CN113241353A - 光检测基板及其制备方法、图像传感器和电子设备 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种光检测基板，包括：衬底基板和位于衬底基板上且呈阵列排布的多个光感应像素结构，所述光感应像素结构包括：信号读取电路和光电转换结构，所述光电转换结构位于所述信号读取电路远离所述衬底基板的一侧且与所述光感应像素结构电连接，所述信号读取电路和光电转换结构之间设置有第一平坦化层，所述第一平坦化层内掺杂有吸氢微颗粒。本公开还提供了一种光检测基板的制备方法、图像传感器和电子设备。
Description
技术领域
本发明涉及光检测领域，特别涉及一种光检测基板及其制备方法、图像传感器和电子设备。
背景技术
有源像素传感器(Active Pixel Sensor，简称APS)其特点在于将薄膜晶体管与光电二极管结合形成像素单元，与传统的无源像素传感器(Passive Pixel Sensor，简称PPS)相比，APS具有低噪声、高读取速度等优点，APS已经在玻璃基图像传感器已经得到了广泛的应用。
在APS结构中，薄膜晶体管的工作状态直接影响电信号的读取，因此薄膜晶体管的稳定性尤为重要。然而，在实际应用中发现，薄膜晶体管内的有源层极易受到水、氧、氢的影响，导致稳定性变差；尤其是氢，氢渗透会导致有源层内的半导体材料导体化，使得薄膜晶体管的电学特性发生变化。在APS制备过程中，光电二极管的沉积过程会产生大量的氢相关粒子，这些氢相关粒子渗透到薄膜晶体管内的有源层时会使得有源层的电学特性发生变化，例如薄膜晶体管的阈值电压产生严重漂移，从而影响到APS的整体性能。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种光检测基板及其制备方法、图像传感器和电子设备。
第一方面，本公开实施例提供了一种光检测基板，包括：衬底基板和位于衬底基板上且呈阵列排布的多个光感应像素结构，所述光感应像素结构包括：信号读取电路和光电转换结构，所述光电转换结构位于所述信号读取电路远离所述衬底基板的一侧且与所述光感应像素结构电连接，所述信号读取电路和光电转换结构之间设置有第一平坦化层，所述第一平坦化层内掺杂有吸氢微颗粒。
在一些实施例中，所述吸氢微颗粒的材料包括：金属氧化物和/或金属。
在一些实施例中，在所述吸氢微颗粒的材料中包括有所述金属氧化物时，所述金属氧化物包括：二氧化钛、氧化镁、氧化铝中的至少之一；
在所述吸氢微颗粒的材料中包括有金属时，所述金属包括镍、钯和铂中的至少之一。
在一些实施例中，所述信号读取电路包括：至少一个薄膜晶体管；
所述薄膜晶体管包括：栅极和有源层图形，所述栅极位于所述有源层图形靠近所述衬底基板的一侧或位于所述有源层图形远离所述衬底基板的一侧；
所述有源层图形包括：层叠设置的第一子图形和第二子图形，所述第一子图形位于所述第二子图形靠近所述栅极的一侧，所述第一子图形内的氧空位浓度大于所述第二子图形内的氧空位浓度。
在一些实施例中，所述第一子图形与所述第二子图形的材料相同。
在一些实施例中，所述信号读取电路与所述第一平坦化层之间设置有第一钝化层；
和/或，所述第一平坦化层与所述光电转换结构之间设置有第二钝化层；
和/或，所述光电转换结构远离所述衬底基板的一侧设置有第二平坦化层，所述第二平坦化层背向所述衬底基板的一侧设置有第三钝化层，所述第三钝化层背向所述衬底基板的一侧设置有偏压供给电极，所述偏压供给电极与所述光电转换结构电连接；
和/或，所述光电转换结构远离所述衬底基板的一侧设置有屏蔽电极。
第二方面，本公开实施例还提供了一种图像传感器，包括：第一方面提供的光检测基板。
第三方面，本公开实施例还提供了一种电子设备，包括：如第二方面提供的图像传感器。
第四方面，本公开实施例还提供了一种如第一方面所提供光检测基板的制备方法，包括：
在衬底基板上形成呈阵列排布的多个信号读取电路；
在所述信号读取电路远离所述衬底基板的一侧形成第一平坦化层，所述第一平坦化层内掺杂有吸氢微颗粒；
在所述第一平坦化层远离所述衬底基板的一侧形成与所述信号读取电路一一对应的多个光电转换结构，所述光电转换结构与对应的所述信号读取电路电连接。
在一些实施例中，在所述信号读取电路远离所述衬底基板的一侧形成第一平坦化层的步骤包括：
将吸氢微颗粒均匀分散于平坦化材料聚合物内，得到聚合物-纳米复合前驱液；
将所述聚合物-纳米复合前驱液形成于所述信号读取电路的一侧，并进行干燥成膜处理，以得到第一平坦化层。
在一些实施例中，所述光检测基板为权利要求4中所述光检测基板，在衬底基板上形成呈阵列排布的多个信号读取电路的步骤包括：形成薄膜晶体管；
所述形成薄膜晶体管的步骤包括：分别形成栅极和有源层图形的步骤；
其中，所述栅极位于所述有源层图形靠近所述衬底基板的一侧或位于所述有源层图形远离所述衬底基板的一侧，所述有源层图形包括：层叠设置的第一子图形和第二子图形，所述第一子图形位于所述第二子图形靠近所述栅极的一侧，所述第一子图形内的氧空位浓度大于所述第二子图形内的氧空位浓度。
在一些实施例中，所述栅极位于所述有源层图形靠近所述衬底基板的一侧，所述分别形成栅极和有源层图形的步骤包括：
形成所述栅极；
在所述栅极远离所述衬底基板的一侧形成栅绝缘层；
通过溅射沉积工艺在所述栅绝缘层远离所述衬底基板的一侧依次形成第一半导体材料薄膜和第二半导体材料薄膜，所述第一半导体材料薄膜和所述第二半导体材料薄膜的材料相同，所述第一半导体材料薄膜内的氧空位浓度大于所述第二半导体材料薄膜内的氧空位浓度；
采用一次构图工艺对所述第二半导体材料薄膜和所述第一半导体材料薄膜依次进行图案化，以分别得到所述第二子图形和所述第一子图形；
或者，所述栅极位于所述有源层图形远离所述衬底基板的一侧，所述分别形成栅极和有源层图形的步骤包括：
通过溅射沉积工艺在所述衬底基板上依次形成第二半导体材料薄膜和第一半导体材料薄膜，所述第一半导体材料薄膜和所述第二半导体材料薄膜的材料相同，所述第一半导体材料薄膜内的氧空位浓度大于所述第二半导体材料薄膜内的氧空位浓度；
采用一次构图工艺对所述第一半导体材料薄膜和所述第二半导体材料薄膜依次进行图案化，以分别得到所述第一子图形和所述第二子图形；
在所述第一子图形远离所述衬底基板的一侧形成栅绝缘层；
在所述栅绝缘层远离所述衬底基板的一侧形成栅极。
附图说明
图1为本公开实施例中光检测基板的一种俯视示意图；
图2为本公开实施例中光检测基板上局部位置的一种截面示意图；
图3为本公开实施例中光电转换结构的一种结构示意图；
图4为本公开实施例中光感应像素结构的一种电路结构示意图；
图5为本公开实施例中光感应像素结构的一种电路结构示意图；
图6为本公开实施例中信号读取电路内薄膜晶体管的一种截面示意图；
图7为本公开实施例中信号读取电路内薄膜晶体管的另一种截面示意图；
图8为本公开实施例中光检测基板上局部位置的另一种截面示意图；
图9为本公开实施例提供的一种光检测基板的制备方法的流程图。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图对本发明提供的一种光检测基板及其制备方法、图像传感器和电子设备进行详细描述。
图1为本公开实施例中光检测基板的一种俯视示意图，图2为本公开实施例中光检测基板上局部位置的一种截面示意图。如图1至图2所示，该光检测基板包括：衬底基板1和位于衬底基板1上且呈阵列排布的多个光感应像素结构2，针对每一行光感应像素结构2配置有对应的一条栅线Gate，针对每一列光感应像素结构2配置有对应的一条信号读取线RL，每个光感应像素结构2与对应的栅线Gate和信号读取线RL电连接。
光感应像素结构2包括：信号读取电路3和光电转换结构4，光电转换结构4位于信号读取电路3远离衬底基板1的一侧且与光感应像素结构2电连接，信号读取电路3和光电转换结构4之间设置有第一平坦化层5，第一平坦化层5内掺杂有吸氢微颗粒6。
光电转换结构4为具有光电转换功能的结构，光电转换结构4配置为根据采集到的入射光生成对应的电信号，并将电信号发送给信号读取电路3，以供信号读取电路3读取。信号读取电路3包括至少一个薄膜晶体管(Thin Film Transistor，简称TFT)，信号读取电路3可用于对光电转换结构4所输出的电信号进行读取，以供外部图像处理器进行处理；一般地，薄膜晶体管包括：栅极7、有源层图形8、源极9a和漏极9b。后面将结合具体示例来对本公开中光电转换结构4和信号读取电路3的结构进行详细描述。
在本公开实施例中，吸氢微颗粒6是指对氢相关粒子(氢气和氢离子)有吸收作用的微颗粒；其中，微颗粒是指粒度小于10000纳米的颗粒。进一步可选地，微颗粒为纳米颗粒，纳米颗粒的粒度小于100纳米。
在本公开实施例中，由于第一平坦化层5内掺杂有吸氢微颗粒6，因此第一平坦化层5在具备平坦化功能的同时还具备吸收氢相关粒子的功能。在实际生产过程中，首先依次形成信号读取电路3和第一平坦化层5，其中第一平坦化层5完全覆盖信号读取电路3；然后再在第一平坦化层5远离衬底基板1的一侧形成光电转换结构4。在形成光电转换结构4的过程中，虽然会产生大量的氢相关粒子，但由于信号读取电路3完全被第一平坦化层5覆盖且第一平坦化层5内掺杂有吸氢微颗粒6，此时第一平坦化层5中的吸氢微颗粒6会对向信号读取电路3渗透的氢相关粒子进行吸收，可有效阻挡氢相关粒子渗透至信号读取电路3内，从而能够保证信号读取电路3内薄膜晶体管电学特性的稳定性。
在一些实施例中，吸氢微颗粒6的材料包括对氢相关粒子有吸收作用的金属氧化物和/或金属。在吸氢微颗粒6的材料中包括有金属氧化物时，该金属氧化物包括：二氧化钛、氧化镁、氧化铝中的至少之一；在吸氢微颗粒6的材料中包括有金属时，该金属包括镍、钯和铂中的至少之一。
二氧化钛、氧化镁和氧化铝等金属氧化物可以与氢相关粒子反生氧化还原反应，从而起到对氢相关粒子的吸收。另外，二氧化钛、氧化镁和氧化铝等金属氧化物还具有吸水的特性，因此可对渗透至第一平坦化层5中的水汽进行吸收，以防止水汽进一步渗透至信号读取电路3。镍、钯和铂等金属可以吸收氢气，具体地，氢气在被镍、钯和铂等金属吸收后，氢气分子断裂成2个氢原子，氢原子插入到金属原子的间隙中(可以认为是形成了金属与氢的无固定比例的化合物，也可以认为是是在金属的作用下氢气分子断裂成活性更高的氢原子)。当然，本公开中的吸氢微颗粒6的材料并不限定上述材料，但凡是能够对氢相关粒子有吸收作用且能够以微颗粒形式(粒度小于10000nm)而存在的材料，均可适用于本公开。
图3为本公开实施例中光电转换结构4的一种结构示意图。如图3所示，作为一个具体实施例，光电转换结构4包括：沿远离衬底基板1方向依次设置的第一电极401、光电转换层和第二电极403。
在一些实施例中，光电转换结构4包括：PIN光电二极管和PN光敏二极管，通过控制施加在第一电极401和第二电极403上的电压可以控制光学传感器的工作状态。其中，光电转换层可以包括叠层设置的P型半导体层(例如P型Si层)以及N型半导体层(例如N型Si层)，此时光电转换结构4为PN光电二极管。光电转换层也可以包括叠层设置的P型半导体层、本征半导体层(例如本征Si层)以及N型半导体层，此时光电转换结构4为PIN光电二极管。示例地，本征半导体层为a-Si材料，P型半导体层为a-Si掺杂B离子的材料，N型半导体层为a-Si掺杂P离子的材料。
在一些实施例中，第二电极403为透明电极，可以采用氧化铟锡、氧化铟锌、氧化镓锌等透明金属氧化物材料。第一电极401为金属电极，可采用铜、铝、钛、钼等金属材料或者合金材料。需要说明的是，本公开实施例中某个结构“透明”是指该结构可以透过光线，而不是指该结构透光率为100％。
图4为本公开实施例中光感应像素结构2的一种电路结构示意图。如图4所示，信号读取电路3包括一个薄膜晶体管M0，该薄膜晶体管M0的栅极7与对应行的栅线Gate连接，该薄膜晶体管M0的源极9a与光电转换结构4连接，该薄膜晶体管M0的第二电极403与对应列的信号读取线RL连接。
图5为本公开实施例中光感应像素结构2的一种电路结构示意图。如图5所示，该信号读取电路3包括三个薄膜晶体管：重置晶体管Mrst、源跟随晶体管Msf和选择晶体管Msel；其中，重置晶体管Mrst的栅极7与重置信号线Reset连接，重置晶体管Mrst的源极9a与重置电压端(提供重置电压Vrst)连接，重置晶体管Mrst的漏极9b与源跟随晶体管Msf的栅极7连接，源跟随晶体管Msf的栅极7与光电转换结构4连接，源跟随晶体管Msf的源极9a与工作电压端(提供工作电压Vdd)连接，源跟随晶体管Msf的漏极9b与选择晶体管Msel的源极9a连接，选择晶体管Msel的栅极7与对应行栅线Gate连接，选择晶体管Msel的漏极9b与对应列对应列的信号读取线RL连接。
需要说明的是，上述图4和图5中所示光感应像素结构2内信号读取电路3的具体电路结构仅起到示例性作用，其不会对本公开的技术方案产生限制。在本公开实施例中，信号读取电路3还可以采用其他电路结构，此处不再一一举例。
图6为本公开实施例中信号读取电路3内薄膜晶体管的一种截面示意图，图7为本公开实施例中信号读取电路3内薄膜晶体管的另一种截面示意图。如图6和图7所示，薄膜晶体管包括栅极7、有源层图形8、源极9a和漏极9b，其中栅极7与栅绝缘层18之间设置有栅绝缘层18。在本公开中，有源层图形8包括层叠设置的第一子图形801和第二子图形802，其中第一子图形801位于第二子图形802靠近栅极7的一侧，第一子图形801内的氧空位浓度大于第二子图形802内的氧空位浓度。
在一些实施例中，有源层图形8的材料为金属氧化物型半导体，例如氧化铟镓锌(IGZO)。
图6中所示为底栅型薄膜晶体管，即栅极7位于有源层图形8靠近衬底基板1的一侧，此时第一子图形801位于第二子图形802的下方。图7中所示为顶栅型薄膜晶体管，即栅极7位于有源层图形8远离衬底基板1的一侧，此时第一子图形801位于第二子图形802的上方。
薄膜晶体管的开态电流的传输路径位于有源层图形8与栅绝缘层18的界面处，即有源层图形8内靠近栅绝缘层18的部分；在本公开实施例中，通过将有源层图形8内靠近栅绝缘层18的第一子图形801内的氧空位浓度设置较大(即自由载离子的浓度较大)，可有效提高第一子图形801的导电率，从而能提高TFT器件的开态电流；与此同时，薄膜晶体管的关态漏电流主要传输路径位于有源层图形8内远离栅绝缘层18的第二子图形802，在本公开实施例中，通过将第二子图形802内的氧空位浓度设置较小(即自由载离子的浓度较小)，减少缺陷，可有效降低第二子图形802的导电率，从而能减小关态漏电流，以提高器件的稳定性。
需要说明的是，在信号读取电路3包括多个薄膜晶体管时，其中某一个薄膜晶体管内有源层图形8采用上述第一子图形801和第二子图形802的层叠结构，便可在一定程度上提高整个信号读取电路3的工作稳定性。例如，图5内源跟随晶体管Msf的稳定性会极大的影响到整个信号读取电路3的稳定性，因此可仅将源跟随晶体管Msf内的有源层图形8采用上述第一子图形801和第二子图形802的层叠结构，而重置晶体管Mrst和选择晶体管Msel内的有源层图形8均采用常规设计。当然，也可以是信号读取电路3内的所有薄膜晶体管内的有源层图形8均采用上述第一子图形801和第二子图形802的层叠结构。
在一些实施例中，第一子图形801与第二子图形802的材料相同。此时，用于制备第一子图形801的第一半导体材料薄膜和用于制备第二子图形802的第二半导体材料薄膜可以连续沉积(仅需调整沉积过程中的工艺环境即可)，中途不需要打开腔体以及更换靶材，不产生额外制程。
作为一个具体示例，以第一子图形801位于第二子图形802下方的情况为例。首先，在少氧环境或者纯氩气环境下通过溅射沉积工艺沉积预设半导体材料，以得到第一半导体材料薄膜；然后，向工艺腔内通入一定量的氧气，在富氧环境下通过溅射沉积工艺预设半导体材料，以得到第二半导体材料薄膜，此时第一半导体材料薄膜内的氧空位浓度大于第二半导体材料薄膜内的氧空位浓度；接着，对第一半导体材料薄膜和第二半导体材料薄膜进行图案化(一般包括光刻胶涂布、曝光、显影、薄膜刻蚀、光刻胶剥离等工艺)，以得到具有相图案的第一子图形801和第二子图形802。此时，第一子图形801与第二子图形802的材料相同，且第一子图形801内的氧空位浓度大于第二子图形802内的氧空位浓度。
图8为本公开实施例中光检测基板上局部位置的另一种截面示意图。如图8所示，图8中示例性画出信号读取电路3内与光电转换结构4相连的一个薄膜晶体管T，该薄膜晶体管T可以为图4中的薄膜晶体管M0，也可以为图5中的重置晶体管Mrst。另外，图8中所示光电转换结构4为PIN光电二极管。
在一些实施例中，信号读取电路3与第一平坦化层5之间设置有第一钝化层10；该第一钝化层10可对信号读取电路3起到一定的保护作用，以防止在后续制备第一平坦化层5的过程中源极9a、漏极9b等金属结构被氧化以及阻挡水汽侵入。
在一些实施例中，第一平坦化层5与光电转换结构4之间设置有第二钝化层11；该第二钝化层11可增加后续所形成的第一电极401与第一平坦化层5直接的结合牢固度。
在一些实施例中，光电转换结构4远离衬底基板1的一侧设置有第二平坦化层13，第二平坦化层13背向衬底基板1的一侧设置有第三钝化层14，第三钝化层14背向衬底基板1的一侧设置有偏压供给电极15，偏压供给电极15与光电转换结构4电连接。其中，偏压供给电极15用于向第二电极403提供偏置电压，以控制光电转换结构4的工作；偏压供给电极15的材料可以采用氧化铟锡、氧化铟锌、氧化镓锌等透明金属氧化物材料。
在一些实施中，在第二平坦化层13与光电转换结构4直接设置有封装层12，封装层12可对光电转换结构4起到一定的保护作用，以在后续制备第一平坦化层5的过程中阻挡水汽侵入，以及减少光电转换结构4(PIN光电二极管)内部的侧壁漏电。
在一些实施例中，光电转换结构4远离衬底基板1的一侧设置有屏蔽电极17，该屏蔽电极17可有效屏蔽外部电场对光检测基板上电学结构产生干扰。其中，屏蔽电极17与偏压供给电极15之间设置有第四钝化层16，以使得偏压供给电极15与屏蔽电极17之间绝缘。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种光检测基板的制备方法，可用于制备前面实施例中的光检测基板。
图9为本公开实施例提供的一种光检测基板的制备方法的流程图。如图9所示，该制备方法包括：
步骤S1、在衬底基板上形成呈阵列排布的多个信号读取电路。
其中，信号读取电路包括至少一个薄膜晶体管。步骤S1包括：形成薄膜晶体管的步骤。形成形成薄膜晶体管的步骤包括：分别形成栅极和有源层图形的步骤，其中栅极位于有源层图形靠近衬底基板的一侧或位于有源层图形远离衬底基板的一侧，有源层图形包括：层叠设置的第一子图形和第二子图形，第一子图形位于第二子图形靠近栅极的一侧，第一子图形内的氧空位浓度大于第二子图形内的氧空位浓度。
在一些实施例中，参见图6中所示，栅极位于有源层图形靠近衬底基板的一侧。此时，分别形成栅极和有源层图形的步骤包括：首先，形成栅极；然后，在栅极远离衬底基板的一侧形成栅绝缘层；接着，通过溅射沉积工艺在栅绝缘层远离衬底基板的一侧依次形成第一半导体材料薄膜和第二半导体材料薄膜，第一半导体材料薄膜和第二半导体材料薄膜的材料相同，第一半导体材料薄膜内的氧空位浓度大于第二半导体材料薄膜内的氧空位浓度；再接着，采用一次构图工艺对第二半导体材料薄膜和第一半导体材料薄膜依次进行图案化，以分别得到第二子图形和第一子图形。
在另一些实施例中，参见图7中所示，栅极位于有源层图形远离衬底基板的一侧。此时，分别形成栅极和有源层图形的步骤包括：首先，通过溅射沉积工艺在衬底基板上依次形成第二半导体材料薄膜和第一半导体材料薄膜，第一半导体材料薄膜和第二半导体材料薄膜的材料相同，第一半导体材料薄膜内的氧空位浓度大于第二半导体材料薄膜内的氧空位浓度；采用一次构图工艺对第一半导体材料薄膜和第二半导体材料薄膜依次进行图案化，以分别得到第一子图形和第二子图形；在第一子图形远离衬底基板的一侧形成栅绝缘层；在栅绝缘层远离衬底基板的一侧形成栅极。
在上述两种情况中，第一半导体材料薄膜的沉积是在少氧环境或者纯氩气环境下进行，第二半导体材料薄膜的沉积是在富氧环境下进行。第一半导体材料薄膜和第二半导体材料薄膜是连续制备，中途不需要打开腔体以及更换靶材，不产生额外制程。
步骤S2、在信号读取电路远离衬底基板的一侧形成第一平坦化层，第一平坦化层内掺杂有吸氢微颗粒。
在一些实施例中，首先，通过超声、震荡等方式将吸氢微颗粒均匀分散于平坦化材料聚合物内，得到聚合物-纳米复合前驱液，其中平坦化材料聚合物作为基体，吸氢纳米颗粒(相关材料和粒度可参见前面内容)作为增强体，平坦化材料聚合物包括甲基丙烯酸甲酯、氯乙烯或苯乙烯等具有碳碳双链结构的聚合物；然后，将聚合物-纳米复合前驱液形成于信号读取电路的一侧，并进行干燥成膜处理，以得到第一平坦化层。
步骤S3、在第一平坦化层远离衬底基板的一侧形成与信号读取电路一一对应的多个光电转换结构，光电转换结构与对应的信号读取电路电连接。
在步骤S3中，可在第一平坦化层上依次制备第一电极、光电转换层和第二电极。
在一些实施例中，当制备图8中所示光检测基板时，在步骤S1与步骤S2之间还包括形成第一钝化层的步骤，在步骤S2与步骤S3之间还包括形成第二钝化层的步骤，在步骤S3之后还包括形成封装层的步骤、形成第三钝化层的步骤、形成偏压供给电极的步骤、形成第四钝化层的步骤以及形成屏蔽电极的步骤。
当然，图8中所示第一钝化层、第二钝化层、封装层、第三钝化层、偏压供给电极、第四钝化层和屏蔽电极中的至少之一可以选择性的去除，相应制备步骤也可以选择性的去除。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种图像传感器，该图像传感器包括上述实施例提供的光检测基板，对于该光检测基板的具体描述可参见本文前面描述，此处不再赘述。
除了光检测基板之外，该图像传感器还可以包括行驱动电路、列驱动电路、放大电路、预处理电路等外围电路。这些电路均为本领域中的常规结构，具体电路结构和工作过程，本文不再赘述。
基于同一发明构思，本公开实施例还提供了一种电子设备，该电子设备包括图像传感器，该图像传感器采用上述的图像传感器，该电子设备可以是数字照相机、移动电话、平板电脑、笔记本电脑等。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (12)
1.一种光检测基板，其特征在于，包括：衬底基板和位于衬底基板上且呈阵列排布的多个光感应像素结构，所述光感应像素结构包括：信号读取电路和光电转换结构，所述光电转换结构位于所述信号读取电路远离所述衬底基板的一侧且与所述光感应像素结构电连接，所述信号读取电路和光电转换结构之间设置有第一平坦化层，所述第一平坦化层内掺杂有吸氢微颗粒。
2.根据权利要求1所述的光检测基板，其特征在于，所述吸氢微颗粒的材料包括：金属氧化物和/或金属。
3.根据权利要求2所述的光检测基板，其特征在于，在所述吸氢微颗粒的材料中包括有所述金属氧化物时，所述金属氧化物包括：二氧化钛、氧化镁、氧化铝中的至少之一；
在所述吸氢微颗粒的材料中包括有金属时，所述金属包括镍、钯和铂中的至少之一。
4.根据权利要求1至3中任一所述的光检测基板，其特征在于，所述信号读取电路包括：至少一个薄膜晶体管；
所述薄膜晶体管包括：栅极和有源层图形，所述栅极位于所述有源层图形靠近所述衬底基板的一侧或位于所述有源层图形远离所述衬底基板的一侧；
所述有源层图形包括：层叠设置的第一子图形和第二子图形，所述第一子图形位于所述第二子图形靠近所述栅极的一侧，所述第一子图形内的氧空位浓度大于所述第二子图形内的氧空位浓度。
5.根据权利要求4所述的光检测基板，其特征在于，所述第一子图形与所述第二子图形的材料相同。
6.根据权利要求1所述的光检测基板，其特征在于，所述信号读取电路与所述第一平坦化层之间设置有第一钝化层；
和/或，所述第一平坦化层与所述光电转换结构之间设置有第二钝化层；
和/或，所述光电转换结构远离所述衬底基板的一侧设置有第二平坦化层，所述第二平坦化层背向所述衬底基板的一侧设置有第三钝化层，所述第三钝化层背向所述衬底基板的一侧设置有偏压供给电极，所述偏压供给电极与所述光电转换结构电连接；
和/或，所述光电转换结构远离所述衬底基板的一侧设置有屏蔽电极。
7.一种图像传感器，其特征在于，包括：如权利要求1-6中任一所述的光检测基板。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：如权利要求7所述的图像传感器。
9.一种如权利要求1-6中任一所述光检测基板的制备方法，其特征在于，包括：
在衬底基板上形成呈阵列排布的多个信号读取电路；
在所述信号读取电路远离所述衬底基板的一侧形成第一平坦化层，所述第一平坦化层内掺杂有吸氢微颗粒；
在所述第一平坦化层远离所述衬底基板的一侧形成与所述信号读取电路一一对应的多个光电转换结构，所述光电转换结构与对应的所述信号读取电路电连接。
10.根据权利要求9所述的光检测基板的制备方法，其特征在于，在所述信号读取电路远离所述衬底基板的一侧形成第一平坦化层的步骤包括：
将吸氢微颗粒均匀分散于平坦化材料聚合物内，得到聚合物-纳米复合前驱液；
将所述聚合物-纳米复合前驱液形成于所述信号读取电路的一侧，并进行干燥成膜处理，以得到第一平坦化层。
11.根据权利要求9所述的光检测基板的制备方法，其特征在于，所述光检测基板为权利要求4中所述光检测基板，在衬底基板上形成呈阵列排布的多个信号读取电路的步骤包括：形成薄膜晶体管；
所述形成薄膜晶体管的步骤包括：分别形成栅极和有源层图形的步骤；
其中，所述栅极位于所述有源层图形靠近所述衬底基板的一侧或位于所述有源层图形远离所述衬底基板的一侧，所述有源层图形包括：层叠设置的第一子图形和第二子图形，所述第一子图形位于所述第二子图形靠近所述栅极的一侧，所述第一子图形内的氧空位浓度大于所述第二子图形内的氧空位浓度。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，所述栅极位于所述有源层图形靠近所述衬底基板的一侧，所述分别形成栅极和有源层图形的步骤包括：
形成所述栅极；
在所述栅极远离所述衬底基板的一侧形成栅绝缘层；
通过溅射沉积工艺在所述栅绝缘层远离所述衬底基板的一侧依次形成第一半导体材料薄膜和第二半导体材料薄膜，所述第一半导体材料薄膜和所述第二半导体材料薄膜的材料相同，所述第一半导体材料薄膜内的氧空位浓度大于所述第二半导体材料薄膜内的氧空位浓度；
采用一次构图工艺对所述第二半导体材料薄膜和所述第一半导体材料薄膜依次进行图案化，以分别得到所述第二子图形和所述第一子图形；
或者，所述栅极位于所述有源层图形远离所述衬底基板的一侧，所述分别形成栅极和有源层图形的步骤包括：
通过溅射沉积工艺在所述衬底基板上依次形成第二半导体材料薄膜和第一半导体材料薄膜，所述第一半导体材料薄膜和所述第二半导体材料薄膜的材料相同，所述第一半导体材料薄膜内的氧空位浓度大于所述第二半导体材料薄膜内的氧空位浓度；
采用一次构图工艺对所述第一半导体材料薄膜和所述第二半导体材料薄膜依次进行图案化，以分别得到所述第一子图形和所述第二子图形；
在所述第一子图形远离所述衬底基板的一侧形成栅绝缘层；
在所述栅绝缘层远离所述衬底基板的一侧形成栅极。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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