構造体の下端との間隔の少なくとも一方は、１μｍ以下である
前記（８）から（１２）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１４）
前記第２構造体は、前記光電変換膜とバンド曲がりを伴い接合される電極である
前記（８）から（１３）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１５）
前記第２構造体は、金属材料または半導体材料からなる
前記（８）から（１４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１６）
前記第１電極と前記第２電極と前記第１構造体と前記光電変換膜とを含む第１光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素と、
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部と
をさらに備え、
前記分離部の少なくとも一部は、複数の前記第１構造体の間に設けられる
前記（８）から（１５）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１７）
前記分離部は、複数の前記第１構造体の間と、複数の前記第２構造体の間とに設けられている
前記（１６）に記載の光検出装置。
（１８）
前記第１構造体と前記第１電極とは、一体に設けられている
前記（１）から（１７）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１９）
前記第２構造体と前記第２電極とは、一体に設けられている
前記（８）から（１８）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（２０）
前記光電変換膜は、量子ドット、有機化合物半導体、無機化合物半導体、ゲルマニウム、シリコン、または有機無機ペロブスカイトにより構成される
前記（１）から（１９）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（２１）
前記光電変換膜で変換された電荷に基づく信号を出力可能な読み出し回路をさらに備える
前記（１）から（２０）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（２２）
光電変換膜と、
前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体と
を備える光検出装置。
（２３）
前記光電変換膜と前記第１構造体とを含む第１光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素を備える
前記（２２）に記載の光検出装置。
（２４）
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部をさらに備える
前記（２３）に記載の光検出装置。
（２５）
前記複数の第１構造体は、一体に設けられている
前記（２２）から（２４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（２６）
前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第２構造体をさらに備え、
前記光電変換膜は、前記複数の第１構造体と前記複数の第２構造体との間に設けられている
前記（２２）から（２５）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（２７）
前記光電変換膜と前記第１構造体と前記第２構造体とを含む第１光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素と、
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部と
をさらに備え、
前記分離部の少なくとも一部は、複数の前記第１構造体の間に設けられる
前記（２６）に記載の光検出装置。
（２８）
前記複数の第２構造体は、一体に設けられている
前記（２６）または（２７）に記載の光検出装置。
（２９）
光学系と、
前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
を備え、
前記光検出装置は、
第１電極と、
前記第１電極に対向するように設けられる第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、
前記複数の第１構造体と前記第２電極との間に設けられる光電変換膜と
を有する
電子機器。
（３０）
前記光検出装置は、前記第１電極と前記第２電極との間において前記第２電極側にそれぞれ設けられる複数の第２構造体をさらに有する
前記（２９）に記載の電子機器。
（３１）
光学系と、
前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
を備え、
前記光検出装置は、
光電変換膜と、
前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体と
を有する
電子機器。
（３２）
前記光検出装置は、前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第２構造体をさらに有し、
前記光電変換膜は、前記複数の第１構造体と前記複数の第２構造体との間に設けられている
前記（３１）に記載の電子機器。
（１）
第１電極と、
前記第１電極に対向するように設けられる第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、
前記複数の第１構造体と前記第２電極との間に設けられる光電変換膜と
を備える光検出装置。
（２）
複数の前記第１構造体は、前記第１電極側において第１方向に並んで設けられ、
前記光電変換膜の一部は、複数の前記第１構造体の間に設けられている
前記（１）に記載の光検出装置。
（３）
前記複数の第１構造体は、一体に設けられている
前記（１）または（２）に記載の光検出装置。
（４）
前記第１構造体は、前記光電変換膜とバンド曲がりを伴い接合される電極である
前記（１）から（３）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（５）
前記第１構造体は、金属材料または半導体材料からなる
前記（１）から（４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（６）
前記第１電極と前記第２電極と前記第１構造体と前記光電変換膜とを含む第１光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素を備える
前記（１）から（５）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（７）
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部をさらに備える
前記（６）に記載の光検出装置。
（８）
前記第１電極と前記第２電極との間において前記第２電極側にそれぞれ設けられる複数の第２構造体をさらに備える
前記（１）から（７）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（９）
前記光電変換膜は、前記複数の第１構造体と前記複数の第２構造体との間に設けられている
前記（８）に記載の光検出装置。
（１０）
複数の前記第２構造体は、前記第２電極側において第１方向に並んで設けられ、
前記光電変換膜の一部は、複数の前記第２構造体の間に設けられている
前記（８）または（９）に記載の光検出装置。
（１１）
複数の前記第１構造体と複数の前記第２構造体とは、第１方向および前記第１方向に交差する第２方向に並んで設けられ、
前記第１構造体と前記第２構造体とは、前記光電変換膜の一部を挟むように設けられている
前記（８）から（１０）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１２）
前記複数の第２構造体は、一体に設けられている
前記（８）から（１１）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１３）
前記第１構造体の下端と前記第２構造体の上端との間隔、及び、前記第１構造体の上端と前記第２構造体の下端との間隔の少なくとも一方は、１μｍ以下である
前記（８）から（１２）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１４）
前記第２構造体は、前記光電変換膜とバンド曲がりを伴い接合される電極である
前記（８）から（１３）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１５）
前記第２構造体は、金属材料または半導体材料からなる
前記（８）から（１４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１６）
前記第１電極と前記第２電極と前記第１構造体と前記光電変換膜とを含む第１光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素と、
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部と
をさらに備え、
前記分離部の少なくとも一部は、複数の前記第１構造体の間に設けられる
前記（８）から（１５）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１７）
前記分離部は、複数の前記第１構造体の間と、複数の前記第２構造体の間とに設けられている
前記（１６）に記載の光検出装置。
（１８）
前記第１構造体と前記第１電極とは、一体に設けられている
前記（１）から（１７）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（１９）
前記第２構造体と前記第２電極とは、一体に設けられている
前記（８）から（１８）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（２０）
前記光電変換膜は、量子ドット、有機化合物半導体、無機化合物半導体、ゲルマニウム、シリコン、または有機無機ペロブスカイトにより構成される
前記（１）から（１９）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（２１）
前記光電変換膜で変換された電荷に基づく信号を出力可能な読み出し回路をさらに備える
前記（１）から（２０）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（２２）
光電変換膜と、
前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体と
を備える光検出装置。
（２３）
前記光電変換膜と前記第１構造体とを含む第１光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素を備える
前記（２２）に記載の光検出装置。
（２４）
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部をさらに備える
前記（２３）に記載の光検出装置。
（２５）
前記複数の第１構造体は、一体に設けられている
前記（２２）から（２４）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（２６）
前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第２構造体をさらに備え、
前記光電変換膜は、前記複数の第１構造体と前記複数の第２構造体との間に設けられている
前記（２２）から（２５）のいずれか１つに記載の光検出装置。
（２７）
前記光電変換膜と前記第１構造体と前記第２構造体とを含む第１光電変換素子をそれぞれ有する複数の画素と、
隣り合う複数の前記画素の境界に設けられる分離部と
をさらに備え、
前記分離部の少なくとも一部は、複数の前記第１構造体の間に設けられる
前記（２６）に記載の光検出装置。
（２８）
前記複数の第２構造体は、一体に設けられている
前記（２６）または（２７）に記載の光検出装置。
（２９）
光学系と、
前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
を備え、
前記光検出装置は、
第１電極と、
前記第１電極に対向するように設けられる第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間において前記第１電極側にそれぞれ設けられる複数の第１構造体と、
前記複数の第１構造体と前記第２電極との間に設けられる光電変換膜と
を有する
電子機器。
（３０）
前記光検出装置は、前記第１電極と前記第２電極との間において前記第２電極側にそれぞれ設けられる複数の第２構造体をさらに有する
前記（２９）に記載の電子機器。
（３１）
光学系と、
前記光学系を透過した光を受光する光検出装置と
を備え、
前記光検出装置は、
光電変換膜と、
前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第１構造体と
を有する
電子機器。
（３２）
前記光検出装置は、前記光電変換膜とバンド曲がりを伴いそれぞれ接合される複数の第２構造体をさらに有し、
前記光電変換膜は、前記複数の第１構造体と前記複数の第２構造体との間に設けられている
前記（３１）に記載の電子機器。
【符号の説明】
【0185】
１…撮像装置、１１…光電変換部、２０…読み出し回路、２２…光電変換膜、２３…上部電極、２４…下部電極、３１，３２…構造体、７５…分離部、１００…画素部。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図7C】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12A】
【図12B】
【図12C】
【図12D】
【図13】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16A】
【図16B】
【図17A】
【図17B】
【図18A】
【図18B】
【図19A】
【図19B】
【図20A】
【図20B】
【図20C】
【図21A】
【図21B】
【図22】
【図23A】
【図23B】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】