CN106952968B - 可见光和紫外选择性光电探测器 - Google Patents
可见光和紫外选择性光电探测器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106952968B CN106952968B CN201710283419.6A CN201710283419A CN106952968B CN 106952968 B CN106952968 B CN 106952968B CN 201710283419 A CN201710283419 A CN 201710283419A CN 106952968 B CN106952968 B CN 106952968B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- visible ray
- electrode
- tft
- thin film
- film transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims abstract description 45
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims abstract description 26
- 238000000825 ultraviolet detection Methods 0.000 claims abstract description 18
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 claims abstract description 6
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 24
- 239000010408 film Substances 0.000 claims description 14
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 claims description 12
- KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N [Cu].[Se].[Se].[In] Chemical compound [Cu].[Se].[Se].[In] KTSFMFGEAAANTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L magnesium fluoride Chemical compound [F-].[F-].[Mg+2] ORUIBWPALBXDOA-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 3
- 229910001635 magnesium fluoride Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 2
- 231100000289 photo-effect Toxicity 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/09—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/02—Details
- H01L31/02016—Circuit arrangements of general character for the devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
Abstract
本申请提供一种可见光和紫外选择性光电探测器，包括绝缘基板上的紫外探测部分、薄膜晶体管、横向可见光探测部分，合理设计探测器结构，通过将紫外探测部分、可见光探测部分和薄膜晶体管集成在一个衬底上，并且紫外探测的功能层作为薄膜晶体管的沟道层，缩小器件尺寸，优化了器件结构，通过薄膜晶体管实现可见光和紫外探测的选择，同时能够提升探测效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种传感器，具体涉及一种可见光和紫外选择性光电探测器。
背景技术
光电传感器一般由处理通路和处理元件两部分组成。其基本原理是以光电效应为基础，把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将非电信号转换成电信号。光电效应是指用光照射某一物体，可以看作是一连串带有一定能量为的光子轰击在这个物体上，此时光子能量就传递给电子，并且是一个光子的全部能量一次性地被一个电子所吸收，电子得到光子传递的能量后其状态就会发生变化，从而使受光照射的物体产生相应的电效应。通常把光电效应分为三类：(1)在光线作用下能使电子逸出物体表面的现象称为外光电效应，如光电管、光电倍增管等；(2)在光线作用下能使物体的电阻率改变的现象称为内光电效应，如光敏电阻、光敏晶体管等；(3)在光线作用下，物体产生一定方向电动势的现象称为光生伏特效应，如光电池等。
光敏二极管是最常见的光传感器。光敏二极管的外型与一般二极管一样，当无光照时，它与普通二极管一样，反向电流很小，称为光敏二极管的暗电流；当有光照时，载流子被激发，产生电子-空穴，称为光电载流子。在外电场的作用下，光电载流子参与导电，形成比暗电流大得多的反向电流，该反向电流称为光电流。光电流的大小与光照强度成正比，于是在负载电阻上就能得到随光照强度变化而变化的电信号。
目前，探测器通常是单一探测器，功能层仅对一种待探测光敏感，没有出现一种集成在一个芯片上且能够选择性的对可见光或紫外检测的探测器，现在实现的方法是通过集成多种传感器然后通过选择电路进行选择，这样光电探测器的尺寸比较大，没有充分利用现有的半导体制造技术。
发明内容
为了提高气体传感器的探测效率，并且实现可见光和紫外选择性探测的传感器，通过对结构和材料选择进行同时改进，本发明提供一种可见光和紫外选择性光电探测器，包含：
绝缘基板；
所述绝缘基板上设置第一电极，所述第一电极设置为薄膜晶体管的栅电极；
第一绝缘层，所述第一绝缘层覆盖在第一电极和绝缘基板未被第一电极覆盖的区域上；
氧化锌层，所述氧化锌层覆盖在第一绝缘层上，氧化锌层作为紫外探测部分功能层的同时作为薄膜晶体管的沟道层；
在所述氧化锌层上形成紫外探测部分的正极和负极、薄膜晶体管的源极和漏极；
覆盖在薄膜晶体管上的透明绝缘层，所述透明绝缘层上设置横向可见光探测部分；
所述横向可见光探测部分包括两个电极和所述两个电极之间的铜铟镓硒功能层；
所述负极与薄膜晶体管的源极或漏极相连，所述横向可见光探测部分的两个电极之中的一个电极与薄膜晶体管的漏极或源极相连。
进一步地，所述负极与薄膜晶体管的源极相连时，所述横向可见光探测部分的两个电极之中的一个电极与薄膜晶体管的漏极相连。
进一步地，所述负极与薄膜晶体管的漏极相连时，所述横向可见光探测部分的两个电极之中的一个电极与薄膜晶体管的源极相连。
进一步地，所述负极与所述横向可见光探测部分的两个电极之中的一个电极均与薄膜晶体管的源极相连。
进一步地，所述负极与所述横向可见光探测部分的两个电极之中的一个电极均与薄膜晶体管的漏极相连。
进一步地，所述待检测光从侧面射入所述探测器。
进一步地，所述光电探测器还包括形成在最上表面的氟化镁层。
本发明的有益效果在于：本申请提供一种可见光和紫外选择性光电探测器，通过将紫外探测部分、可见光探测部分和薄膜晶体管集成在一个衬底上，并且紫外探测的功能层作为薄膜晶体管的沟道层，缩小器件尺寸，优化了器件结构，通过薄膜晶体管实现可见光和紫外探测的选择，同时能够提升探测效率。
附图说明
图1为本发明可见光和紫外选择性光电探测器的结构示意图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳的实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
参见图1，本发明提供一种可见光和紫外选择性光电探测器，其特征在于，包含：
绝缘基板1；
所述绝缘基板1上设置第一电极2，所述第一电极2设置为薄膜晶体管的栅电极10；
第一绝缘层3，所述第一绝缘层3覆盖在第一电极2和绝缘基板1未被第一电极2覆盖的区域上；
氧化锌层4，所述氧化锌层4覆盖在第一绝缘层3上，氧化锌层4作为紫外探测部分功能层的同时作为薄膜晶体管的沟道层；
在所述氧化锌层4上形成紫外探测部分的正极6和负极5、薄膜晶体管的源极7和漏极8；
覆盖在薄膜晶体管上的透明绝缘层9，所述透明绝缘层9上设置横向可见光探测部分；
所述横向可见光探测部分包括两个电极10和所述两个电极10之间的铜铟镓硒功能层11；
所述负极5与薄膜晶体管的源极7或漏极8相连，所述横向可见光探测部分的两个电极10之中的一个电极10与薄膜晶体管的漏极8或源极7相连。
进一步地，所述负极5与薄膜晶体管的源极7相连时，所述横向可见光探测部分的两个电极10之中的一个电极10与薄膜晶体管的漏极8相连。
进一步地，所述负极5与薄膜晶体管的漏极8相连时，所述横向可见光探测部分的两个电极10之中的一个电极10与薄膜晶体管的源极7相连。
进一步地，所述负极5与所述横向可见光探测部分的两个电极10之中的一个电极10均与薄膜晶体管的源极7相连。
进一步地，所述负极5与所述横向可见光探测部分的两个电极10之中的一个电极10均与薄膜晶体管的漏极8相连。
进一步地，所述待检测光从侧面射入所述探测器。
进一步地，所述光电探测器还包括形成在最上表面的氟化镁层。
本申请提供一种可见光和紫外选择性光电探测器，包括绝缘基板上的紫外探测部分、薄膜晶体管、横向可见光探测部分，合理设计探测器结构，通过将紫外探测部分、可见光探测部分和薄膜晶体管集成在一个衬底上，并且紫外探测的功能层作为薄膜晶体管的沟道层，缩小器件尺寸，优化了器件结构，通过薄膜晶体管实现可见光和紫外探测的选择，同时能够提升探测效率。
附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种可见光和紫外选择性光电探测器，其特征在于，包含：
绝缘基板；
所述绝缘基板上设置第一电极，所述第一电极设置为薄膜晶体管的栅电极；
第一绝缘层，所述第一绝缘层覆盖在第一电极和绝缘基板未被第一电极覆盖的区域上；
氧化锌层，所述氧化锌层覆盖在第一绝缘层上，氧化锌层作为紫外探测部分功能层的同时作为薄膜晶体管的沟道层；
在所述氧化锌层上形成紫外探测部分的正极和负极、薄膜晶体管的源极和漏极；
覆盖在薄膜晶体管上的透明绝缘层，所述透明绝缘层上设置横向可见光探测部分；
所述横向可见光探测部分包括两个电极和所述两个电极之间的铜铟镓硒功能层；
所述负极与薄膜晶体管的源极或漏极相连，所述横向可见光探测部分的两个电极之中的一个电极与薄膜晶体管的漏极或源极相连。
2.如权利要求1所述的可见光和紫外选择性光电探测器，其特征在于，所述负极与薄膜晶体管的源极相连时，所述横向可见光探测部分的两个电极之中的一个电极与薄膜晶体管的漏极相连。
3.如权利要求1所述的可见光和紫外选择性光电探测器，其特征在于，所述负极与薄膜晶体管的漏极相连时，所述横向可见光探测部分的两个电极之中的一个电极与薄膜晶体管的源极相连。
4.如权利要求1所述的可见光和紫外选择性光电探测器，其特征在于，所述负极与所述横向可见光探测部分的两个电极之中的一个电极均与薄膜晶体管的源极相连。
5.如权利要求1所述的可见光和紫外选择性光电探测器，其特征在于，所述负极与所述横向可见光探测部分的两个电极之中的一个电极均与薄膜晶体管的漏极相连。
6.如权利要求1所述的可见光和紫外选择性光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括形成在最上表面的氟化镁层。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710283419.6A CN106952968B (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 可见光和紫外选择性光电探测器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201710283419.6A CN106952968B (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 可见光和紫外选择性光电探测器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN106952968A CN106952968A (zh) | 2017-07-14 |
| CN106952968B true CN106952968B (zh) | 2018-06-08 |
Family
ID=59477492
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201710283419.6A Expired - Fee Related CN106952968B (zh) | 2017-04-26 | 2017-04-26 | 可见光和紫外选择性光电探测器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN106952968B (zh) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1598502A (zh) * | 2003-09-18 | 2005-03-23 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 氮化镓基可见/紫外双色光电探测器 |
| CN201047763Y (zh) * | 2007-06-25 | 2008-04-16 | 卢其伟 | 与标准集成电路工艺兼容的可见光或紫外光传感器 |
| CN103487394A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-01 | 湘潭大学 | 一种单芯片集成紫外-红外互补型紫外探测系统 |
| CN104505410A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-08 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 光电二极管、紫外探测器集成电路及其制造方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009170615A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Oki Semiconductor Co Ltd | 光センサおよびそれを備えたフォトｉｃ |
-
2017
- 2017-04-26 CN CN201710283419.6A patent/CN106952968B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1598502A (zh) * | 2003-09-18 | 2005-03-23 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 氮化镓基可见/紫外双色光电探测器 |
| CN201047763Y (zh) * | 2007-06-25 | 2008-04-16 | 卢其伟 | 与标准集成电路工艺兼容的可见光或紫外光传感器 |
| CN103487394A (zh) * | 2013-09-30 | 2014-01-01 | 湘潭大学 | 一种单芯片集成紫外-红外互补型紫外探测系统 |
| CN104505410A (zh) * | 2014-12-31 | 2015-04-08 | 杭州士兰微电子股份有限公司 | 光电二极管、紫外探测器集成电路及其制造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN106952968A (zh) | 2017-07-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2759820C (en) | Method and apparatus for a lateral radiation detector | |
| US10861996B2 (en) | Near-infrared light sensors including 2-dimensional insulator | |
| CN108646283B (zh) | 一种x射线探测器件及其制作方法 | |
| Pandey et al. | High-performance self-powered perovskite photodetector with a rapid photoconductive response | |
| JP2008244251A (ja) | アモルファスシリコンフォトダイオード及びその製造方法ならびにｘ線撮像装置 | |
| US11515346B2 (en) | Touch screen panel for sensing touch using TFT photodetectors integrated thereon | |
| CN105810775A (zh) | 一种基于cmos图像传感器工艺的np型单光子雪崩二极管 | |
| CN106449861A (zh) | 光传感器元件和光电转换装置 | |
| CN113421942B (zh) | 光电探测晶体管及其制造方法及相应的光电探测方法 | |
| JP2008226903A (ja) | 光センサ素子およびその駆動方法 | |
| JP2018155720A (ja) | 放射線検出器 | |
| WO2020149842A1 (en) | Photodetectors with semiconductor active layers for under-display fingerprint and gesture sensors | |
| CN109273555B (zh) | 一种光电子注入型x射线探测器件及其制备方法 | |
| Lee et al. | A $\alpha $-Si: H Thin-Film Phototransistor for a Near-Infrared Touch Sensor | |
| US20160018535A1 (en) | Radiation detector | |
| CN106952968B (zh) | 可见光和紫外选择性光电探测器 | |
| CN106057954B (zh) | 具有双光波段功能的碘化铅光探测器 | |
| CN106252454B (zh) | 一种光电探测器及光电探测装置 | |
| KR20150094914A (ko) | 동일 평면 상의 전극 구조 기반 x선 영상 검출용 유기 소자 및 그 제조 방법 | |
| WO2023116035A1 (zh) | 感光电路结构和光学器件 | |
| KR100882693B1 (ko) | 발광표시장치 및 그의 제조방법 | |
| CN106960886B (zh) | 基于硫化钼和铜镓铟的光电传感器 | |
| TWI446564B (zh) | 光敏組件 | |
| US6969896B1 (en) | Photodetector biasing scheme | |
| US20160254311A1 (en) | Digital detector possessing a generator of light enabling optical wiping |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20180530 Address after: 528100 Foshan, Guangdong Sanshui District, Leping town BAOYING Times Square era classic area two (excluding sky) 45 (residence declaration) Patentee after: Foshan Wanshan environmental protection & Technology Co., Ltd. Address before: 528000 No. 6, Valentine's block, Times Square, Leping Town, Sanshui District, Foshan, Guangdong, China 8 Patentee before: Huang Xiaomin |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20181206 Address after: 528000 No. 6, Valentine's block, Times Square, Leping Town, Sanshui District, Foshan, Guangdong, China 8 Patentee after: Huang Xiaomin Address before: 528100 Foshan, Guangdong Sanshui District, Leping town BAOYING Times Square era classic area two (excluding sky) 45 (residence declaration) Patentee before: Foshan Wanshan environmental protection & Technology Co., Ltd. |
|
| TR01 | Transfer of patent right | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190627 Address after: 100020 Beijing Chaoyang District Jianguo Road 15 Yuan Jia 1 North Bank 1292 3-room Creative Life Park 5-205 Patentee after: Beijing Dongxing Gu Science and Technology Development Co., Ltd. Address before: 528000 No. 6, Valentine's block, Times Square, Leping Town, Sanshui District, Foshan, Guangdong, China 8 Patentee before: Huang Xiaomin |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20180608 Termination date: 20200426 |