光电探测基板及其制备方法、光电探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种光电探测基板及其制造方法、光电探测装置。光电探测基板包括共面结构的薄膜晶体管和光电二极管，所述薄膜晶体管为垂直沟道结构。本发明专利技术通过将垂直沟道结构的薄膜晶体管和光电二极管构成共面结构，有效减小了光电探测基板的整体厚度，减少了由应力引起的基板形变，避免了基板形变带来的损伤，提高了产品良品率。同时，由于采用共面结构，因而薄膜晶体管和光电二极管可以同步制备，减少了构图工艺次数，简化了制备流程，降低了生产成本。此外，由于垂直沟道结构薄膜晶体管占用面积小，能够使得光电二极管的感光面积得以增加，因而可以提高探测效率，提高产品分辨率。

【技术实现步骤摘要】
光电探测基板及其制备方法、光电探测装置
本专利技术涉及探测
，具体涉及一种光电探测基板及其制备方法、光电探测装置。
技术介绍
光电探测广泛应用于医疗、安全、无损检测等领域，在国计民生中日益发挥着重要作用，例如，近期出现的X射线数字照相(DigitalRadioGraphy)技术，在医疗影像检测、工业生产安全检测、天文探测、高能离子检测、环境安全探测等领域得到广泛应用。X射线数字照相技术可分为直接转换型(DirectDR)和间接转换型(IndirectDR)，由于间接转换型X射线数字照相技术具有开发成熟、成本相对低、器件稳定性好等优势，因此得到了广泛的研究。间接转换型X射线数字照相装置的主体结构包括光电探测基板和闪烁层，光电探测基板包括薄膜晶体管(ThinFilmTransistor，TFT)和光电二极管(PhotoDiode，PD)，在X射线照射下，闪烁层(与荧光体层)将X射线光子转换为可见光，光电二极管将可见光转换为电信号，薄膜晶体管读取电信号并将电信号输出得到显示图像。目前，现有光电探测基板通常将光电二极管构建在薄膜晶体管之上，以增加光电二极管的感光面积，提高探测效率。但经本申请专利技术人研究发现，光电二极管设置在薄膜晶体管之上的布局使得整体结构较厚，受应力影响易发生基板形变，导致膜层受损，造成良品率较低。此外，薄膜晶体管和光电二极管的叠层结构需要依次制备薄膜晶体管和光电二极管，构图工艺次数多，制备流程复杂繁琐，生产成本较高。
技术实现思路
本专利技术实施例所要解决的技术问题是，提供一种光电探测基板及其制备方法、光电探测装置，以克服现有结构存在良品率较低和生产成本较高等缺陷。为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种光电探测基板，包括共面结构的薄膜晶体管和光电二极管，所述薄膜晶体管为垂直沟道结构。可选地，所述薄膜晶体管包括栅电极、有源层、第一电极和第二电极；所述光电二极管包括第一掺杂层、吸收层和第二掺杂层；所述薄膜晶体管的有源层与所述光电二极管的吸收层同层设置，且通过一次构图工艺形成。可选地，所述光电二极管还包括与所述第一掺杂层连接的下电极、与所述第二掺杂层连接的上电极以及与所述上电极连接的电极引线；所述光电二极管的下电极与所述薄膜晶体管的第一电极同层设置，且通过一次构图工艺形成；所述光电二极管的电极引线与所述薄膜晶体管的第二电极同层设置，且通过一次构图工艺形成。可选地，所述薄膜晶体管还包括在所述第一电极与有源层之间建立连接的第一接触层和在所述第二电极与有源层之间建立连接的第二接触层；所述薄膜晶体管的第二接触层与所述光电二极管的第二掺杂层同层设置，且通过一次构图工艺形成；所述薄膜晶体管的第一电极和所述光电二极管的下电极通过所述第一接触层连接。可选地，所述第一电极包括漏电极，第二电极包括源电极，所述第一掺杂层包括P型掺杂半导体，第二掺杂层包括N型掺杂半导体。可选地，所述薄膜晶体管包括：基底；设置在所述基底上的第一接触层；设置在所述基底上且与所述第一接触层连接的第一电极，所述第一电极与光电二极管的下电极同层设置，且通过所述第一接触层连接；覆盖所述第一接触层和第一电极的第一绝缘层，其上开设有暴露出所述第一接触层的第二过孔；设置在所述第一绝缘层上的有源层，所述有源层通过所述第二过孔与第一接触层连接，所述有源层与光电二极管的吸收层同层设置；设置在所述有源层上的第二接触层，所述第二接触层与光电二极管的第二掺杂层同层设置；覆盖所述有源层和第二接触层的第二绝缘层；设置在所述第二绝缘层上的栅电极，所述栅电极位于有源层的侧壁位置；覆盖所述栅电极的第三绝缘层，其上开设有暴露出所述第二接触层的第三过孔；设置在所述第三绝缘层上的第二电极，所述第二电极通过所述第三过孔与第二接触层连接，所述第二电极与光电二极管的电极引线同层设置；覆盖所述第二电极的第四绝缘层。可选地，所述光电二极管包括：基底；设置在所述基底上且与薄膜晶体管的第一接触层连接的下电极，所述下电极与薄膜晶体管的第一电极同层设置；覆盖所述下电极的第一绝缘层，其上开设有暴露出所述下电极的第一过孔；设置在所述第一绝缘层上的第一掺杂层，所述第一掺杂层通过所述第一过孔与下电极连接；设置在所述第一掺杂层上的吸收层，所述吸收层与薄膜晶体管的有源层同层设置；设置在所述吸收层上的第二掺杂层，所述第二掺杂层与薄膜晶体管的第二接触层同层设置；设置在所述第二掺杂层上的上电极，所述上电极在基底上的正投影小于所述吸收层在基底上的正投影，且位于所述吸收层在基底上的正投影范围内；覆盖所述上电极、第二掺杂层、吸收层和第一掺杂层的第二绝缘层；覆盖所述第二绝缘层的第三绝缘层，其上开设有暴露出所述上电极的第四过孔；设置在所述第三绝缘层上的电极引线，所述电极引线通过所述第四过孔与上电极连接，所述电极引线与薄膜晶体管的第二电极同层设置；覆盖所述电极引线的第四绝缘层。可选地，所述共面结构的薄膜晶体管和光电二极管包括：基底；设置在所述基底上的第一接触层；设置在所述基底上且分别与所述第一接触层连接的第一电极和下电极；覆盖所述第一电极、下电极和第一接触层的第一绝缘层，其上开设有暴露出所述下电极的第一过孔和暴露出所述第一接触层的第二过孔；设置在所述第一绝缘层上的第一掺杂层，所述第一掺杂层通过所述第一过孔与下电极连接；设置在所述第一绝缘层上的有源层和设置在所述第一掺杂层上的吸收层，所述有源层通过所述第二过孔与第一接触层连接；设置在所述有源层上的第二接触层和设置在所述吸收层上的第二掺杂层；设置在所述第二掺杂层上的上电极，所述上电极在基底上的正投影小于所述吸收层在基底上的正投影，且位于所述吸收层在基底上的正投影范围内；覆盖所述有源层、第二接触层、上电极、第二掺杂层、吸收层和第一掺杂层的第二绝缘层；设置在所述第二绝缘层上的栅电极，所述栅电极位于有源层的侧壁位置；覆盖所述栅电极的第三绝缘层，其上开设有暴露出所述第二接触层的第三过孔和暴露出所述上电极的第四过孔；设置在所述第三绝缘层上的第二电极和电极引线，所述第二电极通过所述第三过孔与第二接触层连接，所述电极引线通过所述第四过孔与上电极连接；覆盖所述第二电极和电极引线的第四绝缘层。本专利技术实施例还提供了一种光电探测装置，包括上述的光电探测基板。本专利技术实施例还提供了一种光电探测基板的制备方法，包括：在基底上通过同一次制备过程形成共面结构的薄膜晶体管和光电二极管，所述薄膜晶体管为垂直沟道结构。可选地，在基底上通过同一次制备过程形成共面结构的薄膜晶体管和光电二极管，包括：在基底上形成薄膜晶体管的第一接触层和第一电极，以及光电二极管的下电极和第一掺杂层，所述第一电极和下电极同层设置且通过一次构图工艺形成；形成薄膜晶体管的有源层和第二接触层，以及光电二极管的吸收层、第二掺杂层和上电极，所述有源层和吸收层同层设置且通过一次构图工艺形成；形成薄膜晶体管的栅电极和第二电极，以及光电二极管的电极引线，所述第二电极和电极引线同层设置且通过一次构图工艺形成。可选地，在基底上形成薄膜晶体管的第一接触层和第一电极，以及光电二极管的下电极和第一掺杂层，包括：在基底上形成第一接触层；形成第一电极和下电极，所述第一电极和下电极相互邻近的一端分别与所述第一接触层连接；形成覆盖所述第一电极和下电极的第一绝缘层，其本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电探测基板，其特征在于，包括共面结构的薄膜晶体管和光电二极管，所述薄膜晶体管为垂直沟道结构。

【技术特征摘要】
1.一种光电探测基板，其特征在于，包括共面结构的薄膜晶体管和光电二极管，所述薄膜晶体管为垂直沟道结构。2.根据权利要求1所述的光电探测基板，其特征在于，所述薄膜晶体管包括栅电极、有源层、第一电极和第二电极；所述光电二极管包括第一掺杂层、吸收层和第二掺杂层；所述薄膜晶体管的有源层与所述光电二极管的吸收层同层设置，且通过一次构图工艺形成。3.根据权利要求2所述的光电探测基板，其特征在于，所述光电二极管还包括与所述第一掺杂层连接的下电极、与所述第二掺杂层连接的上电极以及与所述上电极连接的电极引线；所述光电二极管的下电极与所述薄膜晶体管的第一电极同层设置，且通过一次构图工艺形成；所述光电二极管的电极引线与所述薄膜晶体管的第二电极同层设置，且通过一次构图工艺形成。4.根据权利要求2所述的光电探测基板，其特征在于，所述薄膜晶体管还包括在所述第一电极与有源层之间建立连接的第一接触层和在所述第二电极与有源层之间建立连接的第二接触层；所述薄膜晶体管的第二接触层与所述光电二极管的第二掺杂层同层设置，且通过一次构图工艺形成；所述薄膜晶体管的第一电极和所述光电二极管的下电极通过所述第一接触层连接。5.根据权利要求2所述的光电探测基板，其特征在于，所述第一电极包括漏电极，第二电极包括源电极，所述第一掺杂层包括P型掺杂半导体，第二掺杂层包括N型掺杂半导体。6.根据权利要求1～5任一所述的光电探测基板，其特征在于，所述薄膜晶体管包括：基底；设置在所述基底上的第一接触层；设置在所述基底上且与所述第一接触层连接的第一电极，所述第一电极与光电二极管的下电极同层设置，且通过所述第一接触层连接；覆盖所述第一接触层和第一电极的第一绝缘层，其上开设有暴露出所述第一接触层的第二过孔；设置在所述第一绝缘层上的有源层，所述有源层通过所述第二过孔与第一接触层连接，所述有源层与光电二极管的吸收层同层设置；设置在所述有源层上的第二接触层，所述第二接触层与光电二极管的第二掺杂层同层设置；覆盖所述有源层和第二接触层的第二绝缘层；设置在所述第二绝缘层上的栅电极，所述栅电极位于有源层的侧壁位置；覆盖所述栅电极的第三绝缘层，其上开设有暴露出所述第二接触层的第三过孔；设置在所述第三绝缘层上的第二电极，所述第二电极通过所述第三过孔与第二接触层连接，所述第二电极与光电二极管的电极引线同层设置；覆盖所述第二电极的第四绝缘层。7.根据权利要求1～5任一所述的光电探测基板，其特征在于，所述光电二极管包括：基底；设置在所述基底上且与薄膜晶体管的第一接触层连接的下电极，所述下电极与薄膜晶体管的第一电极同层设置；覆盖所述下电极的第一绝缘层，其上开设有暴露出所述下电极的第一过孔；设置在所述第一绝缘层上的第一掺杂层，所述第一掺杂层通过所述第一过孔与下电极连接；设置在所述第一掺杂层上的吸收层，所述吸收层与薄膜晶体管的有源层同层设置；设置在所述吸收层上的第二掺杂层，所述第二掺杂层与薄膜晶体管的第二接触层同层设置；设置在所述第二掺杂层上的上电极，所述上电极在基底上的正投影小于所述吸收层在基底上的正投影，且位于所述吸收层在基底上的正投影范围内；覆盖所述上电极、第二掺杂层、吸收层和第一掺杂层的第二绝缘层；覆盖所述第二绝缘层的第三绝缘层，其上开设有暴露出所述上电极的第四过孔；设置在所述第三绝缘层上的电极引线，所述电极引线通过所述第四过孔与上电极连接，所述电极引线与薄膜晶体管的第二电极同层设置；覆盖所述电极引线的第四绝缘层。8.根据权利要求1～5任一所述的光电探测基板，其特征在于，所述共面结构的薄膜晶体管和光电二极管包括：基底；设置在所述基底上的第一接触层；设置在所述基底上且分别与所述第一接触层连接的第一电极和下电极；覆盖所述第一电极、下电极和第一接触层的第一绝缘层，其上开设有暴露出所述下电极的第一过孔和暴露出所述第一接触层的第二过孔；设置在所述第一绝缘层上的第一掺杂层，所述第一掺杂层通过所述第一过孔与下电极连接；设置在所述第一绝缘层上的有源层和设置在所述第一掺杂层上的吸收层，所述有源层通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄睿，杨昕，周天民，吴慧利，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11