CN215069987U - 深紫外面阵成像系统及其像素结构 - Google Patents
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Abstract
本申请提供一种深紫外面阵成像系统及其像素结构，涉及半导体器件领域。像素结构包括像素和电极连接器件；像素包括光电探测器和被构造成用于控制光电探测器的信号的读取的开关管，开关管具有截止状态和导通状态；光电探测器具有非晶氧化镓薄膜层。电极连接器件包括列电极和行电极，行电极和列电极电绝缘，行电极和列电极被构造成与光电探测器和开关管电性连接用于将开关管读取的信号导出。其能够有效抑制光学串扰，提高成像质量和成像尺寸。
Description
技术领域
本申请涉及半导体器件领域，具体而言，涉及一种深紫外面阵成像系统及其像素结构。
背景技术
深紫外成像技术在电晕检测、火灾预警和深空探测等领域均存在巨大的应用价值。目前用于深紫外成像的技术主要包括紫外光阴极电子加速倍增的真空型紫外成像器件和硅基紫外增强的紫外成像器件。真空型紫外成像器件通过光阴极材料激发的电子经过专门设计的真空电场加速和倍增后轰击在阳极实现光成像；硅基紫外增强的紫外成像器件通过优化探测器感光面、增加滤波片和荧光转换材料等方法提高紫外波段的探测能力。
申请人在研究中发现，使用宽带隙半导体材料对深紫外光进行直接探测的方法具备量子效率高、紫外探测波段窄、可见光抑制强的优势。
实用新型内容
本申请实施例在于提供一种深紫外面阵成像系统及其像素结构，其能够有效抑制光学串扰，提高成像质量和成像尺寸。
本申请实施例是这样实现的：
第一方面，本申请实施例提供一种深紫外面阵成像系统的像素结构，像素结构包括像素和电极连接器件；
像素包括光电探测器和被构造成用于控制光电探测器的信号的读取的开关管，开关管具有截止状态和导通状态；光电探测器具有非晶氧化镓薄膜层；
电极连接器件包括列电极和行电极，行电极和列电极电绝缘，行电极和列电极被构造成与光电探测器和开关管电性连接用于将开关管读取的信号导出。
在上述技术方案中，本申请实施例中的光电探测器采用的非晶氧化镓薄膜层，能够对深紫外光进行直接探测。非晶氧化镓薄膜层具备禁带宽度大、背景噪声低和大面积制备的优势，能够提高分辨率。另外，采用开关管驱动的有源控制结构，通过开关管可以控制每个像素结构的开关，各个像素结构之间不会互相影响形成光学串扰，从而可以提高成像质量。通过行电极和列电极能够将开关管读取的信号导出进行测量。
在一种可能的实施方案中，光电探测器包括与非晶氧化镓薄膜层连接的第一收集电极和第二收集电极；
开关管为二极管，二极管的源电极与第二收集电极电性连接；
行电极包括第一行电极，第一行电极与第一收集电极电性连接，二极管的漏电极与列电极电性连接。
在上述技术方案中，通过第一收集电极和第二收集电极能够将非晶氧化镓薄膜层探测到的深紫外光的电流信号引出，提高载流子的收集效率。并通过二极管控制每个像素结构的开关，各个像素结构之间不会互相影响形成光学串扰，从而可以提高成像质量。
在一种可能的实施方案中，光电探测器包括与非晶氧化镓薄膜层连接的第一收集电极和第二收集电极；
开关管为三极管，行电极包括第二行电极和第三行电极，第二行电极和第三行电极绝缘，第二行电极与第一收集电极电性连接，三极管的漏电极与第三行电极电性连接，三极管的源电极与第二收集电极电性连接，三极管的栅电极与列电极电性连接。
在上述技术方案中，通过第一收集电极和第二收集电极能够将非晶氧化镓薄膜层探测到的深紫外光的电流信号引出，提高载流子的收集效率。并通过三极管控制每个像素结构的开关，各个像素结构之间不会互相影响形成光学串扰，从而可以提高成像质量。
在一种可能的实施方案中，开关管包括衬底、栅电极、栅绝缘层、沟道层、源电极和漏电极，开关管包括相对的第一端和第二端，第一端的最外层为衬底，第二端的最外层表面具有钝化绝缘层。
在上述技术方案中，开关管不管是二极管或是三极管，均具有沟道层，沟道层在开关管中起到导通电流的作用，通过开关管最外层的表面的钝化绝缘层能够起到遮挡作用，减少沟道层受光的几率，从而减少对开关管开关性质的影响。
在一种可能的实施方案中，钝化绝缘层的边缘沿开关管的侧面延伸至衬底与衬底连接。
在上述技术方案中，钝化绝缘层将栅电极、栅绝缘层、沟道层、源电极和漏电极包围在里面，可以隔绝空气对器件的影响。
在一种可能的实施方案中，钝化绝缘层的材料选自氧化硅、氮化硅或氧化铝中的一种或多种。
在一种可能的实施方案中，行电极和列电极具有交叉部分，行电极和列电极的交叉部分通过绝缘层电绝缘。
在上述技术方案中，行电极和列电极的交叉部分通过绝缘层电绝缘，能够避免行电极和列电极导通。
在一种可能的实施方案中，开关管为顶栅结构或底栅结构。
在一种可能的实施方案中，非晶氧化镓薄膜层的厚度为20nm～2μm，第一收集电极和第二收集电极设置于非晶氧化镓薄膜层的同一表面或者相反表面。
第二方面，本申请实施例提供一种深紫外面阵成像系统，其包括源表和阵列设置的多个第一方面实施例的深紫外面阵成像系统的像素结构；
同一行的像素结构的行电极电性连接，同一列的像素结构的列电极电性连接；
行电极设置一个，每一行的行电极与源表的负极电性连接，每一行的列电极与源表的正极电性连接；
或者，行电极设置两个，每一行的其中一个行电极与源表的负极电性连接，每一行的另一个行电极与源表的正极电性连接，每一列的列电极与源表的正极电性连接。
在上述技术方案中，本申请的光电探测器采用的非晶氧化镓薄膜层，能够对深紫外光进行直接探测。采用开关管驱动的有源控制结构，通过开关管可以控制每个像素结构的开关，深紫外面阵成像系统的各个像素结构不会互相影响形成光学串扰，从而可以提高成像质量。通过行电极和列电极可将电流引出至源表进行测量。另外，本申请的深紫外面阵成像系统包括多个光电探测器，多个光电探测器能够同时进行深紫外成像，因而成像尺寸大，响应速度快。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例的一种深紫外面阵成像系统的示意图；
图2为本申请实施例的一种深紫外面阵成像系统的部分结构的光学显微镜照片；
图3为本申请实施例的深紫外面阵成像系统的示意图的像素结构的剖面示意图；
图4为本申请实施例的一种光电探测器的光学显微镜照片；
图5为本申请实施例的另一种光电探测器的光学显微镜照片；
图6为本申请实施例的三极管的光学显微镜照片；
图7为本申请实施例的二极管的光学显微镜照片；
图8为本申请实施例的一种紫外面阵成像系统的平面示意图；
图9为本申请实施例4的在制备钝化绝缘层之前、制备钝化绝缘层之后和以及经过退火后的电学特性曲线图；
图10为本申请实施例5的在制备钝化绝缘层之前、制备钝化绝缘层之后和以及经过退火后的电学特性曲线图。
图标：100-深紫外面阵成像系统；10-像素结构；11-光电探测器；111-非晶氧化镓薄膜层；112-第一收集电极；113-第二收集电极；12a-三极管；12b-二极管；121-衬底；122-栅电极；123-栅绝缘层；124-沟道层；125-源电极；126-漏电极；127-钝化绝缘层；13-行电极；14-列电极；15-绝缘层；20-源表；30-继电器。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请实施例提供一种深紫外面阵成像系统100的像素结构10(参照图1和图2)，像素结构10包括像素和电极连接器件；
像素包括光电探测器11和被构造成用于控制光电探测器的信号的读取的开关管，开关管具有截止状态和导通状态。光电探测器11具有非晶氧化镓薄膜层111。
本申请实施例中的光电探测器11采用的非晶氧化镓薄膜层111，能够对深紫外光进行直接探测，非晶氧化镓薄膜层111具备禁带宽度大、背景噪声低和大面积制备的优势，能够提高分辨率。可选地，非晶氧化镓薄膜层111的厚度为20nm～2μm，例如为20nm、30nm、40nm、50nm、80nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm、1000nm、1200nm、1400nm、1500nm、1800nm或2000nm。
电极连接器件包括列电极14和行电极13，行电极13和列电极14电绝缘，行电极13和列电极14被构造成与光电探测器11和开关管电性连接用于将开关管读取的信号导出。
示例性地，行电极13和列电极14具有交叉部分，行电极13和列电极14的交叉部分通过绝缘层15电绝缘，从而能够避免行电极13和列电极14导通。
通过行电极13和列电极14能够将开关管读取的信号导出进行测量。采用开关管驱动的有源控制结构，通过开关管可以控制每个像素结构10的开关，各个像素结构10之间不会互相影响形成光学串扰，从而可以提高成像质量。
在一种可能的实施方案中，光电探测器11包括与非晶氧化镓薄膜层111连接的第一收集电极112和第二收集电极113。
通过第一收集电极112和第二收集电极113能够将非晶氧化镓薄膜层111探测到的深紫外光的电流信号引出，提高载流子的收集效率。示例性地，第一收集电极112和第二收集电极113可以设置在非晶氧化镓薄膜层111的同一表面，也可以设置在非晶氧化镓薄膜层111的相反表面。示例性地，第一收集电极112和第二收集电极113为叉指型电极(参照图4和图5)。
其中，开关管为三极管12a(参照图6)或者二极管12b(参照图2和图7)。三极管12a和二极管12b均包括衬底121、栅电极122、栅绝缘层123、沟道层124、源电极125和漏电极126。其中，二极管12b中的栅电极122和漏电极126电连接。
可选地，衬底121为刚性衬底121或柔性有机衬底121。示例性地，衬底121的厚度为0.01～1mm，例如为0.01mm、0.02mm、0.05mm、0.1mm、0.3mm、0.5mm、0.7mm、0.8mm或1mm。示例性地，刚性衬底121的材料包括硅、蓝宝石和石英玻璃中的任一种。柔性有机衬底121的材料包括聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酰亚胺、聚甲基丙烯酸甲酯、聚二甲基硅氧烷、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚苯乙烯或有机玻璃中的一种或几种的组合。
可选地，沟道层124的材料包括氧化锌、铟镓锌氧化物、氧化镓和硅中的一种或几种组合。示例性地，沟道层124的厚度为20～100nm，例如为20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm或100nm。
可选地，源电极125、漏电极126、栅电极122、第一收集电极112和第二收集电极113的材料均包括氧化铟锡、钛、金、铝、铬、银、铜和钼中的一种或几种的组合。示例性地，源电极125、漏电极126、栅电极122、第一收集电极112和第二收集电极113的厚度均为0.01～0.3μm，例如为0.01μm、0.02μm、0.05μm、0.08μm、0.1μm、0.15μm、0.2μm、0.25μm或0.3μm。
可选地，栅绝缘层123的材料包括氧化铝、氧化硅、氧化铪、氧化钇、氧化钽、二氧化锆、氮化硅、氮化铝和聚乙烯吡咯烷酮中的一种或几种的组合。
其中，开关管可以为顶栅结构或者是底栅结构。示例性地，当开关管为顶栅结构时，源电极125和漏电极126在衬底121表面，且源电极125和漏电极126间隔设置；沟道层124在源电极125和漏电极126表面，且延伸至源电极125和漏电极126之间；栅绝缘层123在沟道层124表面且栅绝缘层123延伸至相邻的源电极125和漏电极126之间；栅电极122在栅绝缘层123表面。
请参照图3，示例性地，当开关管为底栅结构时，衬底121表面具有多个间隔设置的栅电极122，栅绝缘层123在多个栅电极122表面且延伸至相邻的两个栅电极122之间，沟道层124在栅绝缘层123表面，源电极125和漏电极126在沟道层124表面，且源电极125和漏电极126间隔设置。
开关管不管是三极管12a或者是二极管12b，开关管的源电极125都与第二收集电极113电性连接。
当开关管为二极管12b时，行电极13包括第一行电极；第一行电极与第一收集电极112电性连接，二极管12b的漏电极126与列电极14电性连接。
当开关管为三极管12a时，行电极13包括第二行电极和第三行电极，第二行电极和第三行电极绝缘，第二行电极与第一收集电极112电性连接，三极管12a的漏电极126与第三行电极电性连接，三极管12a的栅电极122与列电极14电性连接。
本申请实施例中，通过非晶氧化镓薄膜层111对深紫外光进行直接探测，然后通过第一收集电极112和第二收集电极113能够将电流引出，采用二极管12b或者三极管12a驱动的有源控制结构，将电流引导至行电极13和列电极14，再通过外接的源表20以及开关矩阵，可以进行测试。通过二极管12b或三极管12a可以控制每个像素结构10的开关，各个像素结构10不会互相影响形成光学串扰，从而可以提高成像质量。
进一步地，在一种可能的实施方案中，开关管包括相对的第一端和第二端，第一端的最外层为衬底121，第二端的最外层表面具有钝化绝缘层127。需要说明的是，当开关管为顶栅结构时，第二端的最外层为栅电极122；当开关管为底栅结构时，第二端的最外层为源电极125和漏电极126。
开关管不管是二极管12b或是三极管12a，均具有沟道层124，沟道层124在开关管中起到导通电流的作用，通过开关管最外层的表面的钝化绝缘层127能够起到遮挡作用，减少沟道层124受光的几率，从而减少对开关管开关性质的影响。示例性地，钝化绝缘层127的材料选自氧化硅、氮化硅或氧化铝中的一种或多种。
可选地，钝化绝缘层127的边缘沿开关管的侧面延伸至衬底121与衬底121连接。
钝化绝缘层127将栅电极122、栅绝缘层123、沟道层124、源电极125和漏电极126包围在里面，可以隔绝空气对器件的影响。
示例性地，钝化绝缘层127具有开口，用于开关管的电极与光电探测器11的电极、电极连接器件的电极对应电性连接。当开关管为二极管12b时，钝化绝缘层127的对应源电极125和漏电极126的至少部分区域具有开口；当开关管为三极管12a时，钝化绝缘层127的对应源电极125、漏电极126和栅电极122的至少部分区域具有开口。
本申请实施例还提供一种深紫外面阵成像系统100的像素结构10的制作方法，包括：
采用薄膜生长工艺和半导体加工工艺制作出光电探测器11、开关管、行电极13和列电极14。
示例性地，当开关管为底栅结构时，制备步骤包括：
在衬底121上生长栅电极122并进行图形化以在衬底121上形成多个间隔设置的栅电极122，在栅电极122表面生长栅绝缘层123并进行图形化，然后在栅绝缘层123表面生长沟道层124并进行图形化，在沟道层124表面分别生长源电极125和漏电极126并进行图形化。
在源电极125和漏电极126表面生长钝化绝缘层127并进行图形化形成开口以暴露出电极部分，然后进行退火处理。当开关管为三极管12a时，则暴露出源电极125、漏电极126和栅电极122；当开关管为二极管12b时，则暴露出源电极125和漏电极126。
在钝化绝缘层127表面生长非晶氧化镓薄膜层111并进行图形化，在非晶氧化镓薄膜层111表面生长第一收集电极112和第二收集电极113，然后生长行电极13和列电极14完成对应的部件电性连接。
其中，图形化可采用紫外曝光、激光直写、电子束曝光或金属掩膜等图形定义方法，并结合使用湿法刻蚀或干法刻蚀进行图形化。
其中，生长工艺可采用磁控溅射、原子层沉积、电子束蒸积、激光脉冲沉积、金属有机物化学气相沉积、热蒸发、旋涂、滴涂、喷涂、打印或印刷工艺中的一种或几种的组合。
在开关管的最外层表面沉积上钝化绝缘层127时，沉积过程中会使开关管的沟道层124变性，从而导致开关管的开关性能变差，在退火处理后，会改善沟道层124变性的影响，保证开关管的开关性能。
例如，当采用原子沉积的方法生长钝化绝缘层127时，采用三甲基铝和水作为前驱体进行沉积，在生长钝化绝缘层127时，沟道层124会被H掺杂，随着H对沟道层124的掺杂，会使得开关管的性能变差，采用退火的方式能够促使H的排除，在采用O2条件下退火，O2与H反应会抵消H的影响。
另外，需要说明的是，当像素结构10不包括钝化绝缘层127时，可以在另一个衬底制备出光电探测器11，然后再与开关管、行电极13和列电极14实现对应的电性连接。
其中，当开关管为顶栅结构时，制备步骤稍有不同，其不同之处在于栅电极122、栅绝缘层123、沟道层124、源电极125和漏电极126的生长顺序不同，其生长顺序可参照顶栅结构的结构图结合底栅结构的生长工艺进行。
本申请实施例还提供一种深紫外面阵成像系统100，其包括源表20和阵列设置的多个像素结构10。同一行的像素结构10的行电极13电性连接，同一列的像素结构10的列电极14电性连接。
行电极13设置一个，每一行的行电极13与源表20的负极电性连接，每一行的列电极14与源表20的正极电性连接；
或者，行电极13设置两个，每一行的其中一个行电极13与源表20的负极电性连接，每一行的另一个行电极13与源表20的正极电性连接，每一列的列电极14与源表20的正极电性连接。
即是说，当开关管为二极管12b时，每一行的第一行电极与源表20的负极电性连接，每一行的列电极14与源表20的正极电性连接。
当开关管为三极管12a时，每一行的第二行电极与源表20的负极电性，每一行的第三行电极与源表20的正极电性连接，每一行的列电极14与源表20的正极电性连接。
本申请的光电探测器11采用的非晶氧化镓薄膜层111，能够对深紫外光进行直接探测，通过第一收集电极112和第二收集电极113能够将电流引出，提高载流子的收集效率。采用二极管12b或者三极管12a驱动的有源控制结构，通过二极管12b或三极管12a可以控制每个像素结构10的开关，深紫外面阵成像系统100的各个像素结构10不会互相影响形成光学串扰，从而可以提高成像质量。通过行电极13和列电极14可将电流引出至源表20进行测量。另外，本申请的深紫外面阵成像系统100包括多个光电探测器11，多个光电探测器11能够同时进行深紫外成像，因而成像尺寸大，响应速度快。
可选地，每一行的第一行电极或第二行电极通过继电器30与源表20的负极电性连接。通过控制继电器30的开关，可以控制对应的像素结构10的电流信号传输至对应的源表20。
可选地，每一列的列电极14通过继电器30与源表20的正极电性连接。通过控制继电器30的开关，可以控制对应的像素结构10的电流信号传输至对应的源表20。
请参照图8，在一种可能的实施方案中，深紫外面阵成像系统100具有两行和两列像素结构10，且开关管为三极管12a，源表20具有两个，两个源表20负极共同接地，且第二行电极13通过继电器30与源表20的负极电性连接，列电极14通过继电器30与第一个源表20的正极电性连接，第三行电极13通过继电器30与另一个源表20的正极电性连接。
实施例1
本实施例提供一种深紫外面阵成像系统100，其制备步骤包括：
在石英衬底121上采用磁控溅射技术生长30nm厚的铬作为底栅电极122，采用紫外光刻工艺使用铬刻蚀液对底栅电极122图形化以在石英衬底121上形成栅电极122；采用原子层沉积方法在栅电极122表面生长100nm厚的氧化铝薄膜，通过紫外光刻工艺使用浓磷酸对氧化铝图形化以形成栅绝缘层123。
采用射频磁控溅射工艺在栅绝缘层123表面生长30nm厚的氧化锌薄膜，通过紫外光刻工艺结合稀盐酸溶液对氧化锌薄膜进行图形化以形成沟道层124。采用射频磁控溅射技术生长100nm厚的铟锡氧化物层，通过紫外光刻工艺结合剥离的方法对铟锡氧化物层图形化以形成源电极125和漏电极126，其中，栅电极122和漏电极126电连接，从而制得二极管12b。
在二极管12b的源电极125和漏电极126表面采用原子层沉积的方法生长100nm的氧化铝，其中，沉积氧化铝的氧源为水。通过紫外光刻工艺使用浓磷酸对氧化铝图形化，暴露出源电极125和漏电极126部分，形成钝化绝缘层127，然后在400℃及氧气氛围下退火1小时。
然后采用射频磁控溅射的方法在钝化绝缘层127表面生长150nm厚的非晶氧化镓薄膜，通过紫外光刻工艺结合四甲基氢氧化铵溶液对非晶氧化镓薄膜进行图形化；采用射频磁控溅射技术生长100nm厚的金以形成第一收集电极112和第二收集电极113，并使得第二收集电极113与源电极125电性连接，通过紫外光刻工艺利用金刻蚀液对第一收集电极112和第二收集电极113图形化形成叉指型结构，其中，第一收集电极112和第二收集电极113的长度为150μm，宽度为10μm，间距为10μm，数量为25对，制备完成光电探测器11。
最后采用射频磁控溅射的方法生长100nm厚的铬薄膜，通过紫外光刻工艺使用金刻蚀液对电极进行图形化，制备完成行电极13和列电极14。首先通过列电极14连接漏电极126，通过行电极13连接光电探测器11的第一收集电极112；然后按矩阵结构连接12*12个像素结构10，其中行电极13和列电极14交叉部分使用原子层沉积生长的氧化铝隔绝。
实施例2
本实施例提供一种深紫外面阵成像系统100，其制备步骤与实施例1基本相同，其不同之处仅在于光电探测器11部分的制备步骤不同，本实施例的光电探测器11的制备步骤包括：采用射频磁控溅射的方法在钝化绝缘层127表面生长25nm厚的非晶氧化镓薄膜，通过紫外光刻工艺结合四甲基氢氧化铵溶液对非晶氧化镓薄膜进行图形化；采用射频磁控溅射技术生长20nm厚的钛和80nm厚的金以形成第一收集电极112和第二收集电极113，并使得第二收集电极113与源电极125电性连接，通过紫外光刻工艺利用剥离溶脱法对第一收集电极112和第二收集电极113图形化形成叉指型结构。
实施例3
本实施例提供一种深紫外面阵成像系统100，其制备步骤与实施例1基本相同，其不同之处仅在于本实施例的氧源为臭氧。
实施例4
本实施例提供一种深紫外面阵成像系统100，其制备步骤与实施例1基本相同，其不同之处仅在于本实施例的沟道层124的材料为铟镓锌氧化物薄膜，钝化绝缘层127的厚度为50nm。将本实施例的二极管12b在制备钝化绝缘层127之前、制备钝化绝缘层127之后以及经过退火后的电学特性进行检测，其结果如图9所示，说明了仅沉积钝化绝缘层127会影响开关管的电学特性，沉积钝化绝缘层127并进行退火后基本不会影响开关管的电学特性。
实施例5
本实施例提供一种深紫外面阵成像系统100，其制备步骤与实施例4基本相同，其不同之处仅在于本实施例的氧源为臭氧。将本实施例的二极管12b在制备钝化绝缘层127之前、制备钝化绝缘层127之后以及经过退火后的电学特性进行检测，其结果如图10所示，说明了仅沉积钝化绝缘层127会影响开关管的电学特性，沉积钝化绝缘层127并进行退火基本不会影响开关管的电学特性。
以上仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种深紫外面阵成像系统的像素结构，其特征在于，所述像素结构包括像素和电极连接器件；
所述像素包括光电探测器和被构造成用于控制所述光电探测器的信号的读取的开关管，所述开关管具有截止状态和导通状态；所述光电探测器具有非晶氧化镓薄膜层；
所述电极连接器件包括列电极和行电极，所述行电极和所述列电极电绝缘，所述行电极和所述列电极被构造成与所述光电探测器和所述开关管电性连接用于将所述开关管读取的信号导出。
2.根据权利要求1所述的深紫外面阵成像系统的像素结构，其特征在于，所述光电探测器包括与所述非晶氧化镓薄膜层连接的第一收集电极和第二收集电极；
所述开关管为二极管，所述二极管的源电极与所述第二收集电极电性连接；
所述行电极包括第一行电极，所述第一行电极与所述第一收集电极电性连接，所述二极管的漏电极与所述列电极电性连接。
3.根据权利要求1所述的深紫外面阵成像系统的像素结构，其特征在于，所述光电探测器包括与所述非晶氧化镓薄膜层连接的第一收集电极和第二收集电极；
所述开关管为三极管，所述三极管的源电极与所述第二收集电极电性连接；
所述行电极包括第二行电极和第三行电极，所述第二行电极和所述第三行电极绝缘，所述第二行电极与所述第一收集电极电性连接，所述三极管的漏电极与所述第三行电极电性连接，所述三极管的栅电极与所述列电极电性连接。
4.根据权利要求2或3所述的深紫外面阵成像系统的像素结构，其特征在于，所述开关管包括衬底、栅电极、栅绝缘层、沟道层、源电极和所述漏电极，所述开关管包括相对的第一端和第二端，所述第一端的最外层为所述衬底，所述第二端的最外层的表面具有钝化绝缘层。
5.根据权利要求4所述的深紫外面阵成像系统的像素结构，其特征在于，所述钝化绝缘层的边缘沿所述开关管的侧面延伸至所述衬底与所述衬底连接。
6.根据权利要求1-3任一项所述的深紫外面阵成像系统的像素结构，其特征在于，所述行电极和所述列电极具有交叉部分，所述行电极和所述列电极的交叉部分通过绝缘层电绝缘。
7.根据权利要求1～3任一项所述的深紫外面阵成像系统的像素结构，其特征在于，所述开关管为顶栅结构或底栅结构。
8.根据权利要求2或3所述的深紫外面阵成像系统的像素结构，其特征在于，所述非晶氧化镓薄膜层的厚度为20nm～2μm，所述第一收集电极和所述第二收集电极设置于所述非晶氧化镓薄膜层的同一表面或者相反表面。
9.一种深紫外面阵成像系统，其特征在于，其包括源表和阵列设置的多个权利要求1-8任一项所述的深紫外面阵成像系统的像素结构；
同一行的所述像素结构的所述行电极电性连接，同一列的所述像素结构的所述列电极电性连接；
所述行电极设置一个，每一行的所述行电极与所述源表的负极电性连接，每一行的所述列电极与所述源表的正极电性连接；
或者，所述行电极设置两个，每一行的其中一个所述行电极与所述源表的负极电性连接，每一行的另一个所述行电极与所述源表的正极电性连接，每一列的所述列电极与所述源表的正极电性连接。
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| GR01 | Patent grant | ||
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