WO2023097598A1 - 光电传感器和基板 - Google Patents

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WO2023097598A1
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黄杰
李菲菲
卢昱行
黄睿
刘凤娟
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京东方科技集团股份有限公司
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    • 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
    • H01L31/0248—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 characterised by their semiconductor bodies
    • H01L31/0256—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 characterised by their semiconductor bodies characterised by the material
    • H01L31/0264—Inorganic materials
    • H01L31/032—Inorganic materials including, apart from doping materials or other impurities, only compounds not provided for in groups H01L31/0272 - H01L31/0312
    • H—ELECTRICITY
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    • 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
    • H01L31/10—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 characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
    • H01L31/101—Devices sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation

Definitions

  • the material of at least one of the first electrode and the second electrode includes at least one of ITO, TiN and Mo.
  • At least one embodiment of the present disclosure further provides a substrate, the substrate includes a substrate, a photosensor provided in an embodiment of the present disclosure, and a switching transistor, the photosensor is disposed on the substrate; the switching transistor is disposed on the substrate; Wherein, in a direction perpendicular to the substrate, the photosensor and the switching transistor are arranged overlappingly, or in a direction parallel to the substrate, the photosensor and the switching transistor are arranged in parallel.
  • the second electrode of the photosensor is disposed on a side of the first electrode away from the substrate, and the first source-drain electrode and the The second electrode is electrically connected, and in a direction perpendicular to the substrate, the first source-drain electrode at least partially overlaps with the second electrode.
  • the photosensor is disposed on the side of the switch transistor away from the substrate substrate, and the switch transistor further includes an active layer and a gate, and In the direction of the substrate, the gate and the photosensor are respectively located on opposite sides or on the same side of the active layer.
  • the switch transistor in the substrate provided in at least one embodiment of the present disclosure, in the case where the photosensor and the switch transistor are arranged in parallel in a direction parallel to the substrate, the switch transistor includes a first source-drain electrode, The first source-drain electrode and the first electrode or the second electrode of the photosensor are arranged in the same layer.
  • the switching transistor further includes an active layer, and the active layer is disposed on the same layer as the photoelectric conversion layer.
  • FIG. 1B-FIG. 1C are schematic diagrams of the photoelectric sensor in FIG. 1A during the preparation process
  • FIG. 3B-FIG. 3C are schematic diagrams of the photoelectric sensor in FIG. 3A during the preparation process
  • FIG. 5A is a schematic diagram of a photoelectric sensor provided by at least one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 5B-FIG. 5D are schematic diagrams of the photoelectric sensor in FIG. 5A during the preparation process
  • FIG. 7B-7D are schematic diagrams of the photoelectric sensor in FIG. 7A during the preparation process
  • FIG. 8A is a schematic diagram of a photoelectric sensor provided by at least one embodiment of the present disclosure.
  • FIG. 8B-FIG. 8F are schematic diagrams of the photoelectric sensor in FIG. 8A during the preparation process
  • FIG. 13 shows a data graph of the photosensor in FIG. 3A under test.
  • the photoelectric conversion layer is made of an oxide semiconductor material, which can reduce the absorption of long-wavelength light (such as red light with a wavelength greater than 601nm) on the basis of ensuring the absorption of short-wavelength signal light, and improve signal selection.
  • the photoelectric conversion layer is made of an oxide semiconductor material, so that the manufacturing process of the photoelectric sensor is compatible with the manufacturing process of the above-mentioned TFT, so the preparation process when the photoelectric sensor is used on the substrate can be simplified.
  • the photoelectric sensor can be applied, for example, to the fields of anti-environmental light fingerprint identification, ambient light compensation, visible light communication and the like.
  • FIG. 1A shows a schematic diagram of the photoelectric sensor.
  • the photoelectric sensor includes a photoelectric conversion layer 103, a first electrode 101 and a second electrode 102.
  • the photoelectric conversion layer 103 includes an oxide semiconductor material.
  • the oxide semiconductor material may be an oxide semiconductor material having a high mobility with a band gap between 2.7 eV and 3.3 eV.
  • the aforementioned oxide semiconductor material may include at least one of IGZO, ITZO, IGTO, and the like.
  • IGZO responds to ultraviolet light (UV light)
  • ITZO and IGTO respond to blue light.
  • the photoelectric sensor when used for fingerprint identification, since the finger can block ambient light with a wavelength below 600nm, and the above-mentioned oxide semiconductor material is not sensitive to red light, the photoelectric sensor does not need to be provided with a long-wave filter layer, which can simplify The structure of the photoelectric sensor can achieve the effect of reducing the cost.
  • FIGS. 1B-1C show schematic diagrams of the photosensor shown in FIG. 1A during the fabrication process.
  • a first electrode material layer is formed on a substrate, such as a glass substrate, by processes such as deposition or sputtering, and then the first electrode material layer is patterned to form The first electrode 101; then, on the first electrode 101, a photoelectric conversion material layer is formed by deposition and other processes, and the photoelectric conversion material layer is patterned to form a photoelectric conversion layer 103; after that, as shown in Figure 1C, in the photoelectric conversion A protective material layer 105 is formed on the layer 103 by deposition or coating processes, and the protective material layer 105 is patterned to form an opening 105A exposing the photoelectric conversion layer 103; after that, as shown in FIG. 1A , on the photoelectric conversion layer 103, use
  • the second electrode material layer is formed by processes such as deposition or sputtering, and the second electrode material
  • a patterning process includes photoresist formation, exposure, development, and etching processes.
  • photoresist formation includes photoresist formation, exposure, development, and etching processes.
  • etching processes include photoresist formation, exposure, development, and etching processes.
  • the photosensor shown in FIG. 1A when the first electrode 101 is an ITO electrode, the second electrode 102 is a Mo electrode, and the photoelectric conversion layer 103 is an IGZO layer, the photosensor can respond to UV light.
  • the photoelectric sensor is tested, and Fig. 11A shows the relationship between the dark state current I and the oxygen content of the IGZO layer.
  • the photoelectric sensor can also include a dielectric layer 104, and the dielectric layer 104 is arranged between the first electrode 101 and the photoelectric conversion layer 103 and/or the second electrode 102 and the photoelectric conversion layer 103 , as shown in FIG. 2 , the dielectric layer 104 is disposed between the first electrode 101 and the photoelectric conversion layer 103 .
  • the material of the dielectric layer 104 includes inorganic materials such as silicon oxide or silicon nitride.
  • the dielectric layer 104 serves as a tunneling dielectric layer, which can properly increase resistance but also transfer electrons.
  • the thickness of the dielectric layer 104 may be 1 nm-10 nm, such as 5 nm.
  • the dielectric layer 104 can be formed by forming a dielectric material layer on the photoelectric conversion layer 103 and patterning the dielectric material layer after the photoelectric conversion layer 103 is formed.
  • FIG. 12A shows that when there is no medium layer 104 between the photoelectric conversion layer 103 and the electrode layer, and the thickness of the photoelectric conversion layer 103 is 50nm, the oxygen content is 80%, and in the dark state ( Dark), the red light intensity is 500uW/cm 2 (shown as Red500 in the figure), the blue light intensity is 500uW/cm 2 and 1000uW/cm 2 (shown as Blue500 and Blue500 in the figure), the UV light intensity is 500uW/ cm 2 and 1000uW/cm 2 (shown as UV500 and UV500 in the figure), the schematic diagram of the change of photocurrent with light intensity;
  • Figure 12B shows that the photoelectric conversion layer 103 is an IGTO layer, and the photoelectric conversion layer 103 and the electrode layer When there is a dielectric layer 104 between them, and the thickness of the photoelectric conversion layer 103 is 50nm, the oxygen content is 80%, and in the dark state (Dark), the red light intensity is 500uW/cm 2 (shown as Red500
  • the photosensor has a vertical structure, and the photoelectric conversion layer 103 is interposed between the first electrode 101 and the second electrode 102 .
  • the photoelectric sensor may also have a parallel structure as shown in FIG. 3A .
  • the photoelectric conversion layer 103 is disposed on a buffer layer 106 , and the buffer layer 106 may be an inorganic material such as silicon oxide or silicon nitride.
  • the first electrode 101 and the second electrode 102 are arranged on the same side of the photoelectric conversion layer 103 , and are spaced apart and opposite to each other.
  • the first electrode 101 and the second electrode 102 can also respectively apply electrical signals to the photoelectric conversion layer 103 to drive the photoelectric conversion layer 103 .
  • FIGS. 3B-3C show schematic diagrams of the photosensor in FIG. 3A during the fabrication process.
  • a photoelectric conversion material layer is formed on the buffer layer 106 by deposition or sputtering processes, and the photoelectric conversion material layer is patterned to form a photoelectric conversion layer 103; after that, as shown in FIG.
  • a protective material layer 105 is formed on the photoelectric conversion layer 103 by deposition or coating processes, and the protective material layer 105 is patterned to form openings 101A and 101B exposing the photoelectric conversion layer 103; after that, as shown in FIG.
  • Figure 13 shows the response characteristics of the photosensor to different light, for example, Figure 13 shows in the dark state (D), blue light intensity is 100uW/cm 2 , 500uW/cm 2 and 1000uW/cm 2 (in the figure Shown as B100, B500 and B1000), UV light intensity/1000uW/cm 2 and 2000uW/cm 2 (shown as UV1000 and UV2000 in the figure), the schematic diagram of the change of photocurrent with light intensity. It can be seen that under the same electrode voltage V, the photocurrent increases with the increase of light intensity.
  • FIG. 4A shows a schematic diagram of a substrate provided by an embodiment of the present disclosure.
  • the substrate includes a substrate, a photosensor and a switch transistor, the photosensor and the switch transistor are arranged on the substrate, and in the direction perpendicular to the substrate 1011, the photosensor and the switch transistor Overlap settings.
  • the switching transistor includes structures such as an active layer 1021, a gate 1022, a first source-drain electrode 1023, and a second source-drain electrode 1024.
  • the first source-drain electrode 1023 and the second source-drain electrode 1024 One of is implemented as a source and the other as a drain.
  • the second electrode 102 of the photosensor is arranged on the side of the first electrode 101 away from the substrate 1011, and the first source-drain electrode 1023 is electrically connected to the second electrode 102, and is perpendicular to In the direction of the substrate 1011 , the first source-drain electrode 1023 at least partially overlaps with the second electrode 102 .
  • the first source-drain electrodes 1023 and the second electrodes 102 can be electrically connected through the vertically extending connecting electrodes 1025 .
  • the orthographic projections of the photosensor and the switching transistor on the substrate occupy substantially the same area.
  • the total space occupied by the photosensor and the switching transistor on the substrate can be reduced.
  • FIGS. 4B-4E show schematic diagrams of the substrate in FIG. 4A during the fabrication process.
  • a first electrode material layer and a photoelectric conversion material layer are sequentially formed on a substrate 1011, such as a glass substrate, by deposition or sputtering processes.
  • the first An electrode material layer may be an ITO layer
  • a photoelectric conversion material layer may be an IGZO layer
  • the first electrode material layer and the photoelectric conversion material layer are patterned to form the first electrode 101 and the photoelectric conversion layer 103 .
  • a wiring 1019 may also be formed, for example, the wiring 1019 is electrically connected to the first electrode 101 for providing the first electrode 101 with an electrical signal.
  • the first planarization layer 1012 is formed on the photoelectric conversion layer 103 by coating or the like, and the first planarization layer 1012 is patterned to form an opening 1012A exposing the photoelectric conversion layer 103 .
  • a buffer layer 1014 is formed on the second planarization layer 1013 by deposition and other processes, and then an active material layer is formed on the buffer layer 1014 by deposition and other processes, and the active material layer is patterned. , forming the active layer 1021 .
  • a gate insulating layer 1015 is formed on the active layer 1021 by processes such as deposition, and a gate material layer is formed on the gate insulating layer 1015 by processes such as sputtering or deposition, and the gate material layer is patterned to form a gate. Pole 102.
  • the active layer 1021 can be doped by using the gate 102 as a mask, such as P-type doping or N-type doping, so as to complete the conductorization process of the active layer 1021 and form
  • the conductive first source-drain region 1023A and the second source-drain region 1023B, and the undoped region between the first source-drain region 1023A and the second source-drain region 1023B is a channel region.
  • the first electrode 101 may be a transparent electrode with a high work function, whereby signal light can enter from the bottom of the substrate.
  • the first electrode 101 can serve as an anode of the photosensor.
  • the second electrode 102 may be an opaque electrode with a light-shielding effect, thereby blocking the light from below, preventing light from irradiating the active layer 1021 of the switch transistor, and improving the stability of the switch transistor.
  • the second electrode 102 can serve as a cathode of a photosensor.
  • the first planarization layer 1012 can prevent the short circuit between the second electrode 102 and the sidewalls of the first electrode 101 and the photoelectric conversion layer 103 formed below, and has a planarization effect; the second planarization layer 1013 The electrical influence of the second electrode 102 on the channel of the active layer 1021 of the switching transistor can be shielded.
  • the above-mentioned photoelectric sensor can be used in electronic substrates such as bottom emission OLED display substrates and LCD display substrates to realize functions such as optical compensation and fingerprint identification.
  • FIG. 5A shows a schematic diagram of another substrate provided by an embodiment of the present disclosure. As shown in FIG. 5A , in this embodiment, the switching transistor is arranged on the side of the photosensor away from the substrate 2011 , and the second electrode 102 of the photosensor is arranged on the side of the first electrode 101 away from the substrate 2011 .
  • the second electrode 102 can be multiplexed as another gate of the switching transistor.
  • the switching transistor is formed as a double-gate structure, that is, the gate 2022 (as the top gate) and the second electrode 102 (as the bottom gate), and the gate 2022 and the second electrode 102 jointly control the switching state of the switching transistor.
  • the first electrode 101 can be a transparent electrode with a high work function as the anode of the photosensor
  • the second electrode 102 can be an opaque electrode with light-shielding effect as the cathode of the photosensor.
  • the substrate can also be used in electronic substrates such as bottom-emitting OLED display substrates and LCD display substrates to realize functions such as optical compensation and fingerprint identification.
  • FIG. 6A shows a schematic diagram of another substrate provided by an embodiment of the present disclosure.
  • the photosensor is disposed on the side of the switching transistor away from the substrate 3011, and the switching transistor includes an active layer 3021, a gate 3022, a first source-drain electrode 3023 and a second source Drain electrode 3024 .
  • the first source-drain electrode 3023 is multiplexed as the first electrode 101 or the second electrode 102 of the photosensor, thereby simplifying the structure of the substrate, reducing the number of layers, and saving materials.
  • FIG. 6A shows that the first source-drain electrode 3023 is multiplexed as the second electrode 102 of the photosensor.
  • FIGS. 6B-6D show schematic diagrams of the substrate in FIG. 6A during the fabrication process.
  • a buffer layer 3012 is formed on a substrate 3011, such as a glass substrate, by deposition and other processes, and then an active material layer is formed on the buffer layer 3012 by deposition and other processes, and the active material layer is formed on the buffer layer 3012.
  • the source material layer is patterned to form the active layer 3021 .
  • an interlayer insulating layer 3014 is formed on the gate 3022 by deposition and other processes, and the gate insulating layer 3013 and the interlayer insulating layer 3014 are patterned to form the first source and drain regions 3021A and the second The first via hole 3014A and the second via hole 3014B in the source-drain region 3021B.
  • a source-drain material layer is formed on the interlayer insulating layer 3014 by sputtering or deposition processes, and the source-drain material layer is patterned to form a first source-drain electrode 3023 and a second source-drain electrode 3024 .
  • a photoelectric conversion material layer is formed on the first source-drain electrode 3023 by deposition and other processes, and the photoelectric conversion material layer is patterned to form the photoelectric conversion layer 103 .
  • a first planarization layer 3015 is formed on the photoelectric conversion layer 103 by coating or other processes, and the first planarization layer 3015 is patterned to form an opening 3015A exposing the photoelectric conversion layer 103 .
  • a first electrode material layer is formed on the first planarization layer 3015 using processes such as sputtering or deposition, and the first electrode material layer is patterned to form the first electrode 101 .
  • a second planarization layer 3016 is formed on the first electrode 101 by coating or other processes.
  • FIG. 7A shows a schematic diagram of another substrate provided by an embodiment of the present disclosure.
  • the photosensor is disposed on the side of the switching transistor away from the substrate 4011 .
  • the switching transistor includes an active layer 4021 , a gate 4022 , a first source-drain electrode 4023 and a second source-drain electrode 4024 .
  • the first source-drain electrode 4023 is multiplexed as the first electrode 101 or the second electrode 102 of the photosensor.
  • the first source-drain electrode 4023 is multiplexed as the second electrode 102 of the photosensor.
  • FIGS. 7B-7D show schematic diagrams of the substrate in FIG. 7A during preparation.
  • a gate material layer is formed on a substrate 4011 , such as a glass substrate, by sputtering or deposition, and the gate material layer is patterned to form a gate 4022 .
  • a gate insulating layer 4012 and an active material layer are sequentially formed on the gate 4022 by deposition and other processes, and then the active material layer is patterned to form an active layer 4021 .
  • a source-drain material layer 4020 and a photoelectric conversion material layer are sequentially formed on the active layer 4021 by sputtering or deposition processes, and then the photoelectric conversion material layer is patterned to form a photoelectric conversion layer 103, and then The source-drain material layer 4020 is patterned to form a first source-drain electrode 4023 and a second source-drain electrode 4024 , as shown in FIG. 7D .
  • a passivation layer 4013 is formed on the first source-drain electrode 4023 and the second source-drain electrode 4024 by processes such as deposition, and a first planarization layer is formed on the passivation layer 4013 by processes such as coating. layer 4014 , and then pattern the passivation layer 4013 and the first planarization layer 4014 to form an opening 4014A exposing the photoelectric conversion layer 103 .
  • a first electrode material layer is formed on the first planarization layer 4014 by sputtering or deposition, and the first electrode material layer is patterned to form the first electrode 101 .
  • a second planarization layer is formed on the first electrode 101 by a process such as coating.
  • the first electrode 101 can be a transparent electrode with high work function as the anode of the photosensor, and the first source and drain electrodes of the switching transistor are multiplexed as the second electrode 102, which is an opaque electrode with light-shielding effect. At this time, signal light can be incident from above the substrate.
  • the substrate also has a more simplified manufacturing process and is compatible with OLED and LCD display technologies. For example, it can be used in electronic substrates such as OLED display substrates and LCD display substrates to achieve optical compensation, fingerprint recognition and other functions.
  • the switch transistor has a bottom-gate structure, and the first source-drain electrode 4023 and the second source-drain electrode 4024 are overlapped on the active layer 4021.
  • the active layer 4021 is subjected to a conductorization process, and there is no low-doped region in the active layer 4021, which is favorable for application in high-resolution (PPI) display products.
  • PPI high-resolution
  • FIG. 8A shows a schematic diagram of another substrate provided by an embodiment of the present disclosure.
  • the photosensor is disposed on the side of the switching transistor away from the substrate 5011 .
  • the switching transistor includes an active layer 5021 , a gate 5022 , a first source-drain electrode 5023 and a second source-drain electrode 5024 .
  • the first source-drain electrodes 5023 and the second source-drain electrodes 5024 are electrically connected to the active layer 5021 .
  • the gate 5022 is multiplexed as the first electrode 101 or the second electrode 102 of the photosensor, and it is shown in FIG. 8A that the gate 5022 is multiplexed as the second electrode 102 of the photosensor.
  • the gate 5022 is disposed on the side of the active layer 5021 away from the base substrate 5011, and is reused as the second electrode 102, and the photoelectric conversion layer 103 is disposed on the side of the gate 5022 away from the base substrate 5011.
  • the first electrode 101 is disposed on the side of the photoelectric conversion layer 103 away from the base substrate 5011 .
  • “set in the same layer” means that two functional layers or structural layers are formed of the same layer and material in the hierarchical structure of the substrate, that is, in the manufacturing process, the two functional layers or structural layers can be made of the same One material layer is formed, and the required pattern and structure can be formed through the same patterning process, thereby simplifying the preparation process of the substrate.
  • FIGS. 8B-8G show schematic views of the substrate in FIG. 8A during preparation.
  • a buffer layer 5012 and an active material layer are sequentially formed on a substrate 5011, such as a glass substrate, by deposition and other processes, and the active material layer is patterned to form an active material layer.
  • Layer 5021 a buffer layer 5012 and an active material layer are sequentially formed on a substrate 5011, such as a glass substrate, by deposition and other processes, and the active material layer is patterned to form an active material layer.
  • Layer 5021 such as a glass substrate
  • a photoresist pattern 5020 is formed on the gate insulating layer 5013, and the active layer 5021 is doped using the photoresist pattern 5020 as a mask, thereby completing the conductorization process of the active layer 5021 , forming a conductive first source and drain region 5021A and a second source and drain region 5021B in the active layer 5021, the undoped region between the first source and drain region 5021A and the second source and drain region 5021B is a channel region, and then , for example, the photoresist pattern 5020 is removed by an ashing process.
  • the gate insulating layer 5013 is patterned to form a first via hole 5013A and a second via hole 5013B exposing the first source-drain region 5021A and the second source-drain region 5021B respectively.
  • a source-drain material layer is formed on the gate insulating layer 5013 by sputtering or deposition processes, and the source-drain material layer is patterned, and a gate 5022, a first source-drain electrode 5023 and a second electrode 5023 are formed at the same time.
  • Source and drain electrodes 5024 are formed on the gate insulating layer 5013 by sputtering or deposition processes, and the source-drain material layer is patterned, and a gate 5022, a first source-drain electrode 5023 and a second electrode 5023 are formed at the same time.
  • Source and drain electrodes 5024 are examples of Source and drain electrodes 5024 .
  • a photoelectric conversion material layer is formed on the gate 5022, the first source-drain electrode 5023, and the second source-drain electrode 5024 by deposition and other processes, and the photoelectric conversion material layer is patterned to form a photoelectric conversion layer 103.
  • a passivation layer 5014 is formed on the photoelectric conversion layer 103 by processes such as deposition, and a first planarization layer 5015 is formed on the passivation layer 5014 by processes such as coating, and the passivation layer 5014 and the first planarization layer 5015 is patterned to form an opening 5015A exposing the photoelectric conversion layer 103 .
  • a first electrode material layer is formed on the first planarization layer 5015 using processes such as sputtering or deposition, and the first electrode material layer is patterned to form the first electrode 101 .
  • a second planarization layer 5016 is formed on the first electrode 101 by coating or other processes.
  • the first electrode 101 can be a transparent electrode with a high work function, as the anode of the photosensor, the switching transistor has a top-gate structure, and its gate is multiplexed as the second electrode 102, which is an opaque electrode with a light-shielding effect , as the cathode of the photosensor.
  • signal light can be incident from above the substrate.
  • the substrate has a more simplified manufacturing process and is compatible with OLED and LCD display technologies. For example, it can be used in electronic substrates such as OLED display substrates and LCD display substrates to realize functions such as optical compensation and fingerprint recognition.
  • the gate 5022, the first source-drain electrode 5023 and the second source-drain electrode 5024 are completed by one patterning process and formed into a coplanar structure, which can simplify the process flow on the one hand and enable Avoid short circuit when the gate 5022 and the first source-drain electrode 5023 or the second source-drain electrode 5024 cross (intersect) and improve product yield.
  • the first source-drain electrode 6023 is arranged on the same layer as the first electrode 101 or the second electrode 102 of the photosensor and is integrally connected, and the first source-drain electrode 6023 is shown in the figure 6023 is provided on the same layer as the second electrode 102 of the photosensor and connected integrally, so that the first source-drain electrode 6023 can directly provide electrical signals to the second electrode 102 .
  • the gate 6022 is disposed on the same layer as the second electrode 102 , the first source-drain electrode 6023 and the second source-drain electrode 6024 .
  • the active layer 6021 is provided in the same layer as the photoelectric conversion layer 103 . Therefore, the preparation process of the substrate can be greatly simplified and the cost can be saved.
  • FIG. 9B-FIG. 9G show schematic diagrams of the substrate in FIG. 9A during the preparation process.
  • the preparation process as shown in FIG. process to form a first electrode material layer, and pattern the first electrode material layer to form the first electrode 101 .
  • a buffer layer 6012 is formed on the first electrode 101 by deposition or other processes, and the buffer layer 6012 is patterned to form an opening 6012A exposing the first electrode 101 .
  • the gate insulating layer 6013 is patterned to form an opening 6013A exposing the photoelectric conversion layer 103 and a first via hole 6013B and a second via hole 6013B exposing the first source-drain region 6021A and the second source-drain region 6021B respectively. Hole 6013C.
  • a source-drain material layer is formed on the gate insulating layer 6013 by sputtering or deposition processes, and the source-drain material layer is patterned, and a gate 6022, a first source-drain electrode 6023, The second source and drain electrodes 6024 and the second electrode 102 .
  • a passivation layer 6014 is formed on the gate 6022 , the first source-drain electrode 6023 , the second source-drain electrode 6024 , and the second electrode 102 by processes such as deposition, and on the passivation layer 6014
  • a planarization layer 6015 is formed by processes such as coating.
  • the first electrode 101 is a transparent electrode with high work function, which is used as the anode of the photosensor
  • the second electrode 102 is an opaque electrode with a light-shielding effect, which is used as the cathode of the photosensor.
  • the signal light can be injected from the bottom of the substrate, which is suitable for bottom-emitting OLED display substrates, and is compatible with LCD display technology, and can realize functions such as optical compensation and fingerprint recognition.
  • the substrate has a relatively thin thickness, which can realize a light and thin design.
  • the buffer layer may use inorganic insulating materials such as silicon oxide, silicon nitride, or silicon oxynitride, so as to realize functions such as isolating impurities and providing a flat surface.
  • the passivation layer can also use inorganic insulating materials such as silicon oxide, silicon nitride or silicon oxynitride to provide passivation, insulation and protection functions.
  • the planarization layer can use organic insulating materials such as epoxy resin and polyimide to realize insulation and planarization functions.
  • the active layer can be made of semiconductor oxide material, such as IGZO, ITZO or IGTO, etc.

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Abstract

一种光电传感器和基板，该光电传感器包括光电转换层(103)、第一电极(101)和第二电极(102)，第一电极(101)设置在光电转换层(103)的一侧，第二电极(102)设置在光电转换层(103)的一侧，且与第一电极(101)间隔；其中，第一电极(101)和第二电极(102)配置为驱动光电转换层(103)，在垂直于光电转换层(103)的表面的方向上，第一电极(101)和第二电极(102)分别与光电转换层(103)重叠，光电转换层(103)包括氧化物半导体材料。在上述光电传感器中，光电转换层采用氧化物半导体材料，具有较高的信号选择比；另外，光电传感器的制作过程与具有基于氧化物半导体作为有源层的TFT的制作过程相兼容，因此可以简化光电传感器用于基板时的制备工艺。

Description

光电传感器和基板 技术领域
本公开的实施例涉及一种光电传感器和基板。
背景技术
光电传感器是将光信号转换为电信号的一种器件。例如，光电传感器可以集成在各种基板上，例如显示基板上，可以实现光学补偿、屏幕指纹识别等功能。光电传感器具有较低的成本，因此广泛应用在显示等诸多领域。
发明内容
本公开至少一实施例提供一种光电传感器，该光电传感器包括光电转换层、第一电极和第二电极，第一电极设置在所述光电转换层的一侧，第二电极设置在所述光电转换层的一侧，且与所述第一电极间隔；其中，所述第一电极和所述第二电极配置为驱动所述光电转换层，在垂直于所述光电转换层的表面的方向上，所述第一电极和所述第二电极分别与所述光电转换层重叠，所述光电转换层包括氧化物半导体材料。
例如，本公开至少一实施例提供的光电传感器中，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个的材料的功函数大于所述光电转换层的材料的电子亲和势0.65eV以上。
例如，本公开至少一实施例提供的光电传感器中，所述氧化物半导体材料包括IGZO、ITZO和IGTO中的至少一种。
例如，本公开至少一实施例提供的光电传感器中，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个的材料包括ITO、TiN和Mo中的至少一种。
例如，本公开至少一实施例提供的光电传感器还包括：介质层，设置在所述第一电极和所述光电转换层之间和/或所述第二电极和所述光电转换层之间。
例如，本公开至少一实施例提供的光电传感器中，所述介质层的材料包括氧化硅或者氮化硅。
例如，本公开至少一实施例提供的光电传感器还包括：保护层，设 置在所述光电转换层的远离所述第一电极的一侧，包括暴露所述光电转换层的开口。
本公开至少一实施例还提供一种基板，该基板包括衬底、本公开实施例提供的光电传感器和开关晶体管，光电传感器设置在所述衬底上；开关晶体管设置在所述衬底上；其中，在垂直于所述衬底的方向上，所述光电传感器与所述开关晶体管重叠设置，或者在平行于所述衬底的方向上，所述光电传感器与所述开关晶体管并列设置。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，所述开关晶体管设置在所述光电传感器的远离所述衬底的一侧，所述开关晶体管包括第一源漏电极，所述第一源漏电极与所述光电传感器的所述第一电极和所述第二电极中的一个电连接。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，所述光电传感器的所述第二电极设置在所述第一电极的远离所述衬底的一侧，所述第一源漏电极与所述第二电极电连接，且在垂直于所述衬底的方向上，所述第一源漏电极与所述第二电极至少部分重叠。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，所述开关晶体管设置在所述光电传感器的远离所述衬底的一侧，所述光电传感器的所述第二电极设置在所述第一电极的远离所述衬底的一侧，所述开关晶体管包括设置在所述第二电极的远离所述衬底一侧的有源层以及设置在所述有源层的远离所述衬底一侧的栅极，所述第二电极复用为所述开关晶体管的另一栅极。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，在垂直于所述衬底的方向上，所述栅极和所述第二电极至少部分重叠。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，所述开关晶体管包括第一源漏电极，所述第一源漏电极复用做所述光电传感器的所述第一电极或者所述第二电极。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，所述光电传感器设置在所述开关晶体管的远离所述衬底基板的一侧，所述开关晶体管还包括有源层和栅极，在垂直于所述衬底的方向上，所述栅极和所述光电传感器分别位于所述有源层的相对两侧或者相同侧。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，所述开关晶体管包括栅 极，所述栅极复用做所述光电传感器的所述第一电极或者所述第二电极。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，所述光电传感器设置在所述开关晶体管的远离所述衬底基板的一侧，所述开关晶体管包括有源层和栅极，所述栅极在所述有源层的远离所述衬底基板的一侧，复用做所述第二电极，所述光电转换层设置在所述栅极的远离所述衬底基板的一侧，所述第一电极设置在所述光电转换层的远离所述衬底基板的一侧。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，所述开关晶体管还包括与所述有源层电连接的第一源漏电极和第二源漏电极，所述第一源漏电极和第二源漏电极与所述栅极同层设置。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，在垂直于所述衬底的方向上，所述光电转换层与所述有源层至少部分重叠。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，在平行于所述衬底的方向上，所述光电传感器与所述开关晶体管并列设置的情况下，所述开关晶体管包括第一源漏电极，所述第一源漏电极与所述光电传感器的所述第一电极或者所述第二电极同层设置。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，所述第一源漏电极与所述光电传感器的所述第一电极或者所述第二电极一体连接。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，所述开关晶体管还包括栅极，所述栅极与所述第一源漏电极同层设置。
例如，本公开至少一实施例提供的基板中，所述开关晶体管还包括有源层，所述有源层与所述光电转换层同层设置。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1A为本公开至少一实施例提供的一种光电传感器的示意图；
图1B-图1C为图1A中的光电传感器在制备过程中的示意图；
图2为本公开至少一实施例提供的一种光电传感器的示意图；
图3A为本公开至少一实施例提供的一种光电传感器的示意图；
图3B-图3C为图3A中的光电传感器在制备过程中的示意图；
图4A为本公开至少一实施例提供的一种光电传感器的示意图；
图4B-图4E为图4A中的光电传感器在制备过程中的示意图；
图5A为本公开至少一实施例提供的一种光电传感器的示意图；
图5B-图5D为图5A中的光电传感器在制备过程中的示意图；
图6A为本公开至少一实施例提供的一种光电传感器的示意图；
图6B-图6E为图6A中的光电传感器在制备过程中的示意图；
图7A为本公开至少一实施例提供的一种光电传感器的示意图；
图7B-图7D为图7A中的光电传感器在制备过程中的示意图；
图8A为本公开至少一实施例提供的一种光电传感器的示意图；
图8B-图8F为图8A中的光电传感器在制备过程中的示意图；
图9A为本公开至少一实施例提供的一种光电传感器的示意图；
图9B-图9G为图9A中的光电传感器在制备过程中的示意图；
图10为本公开至少一实施例提供的一种光电传感器的示意图；
图11A-图11C示出了图1A中的光电传感器在多个测试下的数据图；
图12A和图12B-图12C分别示出了图2中的光电传感器在没有和有介质层时的多个测试下的数据图；以及
图13示出了图3A中的光电传感器在测试下的数据图。
具体实施方式
为使本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例的附图，对本公开实施例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公开的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本公开的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本公开所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件 或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
目前，市面上具有光电传感器的基板主要采用非晶硅PIN作为光电传感器，该非晶硅PIN对300nm到650nm波长具有较好的光吸收作用，但是，该非晶硅PIN对环境光也有较强的吸收，光谱选择性差，不利于光通信领域的应用；此外，基板通常还具有基于氧化物半导体作为有源层的TFT(Thin Film Transistor)的放大电路，在基板上制作上述非晶硅PIN的过程中，例如在进行等离子体刻蚀时，会使用大量的氢，此时，氢原子会扩散至TFT的氧化物沟道，使TFT的阈值电压Vth负偏甚至产生大电流，使TFT失去开关特性；因而，非晶硅PIN在与上述TFT集成时，需要增加阻氢工艺膜层，或提高氧化物沟道相邻膜层的氧含量以中和过量氢，但是，这些过程都会增加工艺的复杂性。
本公开至少一实施例提供一种光电传感器，该光电传感器包括光电转换层、第一电极和第二电极，第一电极设置在光电转换层的一侧，第二电极设置在光电转换层的一侧，且与第一电极间隔；其中，第一电极和第二电极配置为驱动光电转换层，在垂直于光电转换层的表面的方向上，第一电极和第二电极分别与光电转换层重叠，光电转换层包括氧化物半导体材料。
本公开实施例提供的光电传感器中，光电转换层采用氧化物半导体材料，可以确保短波长信号光吸收的基础上，减少对长波长光(例如波长大于601nm的红光)的吸收，提升信号选择比；另外，光电转换层采用氧化物半导体材料，使得光电传感器的制作过程与上述TFT的制作过程相兼容，因此可以简化光电传感器用于基板时的制备工艺。该光电传感器例如可以应用于抗环境光指纹识别、环境光补偿、可见光通信等领域。
下面，通过几个具体的实施例来详细介绍本公开实施例提供的光电传感器和基板。
本公开至少一实施例提供一种光电传感器，图1A示出了该光电传 感器的示意图，如图1A所示，该光电传感器包括光电转换层103、第一电极101和第二电极102。
例如，第一电极101设置在光电转换层103的一侧(图1A中示出为下侧)，第二电极102设置在光电转换层103的一侧(图1A中示出为上侧)，且与第一电极101间隔。例如，在垂直于光电转换层103的表面的方向(即图中的竖直方向)上，第一电极101和第二电极102分别与光电转换层103重叠。由此，第一电极101和第二电极102可以分别向光电转换层103施加电信号，以驱动光电转换层103。
例如，光电转换层103包括氧化物半导体材料。例如，氧化物半导体材料可以为带隙在2.7eV～3.3eV之间的具有高迁移率的氧化物半导体材料。例如，上述氧化物半导体材料可以包括IGZO、ITZO和IGTO等中的至少一种。例如，IGZO可响应紫外光(UV光)，ITZO和IGTO可响应蓝光。
例如，在光电传感器用于指纹识别时，由于手指可阻断波长600nm以下环境光，而上述氧化物半导体材料对红光不敏感，因此该光电传感器可以不设置长波滤光层，由此可以简化光电传感器的结构，并达到降低成本的效果。
例如，在一些实施例中，如图1A所示，光电传感器还可以包括保护层105，保护层105覆盖第一电极101和光电转换层103的至少部分。例如，保护层105设置在光电转换层103的远离第一电极101的一侧，且包括暴露光电转换层103的开口105A。由于在制备过程中，第一电极101和第二电极102可以采用相同的刻蚀剂进行刻蚀形成，因此，为了防止图案化形成第二电极102时损伤已形成好的第一电极101，可以增加保护层105将第一电极101和第二电极102隔开。例如，保护层105的材料可以为亚克力、硅氧烷、聚酰亚胺等有机材料或者氧化硅、氮化硅等无机材料。
例如，图1B-图1C示出了图1A所示的光电传感器在制备过程中的示意图。例如，如图1B所示，在制备光电传感器时，首先在衬底，例如玻璃衬底上采用沉积或者溅射等工艺形成第一电极材料层，然后对第一电极材料层进行图案化，形成第一电极101；然后，在第一电极101上采用沉积等工艺形成光电转换材料层，并对光电转换材料层进行图案 化，形成光电转换层103；之后，如图1C所示，在光电转换层103上采用沉积或者涂覆等工艺形成保护材料层105，并对保护材料层105进行构图，形成暴露光电转换层103的开口105A；之后，如图1A所示，在光电转换层103上采用沉积或者溅射等工艺形成第二电极材料层，并对第二电极材料层进行图案化，形成第二电极102。
例如，该实施例中，第一电极101可以采用透明电极，例如采用ITO透明电极等，光电转换层103可以采用上述IGZO、ITZO和IGTO中的至少一种，第二电极102可以采用金属电极，例如钼电极等。例如，第二电极102上还可以形成有封装层或者保护层等功能层，本公开的实施例对此不作限定。
例如，本公开的实施例中，一次图案化工艺包括光刻胶的形成、曝光、显影以及刻蚀等工序，具体可以参考相关技术，这里不再赘述。
例如，在一些实施例中，第一电极101和第二电极102中的至少一个的材料的功函数大于光电转换层103的材料的电子亲和势0.65eV以上。由此可以降低电极与光电转换层103之间的势垒，进而降低光电传感器的暗态电流，提高光电传感器的综合性能。
例如，在一些实施例中，第一电极101和第二电极102中的至少一个的材料包括ITO、TiN和Mo中的至少一种。这些材料具有较高的功函数，因此可以增大与光电转换层103的材料的电子亲和势之差。例如，在一些示例中，第一电极101和第二电极102均可以采用上述具有较高的功函数的材料；或者，在另一些示例中，第一电极101和第二电极102中的一个采用上述具有较高的功函数的材料，另一个可以采用铜、铝、镁等其他电极材料，以降低制造成本。
例如，对图1A所示的光电传感器，当第一电极101为ITO电极，第二电极102为Mo电极，光电转换层103为IGZO层时，光电传感器可以对UV光进行响应。对该光电传感器进行测试，图11A示出了暗态电流I与IGZO层氧含量关系图，图中ACT5％代表IGZO层氧含量为5％，ACT10％代表IGZO层氧含量为10％，其他类似；图11B示出了IGZO层氧含量为50％时，光电传感器对不同强度的UV光响应关系，强度单位uW/cm 2，例如，图中的UV2000指的是UV光的强度为2000uW/cm 2，UV1000指的是UV光的强度为1000uW/cm 2，其他类似，Dark 代表暗态，即无光情况；图11C示出了IGZO氧含量为50％时，电极电压为4V时，光电流I随光强(P)的变化示意图。
例如，如图11A所示，在IGZO层的氧含量在5％～50％范围时，在相同的电极电压V下，随着氧含量升高，暗态电流降低；例如，在一些实施例中，IGZO层的氧含量可以控制在40％～50％范围内。如图11B所示，在相同的电极电压Vg下，UV光强度越高，光电传感器产生的光电流越大。如图11C所示，IGZO氧含量为50％时，电极电压为4V时，光电流I随UV光强度增加而增加。
例如，在一些实施例中，如图2所示，光电传感器还可以包括介质层104，介质层104设置在第一电极101和光电转换层103之间和/或第二电极102和光电转换层103之间，图2中示出为介质层104设置在第一电极101和光电转换层103之间。
例如，在一些示例中，介质层104的材料包括氧化硅或者氮化硅等无机材料。介质层104作为隧穿介质层，可以起到适当增加电阻但是也会传递电子的功能。例如，介质层104的厚度可以为1nm-10nm，例如5nm等。例如，在制备过程中，介质层104可以在光电转换层103形成后，通过在光电转换层103上形成介质材料层并对介质材料层进行图案化而形成。
例如，对于图2的光电传感器，当第一电极101为ITO电极，第二电极102为Mo电极，光电转换层103为IGTO层或者ITZO层时，光电传感器可以对蓝光进行响应。对该光电传感器进行测试，图12A示出了光电转换层103与电极层之间不存在介质层104时，且光电转换层103的厚度为50nm，含氧量为80％，以及在暗态(Dark)下、红光强度为500uW/cm 2(图中示出为Red500)、蓝光强度为500uW/cm 2和1000uW/cm 2(图中示出为Blue500和Blue500)、UV光强度为500uW/cm 2和1000uW/cm 2(图中示出为UV500和UV500)时，光电流随光强的变化示意图；图12B示出了光电转换层103为IGTO层，且光电转换层103与电极层之间存在介质层104时，以及光电转换层103的厚度为50nm，含氧量为80％，以及在暗态(Dark)下、红光强度为500uW/cm 2(图中示出为Red500)、蓝光强度为500uW/cm 2和1000uW/cm 2(图中示出为Blue500和Blue500)、UV光强度为500uW/cm 2和1000uW/cm 2(图中示出为UV500和UV500)时，光电 流随光强的变化示意图；图12C示出了光电转换层103为ITZO层，且光电转换层103与电极层之间存在介质层104时，光电转换层103的厚度为200nm，含氧量为30％，以及在暗态(Dark)下、红光强度为500uW/cm 2(图中示出为Red500)、蓝光强度为500uW/cm 2和1000uW/cm 2(图中示出为Blue500和Blue500)、UV光强度为500uW/cm 2和1000uW/cm 2(图中示出为UV500和UV500)时，光电流随光强的变化示意图。
例如，如图12A所示，当光电转换层103与电极层之间不存在介质层104时，光电流在各个光强下的数值基本相同，也即不会产生不同的光响应，且暗态电流较高。如图12B所示，光电转换层103为IGTO层，且光电转换层103与电极层之间存在介质层104时，在相同的电极电压V下，光电流随光强增加而增加，且暗态电流大大降低。如图12C所示，光电转换层103为ITZO层，且光电转换层103与电极层之间存在介质层104时，在相同的电极电压V下，光电流随光强增加而增加，且暗态电流大大降低。可见，增加介质层104可大大提升光电传感器的性能。
例如，在上述实施例中，光电传感器具有垂直结构，光电转换层103夹置在第一电极101和第二电极102之间。例如，在另一些实施例中，光电传感器还可以具有如图3A所示的平行结构。例如，如图3A所示，光电转换层103设置在缓冲层106上，缓冲层106例如可以为氧化硅、氮化硅等无机材料。第一电极101和第二电极102设置在光电转换层103的相同侧，且间隔、相对设置。由此，第一电极101和第二电极102也可以分别向光电转换层103施加电信号，以驱动光电转换层103。
例如，图3B-图3C示出了图3A中的光电传感器在制备过程中的示意图。如图3B所示，在制备过程中，首先在缓冲层106上采用沉积或者溅射等工艺形成光电转换材料层，并对光电转换材料层进行图案化，形成光电转换层103；之后，如图3C所示，在光电转换层103上采用沉积或者涂覆等工艺形成保护材料层105，并对保护材料层105进行构图，形成暴露光电转换层103的开口101A和开口101B；之后，如图3A所示，在光电转换层103和保护材料层105上采用沉积或者溅射等工艺形成电极材料层，并对电极材料层进行图案化，同时形成第一电极101和第二电极102。
例如，在上述实施例中，第一电极101和第二电极102均可以采用透明电极，例如采用ITO透明电极，光电转换层103可以采用上述IGZO、ITZO和IGTO中的至少一种。例如，第一电极101和第二电极102上还可以形成有封装层或者保护层等功能层，本公开的实施例对此不作限定。
对于图3A所示的光电传感器，当第一电极101和第二电极102均为ITO电极，光电转换层103为IGZO层时，光电传感器可以对UV光进行响应。图13示出了该光电传感器对不同光的响应特性，例如，图13示出了在暗态(D)下、蓝光强度为100uW/cm 2、500uW/cm 2和1000uW/cm 2(图中示出为B100、B500和B1000)、UV光强度/1000uW/cm 2和2000uW/cm 2(图中示出为UV1000和UV2000)时，光电流随光强的变化示意图。可见，在相同的电极电压V下，光电流随着光强的增加而增大。
在本公开实施例提供的上述光电传感器中，光电转换层采用氧化物半导体材料，可以基于材料特性对紫外光或者蓝光等短波长信号光实现吸收，并减少或不会对长波长光进行吸收，由此可提升信号选择比；另外，光电传感器的光电转换层采用氧化物半导体材料，使得光电传感器的制作过程与具有基于氧化物半导体作为有源层的TFT的制作过程相兼容，因此可以简化光电传感器用于基板时的制备工艺，降低成本，并实现量产。
本公开至少一实施例还提供一种基板，该基板包括衬底、本公开实施例提供的光电传感器和开关晶体管。例如，光电传感器设置在衬底上，开关晶体管也设置在衬底上，并且在垂直于衬底的方向上，光电传感器与开关晶体管重叠设置，或者在平行于衬底的方向上，光电传感器与开关晶体管并列设置。例如，开关晶体管可以为薄膜晶体管等具有开光特性的晶体管。
例如，在如下的各个实施例中，垂直于衬底的方向为图中的竖直方向，平行于衬底的方向为图中的水平方向。在平行于衬底的方向上，光电传感器与开关晶体管并列设置，指的是，在基板的俯视图中，光电传感器与开关晶体管的位置关系是并列的，例如光电传感器与开关晶体管的大部分主要功能结构不重叠，或者光电传感器作为一个整体与开关晶 体管的整体均不重叠。
例如，图4A示出了本公开实施例提供的一种基板的示意图。如图4A所示，在该实施例中，该基板包括衬底、光电传感器和开关晶体管，光电传感器和开关晶体管设置在衬底上，在垂直于衬底1011的方向上，光电传感器与开关晶体管重叠设置。
例如，如图4A所示，开关晶体管包括有源层1021、栅极1022、第一源漏电极1023和第二源漏电极1024等结构，第一源漏电极1023和第二源漏电极1024中的一个实现为源极，另一个实现为漏极。
例如，开关晶体管设置在光电传感器的远离衬底1011的一侧，开关晶体管的第一源漏电极1023与光电传感器的第一电极101和第二电极102中的一个电连接。
例如，在图4A的实施例中，光电传感器的第二电极102设置在第一电极101的远离衬底1011的一侧，第一源漏电极1023与第二电极102电连接，且在垂直于衬底1011的方向上，第一源漏电极1023与第二电极102至少部分重叠。由此，第一源漏电极1023与第二电极102可以通过竖直延伸的连接电极1025电连接。
例如，光电传感器和开关晶体管在衬底上的正投影占据了基本相同的范围。由此可以缩小光电传感器和开关晶体管的整体在衬底上的占用空间。
例如，图4B-图4E示出了图4A中的基板在制备过程中的示意图。在制备过程中，如图4B所示，首先在衬底1011，例如玻璃衬底上采用沉积或者溅射等工艺依次形成第一电极材料层和光电转换材料层，例如，该实施例中，第一电极材料层可以为ITO层，光电转换材料层可以为IGZO层；然后对第一电极材料层和光电转换材料层进行图案化以形成第一电极101和光电转换层103。例如，在形成第一电极101的同时，还可以形成走线1019，走线1019例如与第一电极101电连接，用于为第一电极101提供电信号。例如，在光电转换层103上采用涂覆等工艺形成第一平坦化层1012，并对第一平坦化层1012进行图案化，以形成暴露光电转换层103的开口1012A。
之后，如图4C所示，在第一平坦化层1012上采用溅射或者沉积等工艺形成第二电极材料层，例如Mo层，然后对第二电极材料层进行 图案化，形成第二电极102。之后，在第二电极102上采用涂覆等工艺形成第二平坦化层1013。
例如，如图4D所示，在第二平坦化层1013上方采用沉积等工艺形成缓冲层1014，然后在缓冲层1014上采用沉积等工艺形成有源材料层，并对有源材料层进行图案化，形成有源层1021。之后，在有源层1021上采用沉积等工艺形成栅绝缘层1015，在栅绝缘层1015上采用溅射或者沉积等工艺形成栅极材料层，并对栅极材料层进行图案化，以形成栅极102。例如，可以以栅极102为掩模对有源层1021进行掺杂处理，例如进行P型掺杂或者N型掺杂，从而完成有源层1021的导体化工艺，在有源层1021中形成导电的第一源漏区1023A和第二源漏区1023B，第一源漏区1023A和第二源漏区1023B之间的未掺杂区域为沟道区。
例如，如图4E所示，在栅极1022上采用沉积等工艺形成层间绝缘层1016，并对第二平坦化层1013、缓冲层1014、栅绝缘层1015和层间绝缘层1016同时进行图案化，形成暴露第二电极102的第一过孔1016A、暴露第一源漏区1023A的第二过孔1016B和暴露第二源漏区1023B的第三过孔1016C。然后，在层间绝缘层1016上采用溅射或者沉积等工艺形成源漏材料层，并对源漏材料层进行图案化，形成连接电极1025、第一源漏电极1023和第二源漏电极1024。随后，如图4A所示，在第一源漏电极1023和第二源漏电极1024上采用沉积等工艺形成钝化层1017，并在钝化层1017上采用涂覆等工艺形成第三平坦化层1018。
例如，在上述实施例中，第一电极101可以为具有高功函的透明电极，由此，信号光可从基板的底部进入。第一电极101可以作为光电传感器的阳极。例如，第二电极102可以为不透明的、具有遮光效果的电极，由此可以阻挡下方光照，避免光照射到开关晶体管的有源层1021，提高开关晶体管的稳定性。例如，第二电极102可以作为光电传感器的阴极。例如，第一平坦化层1012可以在制备过程中防止第二电极102与下方已形成的第一电极101和光电转换层103的侧壁发生短路，同时具有平坦化作用；第二平坦化层1013可以屏蔽第二电极102对开关晶体管的有源层1021的沟道的电学影响。
例如，上述光电传感器可以用于底发射OLED显示基板以及LCD显示基板等电子基板中，实现光学补偿、指纹识别等功能。
例如，在另一些实施例中，基板也可以采用其他结构。例如，图5A示出了本公开实施例提供的另一种基板的示意图。如图5A所示，该实施例中，开关晶体管设置在光电传感器的远离衬底2011的一侧，光电传感器的第二电极102设置在第一电极101的远离衬底2011的一侧。
例如，如图5A所示，开关晶体管包括设置在第二电极102的远离衬底2011一侧的有源层2021、设置在有源层1021的远离衬底2011一侧的栅极2022以及设置在有源层2021的远离衬底2011一侧且与有源层2021分别电连接的第一源漏电极2023和第二源漏电极2024。
例如，在该实施例中，第二电极102可以复用为开关晶体管的另一栅极。由此，开关晶体管形成为双栅结构，即栅极2022(作为顶栅)和第二电极102(作为底栅)，栅极2022和第二电极102共同控制开关晶体管的开关状态。
例如，如图5A所示，在垂直于衬底2011的方向上，栅极2022和第二电极102至少部分重叠，且与有源层1021至少部分重叠。由此可减小上述结构在衬底2011上的占用空间。
例如，图5B-图5D示出了图5A中的基板在制备过程中的示意图。在制备过程中，如图5B所示，首先在衬底2011，例如玻璃衬底上采用沉积或者溅射等工艺依次形成第一电极材料层与光电转换材料层，然后对第一电极材料层与光电转换材料层同时进行图案化，形成第一电极101和光电转换层103。例如，在形成第一电极101的同时，还可以形成有走线2019，走线2019例如与第一电极101电连接，用于为第一电极101提供电信号。随后，在光电转换层103上采用涂覆等工艺形成第一平坦化层2012，并对第一平坦化层2012进行图案化，形成暴露光电转换层103的开口2012A。
例如，如图5C所示，在第一平坦化层2012上采用溅射或者沉积等工艺形成第二电极材料层，并对第二电极材料层进行图案化，形成第二电极102。之后，在第二电极102上形成缓冲层2013，并在缓冲层2013上采用沉积等工艺形成有源材料层，并对有源材料层进行图案化， 形成有源层2021。
如图5D所示，在有源层2021上采用沉积等工艺形成栅绝缘层2014，并在栅绝缘层2014上采用沉积或者溅射等工艺形成栅极材料层，并对栅极材料层进行图案化，形成栅极2022。例如，以栅极2022为掩模对有源层2021进行掺杂，从而完成有源层2021的导体化工艺，在有源层2021中形成导电的第一源漏区2023A和第二源漏区2023B，第一源漏区2023A和第二源漏区2023B之间的未掺杂的区域为沟道区。
然后，在栅绝缘层2014上采用沉积等工艺形成层间绝缘层2015，并对栅绝缘层2014和层间绝缘层2015进行图案化，形成分别暴露第一源漏区2023A和第二源漏区2023B的第一过孔2015A和第二过孔2015B。
然后，如图5A所示，在层间绝缘层2015上采用沉积或者溅射等工艺形成源漏材料层，并对源漏材料层进行图案化，形成第一源漏电极2023和第二源漏电极2024。随后，在第一源漏电极2023和第二源漏电极2024上采用沉积等工艺形成钝化层2015，并在钝化层2015上采用涂覆等工艺形成第二平坦化层2016。
例如，在上述基板中，第一电极101可以为具有高功函的透明电极，作为光电传感器的阳极，第二电极102可以为不透明的、具有遮光效果的电极，作为光电传感器的阴极。例如，信号光从基板下方射入，引起第二电极102的电压变化，根据底栅对开关晶体管开关特性的调制效果，实现光电信号的转换。例如，该基板也可以用于底发射OLED显示基板以及LCD显示基板等电子基板中，实现光学补偿、指纹识别等功能。
例如，在另一些实施例中，图6A示出了本公开实施例提供的另一种基板的示意图。如图6A所示，在该实施例中，光电传感器设置在开关晶体管的远离衬底基板3011的一侧，开关晶体管包括有源层3021、栅极3022、第一源漏电极3023和第二源漏电极3024。例如，第一源漏电极3023复用做光电传感器的第一电极101或者第二电极102，从而可以简化基板结构，减少层数，节约材料。例如，图6A中示出为第一源漏电极3023复用做光电传感器的第二电极102。
例如，在垂直于衬底3011的方向上，栅极3022和光电传感器分别 位于有源层3021的相对两侧或者相同侧，图6A中示出为栅极3022和光电传感器位于有源层3021的相同侧，此时，开关晶体管具有顶栅结构。
例如，图6B-图6D示出了图6A中的基板在制备过程中的示意图。在制备过程中，如图6B所示，首先在衬底3011，例如玻璃衬底上采用沉积等工艺形成缓冲层3012，然后在缓冲层3012上采用沉积等工艺形成有源材料层，并对有源材料层进行图案化，形成有源层3021。
如图6C所示，在有源层3021上采用沉积等工艺形成栅绝缘层3013，并在栅绝缘层3013上采用溅射或者沉积等工艺形成形成栅极材料层，然后对栅极材料层进行图案化，形成栅极3022。例如，以栅极3022为掩模对有源层3021进行掺杂，从而完成有源层3021的导体化工艺，在有源层3021中形成导电的第一源漏区3021A和第二源漏区3021B，第一源漏区3021A和第二源漏区3021B之间的未掺杂区域为沟道区。
如图6C所示，在栅极3022上采用沉积等工艺形成层间绝缘层3014，并对栅绝缘层3013和层间绝缘层3014进行图案化，形成分别暴露第一源漏区3021A和第二源漏区3021B的第一过孔3014A和第二过孔3014B。
如图6D所示，在层间绝缘层3014上采用溅射或者沉积等工艺形成源漏材料层，并对源漏材料层进行图案化，形成第一源漏电极3023和第二源漏电极3024。之后，在第一源漏电极3023上采用沉积等工艺形成光电转换材料层，并对光电转换材料层进行图案化，形成光电转换层103。
如图6E所示，在光电转换层103上采用涂覆等工艺形成第一平坦化层3015，并对第一平坦化层3015进行图案化，形成暴露光电转换层103的开口3015A。
然后，如图6A所示，在第一平坦化层3015上采用溅射或者沉积等工艺形成第一电极材料层，并对第一电极材料层进行图案化，形成第一电极101。最后，在第一电极101上采用涂覆等工艺形成第二平坦化层3016。
例如，第一电极101可以为具有高功函的透明电极，用作光电传感 器的阳极，开关晶体管的第一源漏电极复用做第二电极102，可以为不透明的、具有遮光效果的电极，作为作光电传感器的阴极。此时，信号光可以从基板上方射入。该基板具有更简化的工艺制作流程，且能与OLED、LCD显示技术兼容，例如可用于OLED显示基板以及LCD显示基板等电子基板中，实现光学补偿、指纹识别等功能。
例如，在另一些实施例中，图7A示出了本公开实施例提供的另一种基板的示意图。如图7A所示，该实施例中，光电传感器设置在开关晶体管的远离衬底基板4011的一侧。开关晶体管包括有源层4021、栅极4022、第一源漏电极4023和第二源漏电极4024。例如，第一源漏电极4023复用做光电传感器的第一电极101或者第二电极102，图7A中示出为第一源漏电极4023复用做光电传感器的第二电极102。
例如，在垂直于衬底4011的方向上，栅极4022和光电传感器分别位于有源层4021的相对两侧，此时，开关晶体管具有底栅结构。
例如，图7B-图7D示出了图7A中的基板在制备过程中的示意图。在制备过程中，如图7B所示，首先在衬底4011，例如玻璃衬底上采用溅射或者沉积等工艺形成栅极材料层，并对栅极材料层进行图案化，形成栅极4022。随后，在栅极4022上采用沉积等工艺依次形成栅绝缘层4012和有源材料层，然后对有源材料层进行图案化，形成有源层4021。
如图7C所示，在有源层4021上采用溅射或者沉积等工艺依次形成源漏极材料层4020和光电转换材料层，然后对光电转换材料层进行图案化，形成光电转换层103，之后对源漏极材料层4020进行图案化，形成第一源漏电极4023和第二源漏电极4024，如图7D所示。
例如，如图7D所示，在第一源漏电极4023和第二源漏电极4024上采用沉积等工艺形成钝化层4013，并在钝化层4013上采用涂覆等工艺形成第一平坦化层4014，然后对钝化层4013和第一平坦化层4014进行图案化，形成暴露光电转换层103的开口4014A。
随后，在第一平坦化层4014上采用溅射或者沉积等工艺形成第一电极材料层，并对第一电极材料层进行图案化，形成第一电极101。最后，在第一电极101上采用涂覆等工艺形成第二平坦化层。
例如，第一电极101可以为具有高功函的透明电极，作为光电传感器的阳极，开关晶体管的第一源漏电极复用做第二电极102，为不透明 的、具有遮光效果的电极。此时，信号光可以从基板上方射入。该基板同样具有更简化的工艺制作流程，且能与OLED、LCD显示技术兼容，例如可用于OLED显示基板以及LCD显示基板等电子基板中，实现光学补偿、指纹识别等功能。
例如，在上述实施例中，开关晶体管具有底栅结构，第一源漏电极4023和第二源漏电极4024搭接在有源层4021上，在该有源层4021的制备过程中，无需对有源层4021进行导体化工艺，并且有源层4021中不存在低掺杂的区域，有利于在高分辨率(PPI)显示产品中的应用。
例如，在另一些实施例中，图8A示出了本公开实施例提供的另一种基板的示意图。如图8A所示，该实施例中，光电传感器设置在开关晶体管的远离衬底基板5011的一侧。开关晶体管包括有源层5021、栅极5022、第一源漏电极5023和第二源漏电极5024。第一源漏电极5023和第二源漏电极5024与有源层5021电连接。例如，栅极5022复用做光电传感器的第一电极101或者第二电极102，图8A中示出为栅极5022复用做光电传感器的第二电极102。
例如，如图8A所示，栅极5022设置在有源层5021的远离衬底基板5011的一侧，复用做第二电极102，光电转换层103设置在栅极5022的远离衬底基板5011的一侧，第一电极101设置在光电转换层103的远离衬底基板5011的一侧。
例如，第一源漏电极5023和第二源漏电极5024与栅极5022可以同层设置。例如，在垂直于衬底5011的方向上，光电转换层103与有源层5021至少部分重叠。
本公开的实施例中，“同层设置”为两个功能层或结构层在基板的层级结构中同层且同材料形成，即在制备工艺中，该两个功能层或结构层可以由同一个材料层形成，且可以通过同一构图工艺形成所需要的图案和结构，由此可简化基板的制备工艺。
例如，图8B-图8G示出了图8A中的基板在制备过程中的示意图。在制备过程中，如图8B所示，首先在衬底5011，例如玻璃衬底上采用沉积等工艺依次形成缓冲层5012和有源材料层，并对有源材料层进行图案化，形成有源层5021。
然后，如图8C所述，在有源层5021上采用沉积等工艺形成栅绝 缘层5013。
然后，如图8D所示，在栅绝缘层5013上方形成光刻胶图案5020，并以光刻胶图案5020为掩模对有源层5021进行掺杂，从而完成有源层5021的导体化工艺，在有源层5021中形成导电的第一源漏区5021A和第二源漏区5021B，第一源漏区5021A和第二源漏区5021B之间的未掺杂区域为沟道区，随后，例如采用灰化工艺去除光刻胶图案5020。
如图8E所示，对栅绝缘层5013进行图案化，形成分别暴露第一源漏区5021A和第二源漏区5021B的第一过孔5013A和第二过孔5013B。
如图8F所示，在栅绝缘层5013上采用溅射或者沉积等工艺形成源漏材料层，并对源漏材料层进行图案化，同时形成栅极5022、第一源漏电极5023和第二源漏电极5024。
如图8G所示，在栅极5022、第一源漏电极5023和第二源漏电极5024上采用沉积等工艺形成光电转换材料层，并对光电转换材料层进行图案化，形成光电转换层103。然后，在光电转换层103上采用沉积等工艺形成钝化层5014，并在钝化层5014上采用涂覆等工艺形成第一平坦化层5015，并对钝化层5014和第一平坦化层5015进行图案化，形成暴露光电转换层103的开口5015A。
然后，如图8A所示，在第一平坦化层5015上采用溅射或者沉积等工艺形成第一电极材料层，并对第一电极材料层进行图案化，形成第一电极101。之后，在第一电极101上采用涂覆等工艺形成第二平坦化层5016。
例如，第一电极101可以为具有高功函的透明电极，作为光电传感器的阳极，开关晶体管具有顶栅结构，且其栅极复用做第二电极102，为不透明的、具有遮光效果的电极，作为光电传感器的阴极。此时，信号光可以从基板上方射入。该基板具有更简化的工艺制作流程，且能与OLED、LCD显示技术兼容，例如可用于OLED显示基板以及LCD显示基板等电子基板中，实现光学补偿、指纹识别等功能。
例如，在该实施例中，栅极5022、第一源漏电极5023和第二源漏电极5024通过一次图案化工艺完成，且形成为共面结构，一方面可以简化工艺流程，另一方面能够避免栅极5022和第一源漏电极5023或者和第二源漏电极5024跨线(交叉)时发生短路，提高产品良率。
例如，在另一些实施例中，图9A示出了本公开实施例提供的另一种基板的示意图，如图9A所示，该实施例中，在平行于衬底6011的方向上，光电传感器与开关晶体管并列设置。开关晶体管包括有源层6021、栅极6022、第一源漏电极6023和第二源漏电极6024。例如，第一源漏电极6023与光电传感器的第一电极101或者第二电极102同层设置，图中示出为第一源漏电极6023与光电传感器的第二电极102同层设置。
例如，在一些实施例中，如图10所示，第一源漏电极6023与光电传感器的第一电极101或者第二电极102同层设置且一体连接，图中示出为第一源漏电极6023与光电传感器的第二电极102同层设置且一体连接，从而第一源漏电极6023可以直接为第二电极102提供电信号。
例如，在该实施例中，栅极6022与第二电极102、第一源漏电极6023和第二源漏电极6024同层设置。例如，有源层6021与光电转换层103同层设置。由此可以大大简化基板的制备流程，节约成本。
例如，图9B-图9G示出了图9A中的基板在制备过程中的示意图，在制备过程中，如图9B所示，首先在衬底6011，例如玻璃衬底上采用溅射或者沉积等工艺形成第一电极材料层，并对第一电极材料层进行图案化，形成第一电极101。然后，在第一电极101上采用沉积等工艺形成形成缓冲层6012，并对缓冲层6012进行图案化，形成暴露第一电极101的开口6012A。
如图9C所示，在缓冲层6012和第一电极101上采用沉积等工艺形成有源材料层，并对有源材料层进行图案化，同时形成有源层6021和光电转换层103。
如图9D所示，在有源层6021和光电转换层103上采用沉积等工艺形成栅绝缘层6013，并在栅绝缘层6013上形成光刻胶图案6020，如图9E所示，以光刻胶图案6020为掩模对有源层6021进行掺杂，从而完成有源层6021的导体化工艺，在有源层6021中形成导电的第一源漏区6021A和第二源漏区6021B，第一源漏区6021A和第二源漏区6021B之间的未掺杂区域为沟道区，随后例如采用灰化工艺去除光刻胶图案6020。
如图9F所示，对栅绝缘层6013进行图案化，形成暴露光电转换层 103的开口6013A以及分别暴露第一源漏区6021A和第二源漏区6021B的第一过孔6013B和第二过孔6013C。
然后，如图9G所示，在栅绝缘层6013上采用溅射或者沉积等工艺形成源漏材料层，并对源漏材料层进行图案化，同时形成栅极6022、第一源漏电极6023、第二源漏电极6024以及第二电极102。
最后，如图9A所示，在栅极6022、第一源漏电极6023、第二源漏电极6024以及第二电极102上采用沉积等工艺形成钝化层6014，并在钝化层6014上采用涂覆等工艺形成平坦化层6015。
例如，第一电极101为具有高功函的透明电极，作为光电传感器的阳极，第二电极102为不透明的、具有遮光效果的电极，作为光电传感器的阴极。此时，信号光可以从基板下方射入，适用于底发射OLED显示基板，同时兼容LCD显示技术，可以实现光学补偿、指纹识别等功能。另外，该基板具有较薄的厚度，可以实现轻薄化设计。
例如，在本公开的各个实施例中，缓冲层可以采用氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅等无机绝缘材料，可以实现隔离杂质，提供平坦表面等功能。钝化层也可以采用氧化硅、氮化硅或者氮氧化硅等无机绝缘材料，提供钝化、绝缘、保护功能。平坦化层可以采用环氧树脂、聚酰亚胺等有机绝缘材料，实现绝缘、平坦化功能。有源层可以采用半导体氧化物材料，例如IGZO、ITZO或者IGTO等，采用半导体氧化物材料形成开关晶体管的有源层可以降低漏电流，有效降低噪声，提高信噪比。例如，栅极、源漏电极可以采用TiN、Mo、Pt、Pd、Ru、Ni、Cu或者Ti等金属材料或者合金材料。
本公开实施例提供的上述多种基板将光电传感器与开关晶体管集成在一起，光电传感器的光电转换层和开关晶体管的有源层均采用半导体氧化物材料，可以同时提高光电转换层和开关晶体管的综合性能，并达到节省空间、简化工艺流程、减少掩模(Mask)数量的目的，并能够实现高分辨率(PPI)产品的应用。
还有以下几点需要说明：
(1)本公开实施例的附图只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计。
(2)为了清晰起见，在用于描述本公开的实施例的附图中，层或区域 的厚度被放大或缩小，即这些附图并非按照实际的比例绘制。可以理解，当诸如层、膜、区域或基板之类的元件被称作位于另一元件“上”或“下”时，该元件可以“直接”位于另一元件“上”或“下”或者可以存在中间元件。
(3)在不冲突的情况下，本公开的实施例及实施例中的特征可以相互组合以得到新的实施例。
以上，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (22)

  1. 一种光电传感器，包括：
    光电转换层，
    第一电极，设置在所述光电转换层的一侧，
    第二电极，设置在所述光电转换层的一侧，且与所述第一电极间隔；
    其中，所述第一电极和所述第二电极配置为驱动所述光电转换层，在垂直于所述光电转换层的表面的方向上，所述第一电极和所述第二电极分别与所述光电转换层重叠，所述光电转换层包括氧化物半导体材料。
  2. 根据权利要求1所述的光电传感器，其中，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个的材料的功函数大于所述光电转换层的材料的电子亲和势0.65eV以上。
  3. 根据权利要求1或2所述的光电传感器，其中，所述氧化物半导体材料包括IGZO、ITZO和IGTO中的至少一种。
  4. 根据权利要求3所述的光电传感器，其中，所述第一电极和所述第二电极中的至少一个的材料包括ITO、TiN和Mo中的至少一种。
  5. 根据权利要求1-4任一所述的光电传感器，还包括：
    介质层，设置在所述第一电极和所述光电转换层之间和/或所述第二电极和所述光电转换层之间。
  6. 根据权利要求5所述的光电传感器，其中，所述介质层的材料包括氧化硅或者氮化硅。
  7. 根据权利要求1-6任一所述的光电传感器，还包括：
    保护层，设置在所述光电转换层的远离所述第一电极的一侧，包括暴露所述光电转换层的开口。
  8. 一种基板，包括：
    衬底，
    权利要求1-7任一所述的光电传感器，设置在所述衬底上；
    开关晶体管，设置在所述衬底上；
    其中，在垂直于所述衬底的方向上，所述光电传感器与所述开关晶 体管重叠设置，或者
    在平行于所述衬底的方向上，所述光电传感器与所述开关晶体管并列设置。
  9. 根据权利要求8所述的基板，其中，所述开关晶体管设置在所述光电传感器的远离所述衬底的一侧，所述开关晶体管包括第一源漏电极，所述第一源漏电极与所述光电传感器的所述第一电极和所述第二电极中的一个电连接。
  10. 根据权利要求9所述的基板，其中，所述光电传感器的所述第二电极设置在所述第一电极的远离所述衬底的一侧，
    所述第一源漏电极与所述第二电极电连接，且在垂直于所述衬底的方向上，所述第一源漏电极与所述第二电极至少部分重叠。
  11. 根据权利要求8所述的基板，其中，所述开关晶体管设置在所述光电传感器的远离所述衬底的一侧，
    所述光电传感器的所述第二电极设置在所述第一电极的远离所述衬底的一侧，
    所述开关晶体管包括设置在所述第二电极的远离所述衬底一侧的有源层以及设置在所述有源层的远离所述衬底一侧的栅极，
    所述第二电极复用为所述开关晶体管的另一栅极。
  12. 根据权利要求11所述的基板，其中，在垂直于所述衬底的方向上，所述栅极和所述第二电极至少部分重叠。
  13. 根据权利要求8所述的基板，其中，所述开关晶体管包括第一源漏电极，所述第一源漏电极复用做所述光电传感器的所述第一电极或者所述第二电极。
  14. 根据权利要求13所述的基板，其中，所述光电传感器设置在所述开关晶体管的远离所述衬底基板的一侧，
    所述开关晶体管还包括有源层和栅极，在垂直于所述衬底的方向上，所述栅极和所述光电传感器分别位于所述有源层的相对两侧或者相同侧。
  15. 根据权利要求8所述的基板，其中，所述开关晶体管包括栅极，所述栅极复用做所述光电传感器的所述第一电极或者所述第二电极。
  16. 根据权利要求15所述的基板，其中，所述光电传感器设置在 所述开关晶体管的远离所述衬底基板的一侧，
    所述开关晶体管包括有源层和栅极，所述栅极在所述有源层的远离所述衬底基板的一侧，复用做所述第二电极，
    所述光电转换层设置在所述栅极的远离所述衬底基板的一侧，所述第一电极设置在所述光电转换层的远离所述衬底基板的一侧。
  17. 根据权利要求16所述的基板，其中，所述开关晶体管还包括与所述有源层电连接的第一源漏电极和第二源漏电极，所述第一源漏电极和第二源漏电极与所述栅极同层设置。
  18. 根据权利要求16或17所述的基板，其中，在垂直于所述衬底的方向上，所述光电转换层与所述有源层至少部分重叠。
  19. 根据权利要求8所述的基板，其中，在平行于所述衬底的方向上，所述光电传感器与所述开关晶体管并列设置的情况下，
    所述开关晶体管包括第一源漏电极，所述第一源漏电极与所述光电传感器的所述第一电极或者所述第二电极同层设置。
  20. 根据权利要求19所述的基板，其中，所述第一源漏电极与所述光电传感器的所述第一电极或者所述第二电极一体连接。
  21. 根据权利要求19或20所述的基板，其中，所述开关晶体管还包括栅极，所述栅极与所述第一源漏电极同层设置。
  22. 根据权利要求19-21任一所述的基板，其中，所述开关晶体管还包括有源层，所述有源层与所述光电转换层同层设置。
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