CN101427387A - 使用连续膜的集成mis光敏器件 - Google Patents
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Abstract
一种集成光敏器件，具有金属－绝缘体－半导体(MIS)光电二极管，其由一个或多个基本上连续的半导体材料层和基本上连续的电介质材料层构成。
Description
技术领域
本发明涉及图象传感器，特别地，涉及具有用金属-绝缘体-半导体(MIS)光电二极管实现的像素电路的图象传感器。
背景技术
图象传感器，例如用于大面积X-射线成像的图象传感器，经常使用像素电路，其中使用台面(mesa)隔离的MIS光电二极管作为光敏器件。(台面隔离器件是通过腐蚀掉一部分活性材料，留下一个活性材料的“台面”而形成的)另一种常用的光敏器件是台面隔离的p-i-n光电二极管。还有一种传统的光敏器件是基本上由连续膜构成的p-i-n光电二极管。然而，这些传统的光敏器件具有一些缺陷。台面隔离的MIS和p-i-n光电二极管通常产生较差的图象信号。由基本上连续的膜构成的p-i-n光电二极管在相邻像素之间产生显著的串扰。
参考图1，其典型地显示了用台面隔离MIS光电二极管和薄膜晶体管(TFT)实现的像素电路的传统实施例。从基片12开始，形成(例如沉积)各种层：电介质(绝缘体)、半导体和导电材料。例如，在基片12的上表面上，构图的导电材料(例如金属)层形成MIS光电二极管14a的下电极20a和TFT 16的栅极接线端32。接着是构图的电介质材料层，其形成MIS光电二极管14a的电介质26a和TFT 16的栅极电介质34。然后是构图的本征无定形硅(例如ia-Si)材料层，其形成MIS光电二极管14a的半导体层24a(光吸收层)和TFT 16的沟道36其中之一。接着是构图的n+无定形硅层，其形成其余的半导体层，欧姆接触22a，并有效地形成MIS光电二极管14a的上电极和欧姆接触38，用于TFT 16的漏极和源极接线端。接着是另一个构图的导电层(例如金属)，其形成TFT 16的漏极42和源极44接线端，数据线46和偏置线30。在所有这些层之后是钝化层(电介质)50。
参考图2，传统像素电路的另一个实施例10b采用台面隔离的p-i-n光电二极管14b，而不是台面隔离的MIS光电二极管。在该实施例10b中，TFT 16的结构与图1中实施例10a基本上相同。但是，用p-i-n光电二极管14b代替了MIS光电二极管14a。形成TFT 16源极接线端44的导电材料(例如金属)的构图层也构成p-i-n光电二极管14b的下电极20b。接着是构图的n+无定形硅层28b，随后是构图的本征无定形硅层24b(光吸收层)以及然后是构图的p+无定形硅层22b，它们共同形成光电二极管14b的p-i-n结构。接着是构图的光透明导电材料(例如铟锡氧化物或ITO)层，其形成上电极18b。然后是构图的电介质材料层，其形成层间电介质52，透过它形成一个通孔，从而允许沉积导电材料(例如金属)以形成与光电二极管14b的上电极18b接触的偏置线30。最后是钝化层50。
参考图3，使用p-i-n光电二极管14c的传统像素电路的可选择实施例10c与图2的实施例10b相似，只是光电二极管14c的主要部分是用连续的膜形成的，而不是由台面隔离的结构形成。因此，用于各个光电二极管层24c，22c和18c的制造方法和材料是相同的，但是呈连续膜的形式。
如前面指出的，台面隔离MIS和p-i-n光电二极管传感器的共同缺点是信号水平低。当具有台面隔离的结构时，这些光敏感元件的填充系数(fill-factor)小于一(unity)(填充系数的定义是光敏感元件的面积除以总像素面积)。从而，并不是所有照射像素的光线都被光敏感元件吸收。因此，不能获得最大的可能信号强度。
图1的台面隔离MIS光电二极管还有进一步的缺点。与用于形成TFT 16的沟道36相同的膜还用于形成MIS光电二极管14a的光吸收层24a。一般而言，当沟道36的厚度较薄时，TFT 16的性能会得到优化，但是MIS光电二极管14a的性能只有在光吸收层24a较厚时才能得到优化。利用单一的膜，TFT 16和MIS光电二极管中的一个或者两个都会受到所选膜厚度的影响，因此不能使其中的一个或者两个都优化。
关于信号强度，基本上由连续膜形成的p-i-n光电二极管14c，如图3的实施例10c所示，具有提高的信号强度。利用这种具有接近均一的填充系数的光敏感元件，能够获得接近最大的信号强度。然而，这种结构会受到相邻像素间显著串扰的影响。例如，处于层间电介质52和光吸收层24c之间的界面54会具有非零的电导系数。因此，相邻像素的下电极之间的电势差会在这些像素之间产生小电流，也就是串扰。
发明内容
一种集成光敏器件，其具有用一个或多个基本上连续的半导体材料层和基本上连续的电介质材料层构成的金属-绝缘体-半导体(MIS)光电二极管。
根据本发明的一个实施例，一种集成光敏器件包括基片和金属-绝缘体-半导体(MIS)光电二极管，其至少一部分位于该基片之上。该MIS光电二极管包括：第一和第二电极；一个或多个电介质，其中至少有一个的至少一部分位于第一和第二电极之间，其中该一个或多个电介质部分的至少一个包括各自基本上连续的电介质材料层；一个或多个半导体，其至少一个的至少一部分位于该一个或多个电介质中的其中一个与该第一和第二电极的其中一个之间，其中该一个或多个半导体部分的至少一个包括各自基本上连续的半导体材料层；和第三电极，其基本上与第一和第二电极的其中一个接界。
根据本发明的另一个实施例，一种集成光敏器件包括基片和金属-绝缘体-半导体(MIS)光电二极管，其至少一部分位于所述基片上方。该MIS光电二极管包括：多个导电层，其至少包括分别包含第一和第二导电材料膜的第一和第二导电层；一个或多个绝缘层，其中至少一个的至少一部分位于第一和第二导电层之间，其中该一个或多个绝缘层部分中的至少一个包括各自基本上连续的绝缘材料膜；和一个或多个半导体层，其中至少一个的至少一部分位于该一个或多个绝缘层的其中一个与该第一和第二导电层的其中一个之间，其中该一个或多个半导体层部分中的至少一个包括各自基本上连续的半导体材料膜；其中第一和第二导电层的其中一个包括第一部分，该多个导电层的其中一个包括第二部分，该第一和第二部分相互隔离，并且该第一部分与该第二部分基本上接界。
根据本发明的另外一个实施例，一种集成光敏感阵列包括基片和多个金属-绝缘体-半导体(MIS)光电二极管，其至少一部分呈阵列地位于该基片上方。该多个MIS光电二极管的至少一部分的每一个包括：第一和第二电极；一个或多个电介质，其中至少有一个的至少一部分位于该第一和第二电极之间，其中该一个或多个电介质部分的至少一个包括各自基本上连续的电介质材料层；一个或多个半导体，其至少一个的至少一部分位于该一个或多个电介质中的其中一个与该第一和第二电极的其中一个之间，其中该一个或多个半导体部分的至少一个包括各自基本上连续的半导体材料层；和第三电极，其基本上与该第一和第二电极的其中一个接界。
附图说明
图1是使用MIS光电二极管的传统像素电路的剖面图。
图2是使用p-i-n光电二极管的传统像素电路的剖面图。
图3是另一个使用p-i-n光电二极管的传统像素电路的剖面图。
图4是根据本发明一个实施例的像素电路的示意图。
图5是含有根据图4示意图的像素电路的集成电路的一部分的平面图。
图6是沿图5中A-A’线的剖面图。
图7是沿图5中B-B’线的剖面图。
图8是显示与由图4中像素电路执行的积分和重置操作相关的能带的图解。
图9是根据本发明另一个实施例的像素电路的示意图。
图10是含有根据图9示意图的像素电路的集成电路的一部分的平面图。
图11是沿图10中A-A’线的剖面图。
图12是根据本发明另一个实施例的像素电路的示意图。
图13是含有根据图12示意图的像素电路的集成电路的一部分的平面图。
图14是沿图13中A-A’线的剖面图。
具体实施方式
下面的详细说明书是参考附图的本发明示例性实施例。这些说明只是例证性的，并不对本发明的范围构成限制。对这些实施例进行了足够详细的说明，以便使本领域的普通技术人员能够实现本发明，应当理解，在不背离本发明的精神和范围的前提下，可以用一些不同的变型实现其他的实施例。
参考图4，根据本发明一个实施例的像素电路100包括与偏置线130，栅极线132和数据线146相连的MIS光电二极管114和TFT 116，所有都是根据众所周知的像素电路技术。MIS光电二极管114包括光透明的上电极118和下电极，它们之间是半导体层122，124和绝缘体126，它们以垂直关系显示。但是，此外，下电极120与和保护线158相连的保护环(guard ring)156接界，通过该保护线施加电压以禁止相邻像素之间串扰(下文有更详细的说明)。
参考图5，其是含有根据图4的像素电路100实现的像素电路的集成电路一部分200的平面图，其图解了一个像素电路100b，其上下左右分别有像素电路100a，100c，100d和100e。
参考图6，沿图5中A-A’线的剖面图图解了TFT116和MIS光电二极管114的结构。TFT 116的结构与图1，2和3中的传统像素电路10a，10b，10c基本上相同。紧邻基片112(其首要作用是其余材料层的基座，支撑或基础)的上方，由构图的无定形硅136，138和导电的142层形成保护线158，这些层也用于形成TFT 116的各个部分。在保护线158和TFT 116的上面是层间电介质材料152，透过它形成通孔160，从而使MIS光电二极管114的下电极120和TFT 116的漏极接线端142相接触。对用于形成下电极120的材料层进行构图，从而形成保护环156。接着是电介质层126，然后是本征无定形硅层124，即光吸收层。接着是n+无定形硅层122，用于形成与上面光透明导电层118的欧姆接触。导电层118形成MIS光电二极管114的上电极。最后是钝化层150。
参考图7，沿着图5中B-B’线的剖面图图解了相邻像素100a，100b之间栅极线交叉区162的结构。偏置线130，栅极线132，保护环156和保护线158通过该162区。保护环156从用于形成相邻像素电极100a，100b下电极120a，120b的相同材料层进行构图。保护环156使得通过在层间电介质152内形成的通孔164与保护线158接触。
根据前面的说明可以看出，当如图5，6和7所示地加以实现时，图4的像素电路100使用基本上由连续的膜形成的MIS光电二极管114。具体地，光电二极管结构的绝缘体126，半导体122和124以及电极118部分是连续的。对该结构的金属部分进行构图，使得每个像素包括由保护环156接界(例如包围)的下电极120，该保护环用于消除相邻像素之间的串扰。
参考图8，根据本发明的像素电路的操作(至少一部分)如下。在操作的积分模式中，上电极118的电势相对于下电极120的电势为正。当光线照射本征层124时，光线被吸收，并且产生电子-空穴对。由于电极118和120之间的电场，所产生的电子被引入到上电极118，空穴在本征层124内移动到达隔离层或电介质层126的界面。然而，空穴不能移动进入隔离层126，因此留在本征层124内。由于入射光的吸收导致的积累在半导体/绝缘体界面上的空穴电荷构成了像素电路的信号。
在操作的重置模式中，上电极118的电势相对于下电极120的电势为负。电极118将电子注射进入欧姆接触半导体层122，随后进入本征半导体层124。注入的电子移动到半导体层124和电介质层126之间的界面上，并在该界面处与空穴重新结合。留在本征层124内的空穴被引导到上电极118。
保护环156相对于下电极120的电势为正。这在积分模式操作期间对积累在下电极120上的空穴信号电荷产生一个势垒。该势垒，即使不防止，亦可抑制相邻像素之间的串扰。
参考图9，根据本发明另外一个实施例的像素电路300包括与偏置线130，栅极线132，保护环156和保护线158相连的MIS光电二极管114和TFT 116，这与图4中的实施例相同，但还包括存储电容器170和重置线180。这些额外的元件可提高信号处理能力和额外的重置机构。关于前者，尽管在MIS光电二极管114中使用的厚半导体层124会产生最大的光吸收，但是它还会导致光电二极管的电容降低，因此限制电荷处理能力。这可以通过存储电容器170的引入加以解决，存储电容器170被设计成具有高电容，因此增大电荷处理能力。关于后者，在图4的实施例中，成像器通过将偏置线130相对于下电极120的电压(其通常处于数据线146的电压)脉冲化为负电压加以重置。在可选择实施例300中，现在MIS光电二极管114能够通过将重置线180脉冲化到相对于偏置线130足够正的电压而加以重置。
参考图10，含有根据图9中的像素电路300实现的像素电路的集成电路一部分400的平面图图解了像素电路300b，其上下左右分别有相邻的像素电路300a，300c，300d，300e。
参考图11，沿图10中A-A’线的剖面图图解了TFT 116和MIS光电二极管114的结构。TFT 116的结构与用于图1，2和3中传统像素电路10a，10b，10c的基本上相同。紧接基片112的上面，用构图的导电材料层形成存储电容器170的下电极178，该层也用于形成TFT116的栅极接线端132。接着是存储电容器170的电介质176，其也用作TFT 116的栅极电介质134。用构图的无定形硅136，138和导电的142层形成保护线158，这些层也用于形成TFT 116的各个其他部分。在保护线158和TFT 116的上面是层间电介质材料152，透过它形成通孔160和166。通孔160使MIS光电二极管114的下电极120和TFT116的漏极接线端142相接触。通孔166使MIS光电二极管114的下电极120和存储电容器170的电介质176相接触，借此形成存储电容器170的上电极174。对用于形成MIS光电二极管114下电极120的材料层进行构图，从而也形成保护环156。在用于形成MIS光电二极管114的下电极120和保护环156的构图材料层的上面，是电介质层126，然后是本征无定形硅层124(光吸收层)。接着是n+无定形硅层122，用于形成与上面光透明导电层118的欧姆接触。导电层118形成MIS光电二极管114的上电极。最后是钝化层150。
参考图12，根据本发明另一个实施例的像素电路500包括MIS光电二极管114和传递TFT(pass TFT)116，其正如图4中那样与偏置线130、传递栅极线(pass gate line)132、数据线146和保护线158相连，但是还包括缓冲器/放大器TFT 190、重置TFT 182、初始化TFT184、重置栅极线186、初始化栅极线188、VDD线192和VSS线194。缓冲器/放大器TFT 190可以在电压或电流输出模式下工作，这取决于数据线146如何终止。重置TFT 182在积分模式之后清除MIS光电二极管114的全部信号电荷，而初始化TFT 184在积分模式之前设定MIS光电二极管114的下电极120的电势。像素电路500是称作“有源”像素电路的一类像素电路的一个实例，它们被定义为含有放大器的像素电路。
参考图13，含有根据图12的像素电路500实现的像素电路的集成电路一部分600的平面图图解了像素电路500b，其上下左右分别有相邻像素电路500a、500c、500d、500e。
参考图14，沿图13中A-A’线的剖面图图解了MIS光电二极管114、传递TFT 116、缓冲器/放大器TFT 190、重置TFT 182和初始化TFT 184的结构。所有TFT的结构均与用于图1，2和3中传统像素电路10a，10b，10c的基本上相同。紧接基片112的上面，用构图的无定形硅136、138和导电的层142形成保护线158，这些层也用于形成TFT的各个部分。在保护线158和TFT的上面是第一层间电介质材料152，透过它形成通孔，使得构图的金属层与各电路元件互连。在互连金属的上面是第二层间电介质材料153。透过层间电介质膜152和153的通孔使得MIS光电二极管114的下电极120与金属焊垫相接触，该金属焊垫进一步连接缓冲器/放大器TFT 190的栅极(未显示)。对用于形成MIS光电二极管114的下电极120的材料层进行构图，从而还形成保护环156。在构图的用于形成MIS光电二极管114下电极120和保护环156的材料层上面，是电介质层126，接着是本征无定形硅层124(光吸收层)。然后是n+无定形硅层122，以形成与上面光透明导电层118的欧姆接触。导电层118形成MIS光电二极管114的上电极。最后是钝化层150。
根据前述说明应当理解，根据本发明的MIS光电二极管114有利地具有比台面隔离的MIS和p-i-n光电二极管更高的像素填充系数，借此可以产生更高信号水平。MIS光电二极管114相对于台面隔离的MIS光电二极管结构还有进一步的改进，即可以对光吸收半导体层124进行优化，从而获得最大的光吸收，借此使信号的产生最大化，而不必考虑这种膜厚度优化对TFT性能的冲击。
更进一步地，使用接界于(例如基本上包围)下电极的保护环，即使不能消除，亦可有利地降低相邻像素之间的串扰，这在包括基本上连续膜的光电二极管的结构中是普遍的。
而且，根据本发明使用连续膜的MIS光电二极管结构与台面隔离的和连续膜类型p-i-n光电二极管结构相比，能够潜在地降低制造成本。不需要p型无定形硅材料，即可用与用于制造液晶显示器(LCDs)的标准TFT背板相同的制造设备制造根据本发明的MIS光电二极管结构。这种制造设备具有高体积的优点，因此可以以更低的成本制造产品。
在本发明的另一个实施例中，消除了偏置线130(见图4-5，7，9-10和12-13)，其在合适的条件下具有优势。如果成像器的有源区足够小，并且如果能够使连续上电极118的薄片电阻足够低的话，那么就不需要具有偏置线130，其对图象传感器阵列的每一个像素进行寻址。更好地，可以为阵列四周的上电极118制造总体偏置连接。因为偏置线130仅仅是用于遮挡照射在MIS光电二极管114上光线的结构，因此消除偏置线130应当会使像素具有接近均一的填充系数。消除偏置线130还应当能够提高制造处理的产出率。
在本发明的另一个实施例中，消除了一般用于形成上电极118的光透明导电材料(例如ITO)(见图6-7，11和14)，其在合适的条件下具有优势。如果成像器的有源区足够小，并且如果能够使n+无定形硅半导体层122的薄片电阻足够低的话，那么n+无定形硅半导体层122也可以用作上电极118。消除光透明导电材料应当能够提高制造处理的产出率。
在本发明的另一个实施例中，消除了保护线158(见图4-7，9-11和12-14)，其在合适的条件下具有优势。如果成像器的有源区足够小，并且如果能够使保护环点阵结构156的薄片电阻足够低的话，那么就不需要具有保护线158，其对图象传感器阵列的每一个像素进行寻址。更好地，可以为阵列四周的保护环点阵结构156制造总体连接。消除保护线158应当能够提高制造处理的产出率。
在本发明的另一个具有优势的实施例中，在电介质层126和半导体层124之间插入了额外的电介质材料(见图4，6-7，9，11-11和14)。下电极120和连续半导体层124之间的电介质材料必须满足多种目的。该电介质材料必须具有足够的厚度和结构完整性，以免在下电极120和连续上电极118之间建立的电场下被破坏。该电介质材料必须充分地没有内部张力，以免使下面的基片12弯曲。该电介质材料还必须与连续的半导体层124形成一个界面，其使电子和空穴俘获状态最小化(俘获状态导致图象滞后问题，也就是幻像)。有可能没有一个连续的电介质层126能够满足所有这些要求。
在本发明的另一个具有优势的实施例中，用一个或多个与用语形成MIS光电二极管114下电极120不同的导电材料层形成保护环156(见图5-7，10-11和13-14)。这样可以，例如，产生使数据线146的寄生电容降低的保护环结构156，其中数据线146位于保护环156的一部分的下面。使数据线146的寄生电容最小化是理想的，因为该电容会在图象处理中产生噪音(特别是对于图4和9中的像素电路)。使数据线146的寄生电容降低的保护环结构156可以在形成下电极120之后，通过例如沉积额外的电介质材料，随后沉积额外的导电材料，然后对这两个层进行构图加以产生，其位于下电极120的正上方。保护环156与数据线146的附加分离可以降低数据线146的寄生电容。
在本发明的另一个实施例中，使用p+无定形硅层作为掺杂的无定形硅层122，其与MIS光电二极管114的上电极118接触(见图4，6-9，11-12和14)。在该实例中，所有的偏置极性应当与前述那些相反，并且信号载体是电子。
在本发明进一步的实施例中，可以使用可选择的材料用于器件结构的任何部分。例如，可以用具有导电、半导电和绝缘性质的有机电子材料替换具有上述相应性质的无机电子材料。对于一个采用有机电子材料的实施例，各种材料层的相对位置和信号载体的极性和工作电压可以不同。这些改变可能是必需的，因为有机TFT的栅电极通常位于源极和漏极的正上方，而不是在其下面，并且有机半导体材料典型地为p型，而非n型。无论如何，使用连续膜并采用保护环的MIS光电二极管以及下面其余像素电路的基本配置都可以潜在地用有机电子材料加以实现。
在不背离奔本发明的范围和精神的前提下，本发明结构和操作方法的各种其他修改和变化对于本领域的技术人员而言是显而易见的。尽管本发明是联系特殊的优选实施例加以说明的，但是应当理解，本发明不应当仅限定于这些特殊的实施例。特别提出，下面的权利要求限定了本发明的范围，因此它包括在这些权利要求范围内的结构和方法及其等价物。
Claims (21)
1.一种包括集成光敏器件的装置，包括：
基片；和
金属-绝缘体-半导体(MIS)光电二极管，其至少一部分位于所述基片上方，并且包括：
第一和第二电极，
一个或多个电介质，其中至少有一个的至少一部分位于所述第一和第二电极之间，其中所述一个或多个电介质部分的至少一个包括电介质材料的各自基本上连续的层，
一个或多个半导体，其至少一个的至少一部分位于所述一个或多个电介质中的其中一个与所述第一和第二电极的其中一个之间，其中所述一个或多个半导体部分的至少一个包括半导体材料的各自基本上连续的层，和
第三电极，其基本上与所述第一和第二电极的其中一个接界。
2.根据权利要求1的装置，其中所述第一和第二电极的其中一个包括基本上连续的电极，其基本上与所述一个或多个半导体部分的所述至少一个中的一个紧邻。
3.根据权利要求1的装置，进一步包括一个或多个与所述MIS光电二极管耦连的薄膜晶体管(TFT)。
4.根据权利要求3的装置，其中：
所述一个或多个TFT中的至少一个包括具有一定厚度的沟道区；并且
所述一个或多个MIS光电二极管半导体部分中的至少一个具有的厚度比所述至少一个TFT沟道区的厚度更厚。
5.根据权利要求4的装置，其中厚度比所述至少一个TFT沟道区更厚的所述一个或多个MIS光电二极管半导体部分中的所述至少一个，包括所述半导体材料的基本上连续的层。
6.根据权利要求3的装置，其中所述一个或多个TFT中的至少一个基本上位于所述MIS光电二极管和所述基片之间。
7.根据权利要求1的装置，其中所述一个或多个MIS光电二极管半导体部分中的至少一个包含n-型无定形硅(a-Si)。
8.一种包括集成光敏器件的装置，包括：
基片；和
金属-绝缘体-半导体(MIS)光电二极管，其至少一部分位于所述基片上方，并且包括：
多个导电层，其至少包括分别包含第一和第二导电材料膜的
第一和第二导电层，
一个或多个绝缘层，其中至少一个的至少一部分位于所述第
一和第二导电层之间，其中所述一个或多个绝缘层部分中的至少
一个包括绝缘材料的各自基本上连续的膜，和
一个或多个半导体层，其中至少一个的至少一部分位于所述
一个或多个绝缘层的其中一个和所述第一和第二导电层的其中一
个之间，其中所述一个或多个半导体层部分中的至少一个包括半
导体材料的各自基本上连续的膜，
其中所述第一和第二导电层的其中一个包括第一部分，所述
多个导电层的其中一个包括第二部分，所述第一和第二部分相互
隔离，并且所述第一部分与所述第二部分基本上接界。
9.根据权利要求8的装置，其中所述第一和第二导电层的其中一个包括基本上连续的导电层，其基本上与所述一个或多个半导体部分的所述至少一个中的一个紧邻。
10.根据权利要求8的装置，进一步包括一个或多个与所述MIS光电二极管耦连的薄膜晶体管(TFT)。
11.根据权利要求10的装置，其中：
所述一个或多个TFT中的至少一个包括具有一定厚度的沟道区；并且
所述一个或多个MIS光电二极管半导体层部分中的至少一个具有的其厚度比所述至少一个TFT沟道区的厚度更厚。
12.根据权利要求11的装置，其中厚度比所述至少一个TFT沟道区更厚的所述一个或多个MIS光电二极管半导体层部分中的所述至少一个，包括所述半导体材料的基本上连续的层。
13.根据权利要求10的装置，其中所述一个或多个TFT中的至少一个基本上位于所述MIS光电二极管和所述基片之间。
14.根据权利要求8的装置，其中所述一个或多个MIS光电二极管半导体层部分中的至少一个包含n-型无定形硅(a-Si)。
15.一种包括集成光敏阵列的装置，包括：
基片；和
多个金属-绝缘体-半导体(MIS)光电二极管，其至少一部分成阵列地位于所述基片上方，所述多个MIS光电二极管的所述至少一部分的每一个包括：
第一和第二电极，
一个或多个电介质，其中至少有一个的至少一部分位于所述
第一和第二电极之间，其中所述一个或多个电介质部分的至少一
个包括电介质材料的各自基本上连续的层，
一个或多个半导体，其至少一个的至少一部分位于所述一个
或多个电介质中的其中一个与所述第一和第二电极的其中一个之
间，其中所述一个或多个半导体部分的至少一个包括半导体材料
的各自基本上连续的层，和
第三电极，其基本上与所述第一和第二电极的其中一个接界。
16.根据权利要求15的装置，其中所述第一和第二电极的其中一个包括基本上连续的电极，其基本上与所述一个或多个半导体部分的所述至少一个中的一个紧邻。
17.根据权利要求15的装置，进一步包括一个或多个与所述MIS光电二极管耦连的薄膜晶体管(TFT)。
18.根据权利要求17的装置，其中：
所述一个或多个TFT的至少一部分中的每一个包括各自具有一定厚度的沟道区；并且
在所述多个MIS光电二极管的每一个中，所述一个或多个MIS光电二极管半导体层部分中的至少一个具有的厚度比所述多个TFT沟道区中相应的一个的厚度更厚。
19.根据权利要求18的装置，其中在所述多个MIS光电二极管的每一个中，厚度比所述多个TFT沟道区中相应的一个更厚的所述一个或多个MIS光电二极管半导体层部分中的所述至少一个，包括所述半导体材料的基本上连续的层。
20.根据权利要求17的装置，其中所述多个TFT中至少一部分中的每一个基本上位于所述多个MIS光电二极管的所述至少一部分中的相应一个和所述基片之间。
21.根据权利要求15的装置，其中所述一个或多个MIS光电二极管半导体层部分中的至少一个包含n-型无定形硅(a-Si)。
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