TWI458110B - 光電二極體、光感測元件及其製備方法 - Google Patents

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Description

光電二極體、光感測元件及其製備方法
本發明是有關於一種光電元件，且特別是有關於一種含有光電二極體之光感測元件。
現行的光感應器多為非晶矽光電二極體。因非晶矽具有光電特性，故可藉由此一特性來做為光感測元件的感光元件。
目前，因非晶矽材料具有光電性質，所以大部分的非晶矽常摻雜3A族與5A族材料，並製作成PIN(p-intrinsic-n)型光電二極體(photodiode)。然而，上述光電二極體與薄膜電晶體搭配而成之光感測元件(TFT photodiode sensor)對紫外光(UV光)與可見光都具有光電特性，故不易分辨出UV光的感測。因此使傳統PIN型光電二極體的應用上與產能上，皆有其發展限制。
因此，本發明之一態樣是在提供一種光電二極體，其包含在基板上依序配置下電極、N型半導體層、本質半導體層以及上電極。其中N型半導體層包含N型非晶型銦鎵鋅氧化物，本質半導體層包含本質非晶型銦鎵鋅氧化物，且本質非晶型銦鎵鋅氧化物的含氧量高於N型非晶型銦鎵鋅氧化物的含氧量。
依據本發明之一實施例，上述光電二極體更包含P型半導體層，配置於本質半導體層與上電極之間。其中P型 半導體層的材料為鋁氮鋅氧化物、鋁鋅氧化物、鋰鋅氧化物、砷鋅氧化物或銻鋅氧化物。
本發明之又一態樣是提供一種光感測元件。其光感測元件包含如下。在該基板上依序設置閘極、閘介電層與半導體通道層。在半導體通道層兩端上設置源/汲極。在汲極上配置光電二極體，其包含在汲極上依序設置N型半導體層、本質半導體層與上電極。其中N型半導體層包含N型非晶型銦鎵鋅氧化物，本質半導體層包含本質非晶型銦鎵鋅氧化物，且本質非晶型銦鎵鋅氧化物的含氧量高於N型非晶型銦鎵鋅氧化物的含氧量。
依據本發明一實施例，上述光感測元件之光電二極體，又包含P型半導體層，且配置於本質半導體層與上電極之間。
依據一實施方式，本案使用非晶型銦鎵鋅氧化物材料來製備光電二極體，其銦鎵鋅氧化物不但具有光電特性，且其載子遷移率遠大於習知光電二極體所使用的氫化非晶矽。此外，銦鎵鋅氧化物只吸收UV光，因此可讓可見光穿透。所以，可改善習知光電二極體不易分辨UV光與可見光的問題。
上述發明內容旨在提供本揭示內容的簡化摘要，以使閱讀者對本揭示內容具備基本的理解。此發明內容並非本揭示內容的完整概述，且其用意並非在指出本發明實施例的重要/關鍵元件或界定本發明的範圍。在參閱下文實施方式後，本發明所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本發明之基本精神及其他發明目的，以及本發明所採用之技術手段與實施態樣。
下面將更詳細地討論本發明之實施方式。然而，此實施方式可為各種發明概念的應用，可被具體實行在各種不同特定的範圍內。特定的實施方式是僅以說明為目的，且不受限於揭露的範圍。
光電二極體之結構
參照第1圖，其係繪示依據本發明一實施方式之蕭基型(Schottky)光電二極體的剖面結構示意圖。在第1圖中，蕭基型光電二極體100包含基板110、下電極120、N型半導體層130、本質半導體層140與上電極150。
基板110可選擇透光或不透光材料。根據一實施方式，透光材質之基板110可為玻璃或石英。根據另一實施方式，不透光材質之基板110可為耐熱性塑膠。
下電極120的材料可為導電材料，如金屬或摻雜多晶矽。
N型半導體層130的材料為N型非晶型銦鎵鋅氧化物，依據一實施例，N型半導體層130的厚度約為300-5000Å。
本質半導體層140的材料為本質非晶型銦鎵鋅氧化物，其含氧量高於上述N型非晶型銦鎵鋅氧化物的含氧量。基本上，本質半導體層140的厚度大於N型半導體層130的厚度。依據一實施方式，本質半導體層140之厚度為1-5μm。
上電極150為透明的導電材料，例如可為錫銦氧化物(SnInOx )或錫銻氧化物(SnSbOx )。
請參照第2圖，其係繪示依據本發明另一實施方式之NIP型光電二極體結構的剖面結構示意圖。在第2圖中，NIP型光電二極體200中之基板210、下電極220、N型半導體層230、本質半導體層240與上電極250與第1圖中蕭基型光電二極體100之基板110、下電極120、N型半導體層130、本質半導體層140與上電極150結構相似。因此為了讓文字簡潔故，不再詳細敘述之。在NIP型光電二極體200結構中，多增加一P型半導體層260，其配置在本質半導體層240及上電極250之間。
上述P型半導體層260的材料係由鋁氮鋅氧化物(AlNZnOx )、鋁鋅氧化物(AlZnOx )、鋰鋅氧化物(LiZnOx )、砷鋅氧化物(AsZnOx )或銻鋅氧化物(SbZnOx )所組成的族群。基本上，P型半導體層260的厚度與N型半導體層的厚度相仿。依據一實施方式，P型半導體層260之厚度為300-5000Å。
光感測元件之結構
參照第3E圖，其繪示依據本發明另一實施方式之光感測元件300的剖面結構示意圖。光感測元件300的結構包含位在基板311上之薄膜電晶體310以及光電二極體320。
上述薄膜電晶體310包含閘極312、閘介電層313、半導體通道層314、源極315a以及汲極315b。上述薄膜電晶體310的較詳細結構如下所述。在基板311上配置閘極 312。在閘極312與基板311上配置閘介電層313。在閘極312正上方之閘介電層313上，配置半導體通道層314。在閘介電層313上與半導體通道層314的兩端上配置源極315a與汲極315b。在汲極315b上配置光電二極體320。
實作上，基板311可因應用性不同，可選擇透光或不透光材料。根據一實施方式，透光材質之基板311可為玻璃或石英。根據另一實施方式，不透光材質之基板311可為耐熱性塑膠。
閘極312的材料通常為導電材料，如金屬、合金、矽化金屬、氮化金屬或摻雜多晶矽。上述之金屬例如可為鉬、鉻、銅或鋁。上述之合金例如可為鉬鉻合金(MoCr)或鋁釹合金(AlNd)。上述之矽化金屬例如可為矽化鈦、矽化鈷、矽化鎳或矽化鉭。上述之氮化金屬例如可為氮化鈦或氮化鉭。
閘介電層313的材料通常為具有高介電常數的介電材料。根據一實施方式，閘介電層313的材料例如可為氧化矽、氮氧化矽或氮化矽。
半導體通道層314材料例如可為非晶矽、氫化非晶矽或本質非晶型銦鎵鋅氧化物。也可依應用所需，選擇摻雜一些摻質。舉例來說，非晶矽可摻雜N型摻質，使其成為N型非晶矽。根據本發明之一實施方式，上述半導體通道層314包含本質非晶型銦鎵鋅氧化物。
源極315a與汲極315b的材料通常為導電材料，如金屬、合金、矽化金屬、氮化金屬或摻雜多晶矽。上述之金屬例如可為鉬、鉻、銅或鋁。上述之合金例如可為鉬鉻合金(MoCr)或鋁釹合金(AlNd)。上述之矽化金屬例如可為矽 化鈦、矽化鈷、矽化鎳或矽化鉭。上述之氮化金屬例如可為氮化鈦或氮化鉭。上述之摻雜多晶矽的摻雜濃度，相對於前述之半導體通道層314來說，源極315a/汲極315b的摻雜濃度較高。
上述光電二極體320若為蕭基型光電二極體，其包含由汲極315b延伸過來之下電極、N型半導體層322、本質半導體層324與上電極350。光電二極體320若為NIP型光電二極體，則除了上述元件，還包含P型半導體層326。其中，上述薄膜電晶體310之汲極315b，其位於光電二極體320下方之部分，亦做為光電二極體320之下電極。
光電二極體320的較詳細結構如下所述。當光電二極體320為如第1圖所示之蕭基型光電二極體100時，在汲極315b上依序設置N型半導體層322、本質半導體層324以及上電極350。當光電二極體320為上述第2圖所示NIP型光電二極體200時，在前述之本質半導體324與上電極350之間再配置P型半導體層326。
光電二極體320之N型半導體層322、本質半導體層324、P型半導體層326與上電極350所使用之材料如第1圖與第2圖之相關敘述所述，因此不再詳細描述之。
此外，實際運用方面來說，光感測元件300可更選擇性地包含保護層330與導電層340。
保護層330覆蓋於薄膜電晶體310上，用以保護薄膜電晶體310部分，但暴露光電二極體320部分。保護層330的材料通常為介電材料，如氧化矽、氮化矽、非晶碳或類鑽石碳(diamond-like carbon；DLC)。根據不同的實施方式，可使用不同結構、不同材料以及不同方法來形成保護層 330。舉例來說，保護層330可包含兩層材料的結構。
導電層340為不透光的金屬層，係用來保護薄膜電晶體310不受光照影響而產生光電流。同時，導電層340也可與上電極350合用來減低整體電阻，調降電壓之用。導電層340的材料可為金屬或合金，其中金屬例如可為鉬、鉻、鋁或銅，合金例如可為鉬鉻合金(MoCr)或鋁釹合金(AlNd)。
光感測元件之製造方法
第3A-3E圖為依照本發明一實施方式之一種光感測元件的製造流程剖面結構示意圖。首先，如第3A圖所示，先在基板311上形成閘極312，再於閘極312與基板311上形成閘介電層313。
上述閘極312可依序藉由沉積、微影以及蝕刻等製程來形成之。閘極312的材料可為導電材料，如金屬、合金、矽化金屬、氮化金屬或摻雜多晶矽，因此沉積的方法將因材料不同而異。以摻雜多晶矽來說，其沉積方法可為化學氣相沉積法。
閘介電層313的材料例如可為氧化矽、氮氧化矽或氮化矽，其形成方法例如可為化學氣相沉積法。
參考第3B圖，在閘極312的上方之閘介電層313上形成一半導體通道層314。以及在半導體通道層314的兩端上與閘介電層313上形成源極315a與汲極315b。半導通道層314、源極315a與汲極315b可依序利用沉積、微影以及蝕刻等製程來分別形成之。
由於半導體通道層314材料例如可為非晶矽、氫化非晶矽或本質非晶型銦鎵鋅氧化物，而源極315a與汲極315b的材料例如可為例如可為金屬、合金、矽化金屬、氮化金屬或摻雜多晶矽。因此，上述沉積的方法，會因材料的不同而有所不同。例如以非晶矽、氫化非晶矽以及摻雜多晶矽來說，沉積的方法可為化學氣相沉積法。以本質非晶型銦鎵鋅氧化物來說，沉積的方法可為濺鍍法。
參考第3C圖，在部分汲極315b上形成光電二極體320。當光電二極體320為蕭基型光電二極體時，其形成方法為在汲極315b上依序形成N型半導體層322與本質半導體層324，再進行微影蝕刻製程而得光電二極體320。當光電二極體320為NIP型光電二極體時，其形成方法為在汲極315b上依序形成N型半導體層322、本質半導體層324與P型半導體層326，再進行微影蝕刻製程而得光電二極體320。
根據一實施方式，由於前述N型半導體層322與本質半導體層324的材料皆為銦鎵鋅氧化物，只有含氧量不同而已。因此，可以在連續形成N型半導體層322與本質半導體層324的過程中，藉由控制濺鍍製程中之通入氧氣/氬氣的流量比例來控制銦鎵鋅氧化物的含氧量，以控制其電性。依據一實施方式，濺鍍N型半導體層322之氧氣/氬氣的比例低於用以濺鍍本質半導體層324之氧氣/氬氣的比例。其中，在N型半導體層322的濺鍍過程中，氧氣/氬氣的流量比例為0-15%。而在本質半導體層324的濺鍍過程中，氧氣/氬氣的流量比例為2-70%。
在此提供另一種方法來連續形成N型半導體層322與 本質半導體層324。在此方法中，可先濺鍍一層N型銦鎵鋅氧化物，其厚度與N型半導體層322及本質半導體層324兩者的總厚度相當。再利用含氧電漿來後處理上述N型銦鎵鋅氧化物，來增加位於上部的N型銦鎵鋅氧化物之含氧量，使位於上部的N型銦鎵鋅氧化物轉變成本質銦鎵鋅氧化物。則位於上部的本質銦鎵鋅氧化物可構成本質半導體層324，而位於下部的N型銦鎵鋅氧化物可構成N型半導體層322。
上述濺鍍製程所用的靶材可為一混合物，其材料例如可為由銦氧化物、鎵氧化物與鋅氧化物所組成之混合物。
由於上述P型半導體層326的材料多為摻雜之氧化鋅，因此其形成方法例如可為濺鍍法。
參考第3D圖，在源極315a與汲極315b上形成保護層330，再移除位於光電二極體320上方之保護層330，以暴露光電二極體320。形成保護層330的方法可為沉積法，例如可為化學氣相沉積法。上述移除部分保護層330的方法，可藉由微影以及蝕刻製程來達成。
參考第3E圖，在部分保護層330上依序形成導電層340與上電極350。導電層340與上電極350可利用沉積、微影製程以及蝕刻來形成之。
由於導電層340的材料為金屬或合金，所以其沉積的方法可為物理氣相沉積法。而上電極350的材料為透明導電材料。當上電極350的材料為錫銦氧化物(SnInOx )或錫銻氧化物(SnSbOx )時，其沉積法可用物理氣相沉積法。
上述之光電二極體包含銦鎵鋅氧化物材料，其銦鎵鋅氧化物不但具有光電特性，且載子遷移率遠大於習知光電二極體所使用的氬化非晶矽。此外，銦鎵鋅氧化物只吸收UV光，但是可讓可見光穿透。因此，使用銦鎵鋅氧化物可改善習知光電二極體不易分辨UV光與可見光的問題，與容易受到非目標光源影響的問題。所以，上述之光電二極體可以廣泛地應用在UV光偵測器、UV光開關、太陽能面板以及智慧窗等方面。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，並用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100、200、320‧‧‧光電二極體
110、311‧‧‧基板
140、240、324‧‧‧本質半導體層
260、326‧‧‧P型半導體
300‧‧‧光感測元件
310‧‧‧薄膜電晶體
312‧‧‧閘極
313‧‧‧半導體通道層
315a‧‧‧源極
315b‧‧‧汲極
330‧‧‧保護層
340‧‧‧導電層
350‧‧‧上電極
為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：第1圖係繪示依照本發明一實施方式的一種光電二極體剖面示意圖。
第2圖係繪示依照本發明另實施方式的一種光電二極體剖面示意圖。
第3A-3E圖係繪依序依照本發明之一實施方式的一種光感測元件的製備流程剖面結構示意圖。
300‧‧‧光感測元件
310‧‧‧薄膜電晶體
311‧‧‧基板
312‧‧‧閘極
313‧‧‧閘介電層
314‧‧‧半導體通道層
315a‧‧‧源極
315b‧‧‧汲極
320‧‧‧光電二極體
322‧‧‧N型半導體層
324‧‧‧本質半導體層
326‧‧‧P型半導體層
330‧‧‧保護層
340‧‧‧導電層
350‧‧‧上電極

Claims (10)

  1. 一種光電二極體，包含：一基板；一下電極，配置於該基板上；一N型半導體層，配置於該下電極上，其中該N型半導體層包含N型非晶型銦鎵鋅氧化物；一本質半導體層，配置於該N型半導體層上，其中該本質半導體層包含本質非晶型銦鎵鋅氧化物，且該本質非晶型銦鎵鋅氧化物的含氧量高於該N型非晶型銦鎵鋅氧化物的含氧量；以及一上電極，配置於該本質半導體層上。
  2. 如請求項1所述之光電二極體，更包含一P型半導體層，配置於該本質半導體層與該上電極之間，其中該P型半導體層的材料為鋁氮鋅氧化物、鋁鋅氧化物、鋰鋅氧化物、砷鋅氧化物或銻鋅氧化物。
  3. 如請求項2所述之光電二極體，其中該P型半導體層之厚度為300-5000Å。
  4. 如請求項1所述之光電二極體，其中該N型半導體層之厚度為300-5000Å，該本質半導體層之厚度為1-5μm。
  5. 一種光感測元件，包含： 一薄膜電晶體設置於一基板上，包含：一閘極，設置於該基板上；一閘介電層，覆蓋該閘極與該基板；一半導體通道層，設置在該閘極正上方之該閘介電層上；一源極與一汲極，分別設置於該半導體通道層兩端上；以及一光電二極體，配置在該汲極上，包含：一N型半導體層，配置於該汲極上，且該N型半導體層包括N型非晶型銦鎵鋅氧化物；一本質半導體層，配置於該N型半導體層上，其中該本質半導體層包括本質非晶型銦鎵鋅氧化物，且該本質非晶型銦鎵鋅氧化物的含氧量高於該N型非晶型銦鎵鋅氧化物的含氧量；以及一上電極，配置於該本質半導體上。
  6. 如請求項5所述之光感測元件，其中該光電二極體更包一P型半導體層配置於該本質半導體層及該上電極之間，該P型半導體層的材料為鋁氮鋅氧化物、鋁鋅氧化物、鋰鋅氧化物、砷鋅氧化物或銻鋅氧化物。
  7. 如請求項5所述之光感測元件，更包含：一保護層，覆蓋該源/汲極上與該半導體通道上，但暴露該光電二極體；以及一導電層，配置在該保護層上，且連接該光電二極體。
  8. 一種如請求項1之光電二極體的製造方法，包含：提供一濺鍍靶材混合物，其包含銦氧化物、鎵氧化物與鋅氧化物；以及在含有氧氣與氬氣的氣體環境進行一連續濺鍍製程，以於該下電極上連續形成該N型半導體層與該本質半導體層，其中濺鍍該N型半導體層時之該氧氣/氬氣的流量比例低於濺鍍該本質半導體層時之該氧氣/氬氣的流量比例。
  9. 如請求項8所述之光電二極體的製造方法，其中濺鍍該N型半導體層時之該氧氣/氬氣的流量比例為0%-15%。
  10. 如請求項8所述之光電二極體的製造方法，其中濺鍍該本質半導體層時之該氧氣/氬氣的流量比例為2%-70%。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9773824B2 (en) * 2012-12-13 2017-09-26 Cbrite Inc. Active matrix light emitting diode array and projector display comprising it
CN103165635B (zh) * 2013-03-12 2016-03-02 北京京东方光电科技有限公司 一种射线探测器及其制作方法
WO2015141777A1 (ja) * 2014-03-20 2015-09-24 シャープ株式会社 光検出装置
TWI538177B (zh) * 2014-04-15 2016-06-11 友達光電股份有限公司 光感應裝置及其製作方法
JP2016111211A (ja) * 2014-12-08 2016-06-20 セイコーエプソン株式会社 光電変換装置および電子機器
KR102441586B1 (ko) 2015-06-17 2022-09-07 삼성전자주식회사 광전자소자
CN105632896B (zh) * 2016-01-28 2018-06-15 深圳市华星光电技术有限公司 制造薄膜晶体管的方法
CN107017268B (zh) * 2017-04-19 2019-12-20 京东方科技集团股份有限公司 Pin单元器件及其制备方法和指纹识别传感器及其制备方法
CN107342347B (zh) * 2017-07-05 2021-11-30 京东方科技集团股份有限公司 一种光电探测器及其制作方法
CN108766989B (zh) * 2018-06-01 2021-09-03 京东方科技集团股份有限公司 一种光学传感器件及其制作方法、显示器件、显示设备
CN108987522A (zh) * 2018-07-25 2018-12-11 京东方科技集团股份有限公司 一种光电传感器、光电传感组件及其制作方法
CN109786470A (zh) * 2019-02-01 2019-05-21 京东方科技集团股份有限公司 薄膜晶体管及其制作方法和显示背板
TWI696296B (zh) * 2019-02-21 2020-06-11 友達光電股份有限公司 光感測器
CN113611719A (zh) * 2021-07-30 2021-11-05 合肥维信诺科技有限公司 感光模组及其制备方法、指纹识别模块和x射线探测器
CN114551619B (zh) * 2021-11-09 2023-12-05 武汉华星光电半导体显示技术有限公司 显示面板和移动终端

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060108529A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-25 Canon Kabushiki Kaisha Sensor and image pickup device
TW201104874A (en) * 2009-07-28 2011-02-01 Prime View Int Co Ltd Digital X ray detecting panel and method for manufacturing the same

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7321496B2 (en) * 2004-03-19 2008-01-22 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Flexible substrate, multilayer flexible substrate and process for producing the same
US7538403B2 (en) * 2004-09-20 2009-05-26 Emcore Corporation PIN diode structure with zinc diffusion region
JP5006598B2 (ja) * 2005-09-16 2012-08-22 キヤノン株式会社 電界効果型トランジスタ
JP2007165658A (ja) * 2005-12-14 2007-06-28 Rohm Co Ltd Ｐｉｎフォトダイオード及び光受信装置
JP5286691B2 (ja) * 2007-05-14 2013-09-11 三菱電機株式会社 フォトセンサー
CN101997010B (zh) 2009-08-11 2012-12-05 元太科技工业股份有限公司 数字x光探测面板及其制作方法
KR101832119B1 (ko) * 2010-02-19 2018-02-26 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 반도체 장치
CN101976672B (zh) 2010-09-01 2012-06-20 华映视讯（吴江）有限公司 光感测组件阵列基板及其制造方法
JP5866768B2 (ja) * 2011-02-16 2016-02-17 セイコーエプソン株式会社 光電変換装置、電子機器

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060108529A1 (en) * 2004-11-10 2006-05-25 Canon Kabushiki Kaisha Sensor and image pickup device
TW201104874A (en) * 2009-07-28 2011-02-01 Prime View Int Co Ltd Digital X ray detecting panel and method for manufacturing the same

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