一种光电探测器及其制备方法,以及电学装置制造方法及图纸

技术编号:35279789 阅读:20 留言:0更新日期:2022-10-22 12:22
本发明专利技术提供了一种光电探测器及其制备方法,以及电学装置,涉及光电技术领域。光电探测器包括基底层;基底层上的薄膜晶体管;平坦层,覆盖薄膜晶体管;阴、阳极层,同层设置在平坦层上,阳极层与薄膜晶体管第一极连接;感光层,位于阴、阳极层之间,且与阴、阳极层连接。本发明专利技术中,阴、阳极层同层设置,感光层设置在二者之间,从而阴极层、感光层、阳极层在阴极指向阳极方向上形成横向结构,使得电极之间的正对面积较小,电极之间距离可设置得较大,减小了寄生电容,缩短了探测响应时间。另外,横向增长感光层长度,相比纵向增大感光层厚度更简单易行,可增大感光面积,提高了探测响应速度。通过缩短响应时间及提高响应速度,提高了响应效率。提高了响应效率。提高了响应效率。

【技术实现步骤摘要】
一种光电探测器及其制备方法,以及电学装置


[0001]本专利技术涉及光电
,特别是涉及一种光电探测器及其制备方法,以及电学装置。

技术介绍

[0002]随着半导体技术的发展,可以将光信号转化为电信号的高性能半导体光电探测器逐渐发展成熟,在环保、医疗、通信等领域具有十分广泛的应用,目前,光电探测器的响应效率仍有待提高。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种光电探测器及其制备方法,以及电学装置,以解决现有的光电探测器响应效率较低的问题。
[0004]为了解决上述问题,本专利技术公开了一种光电探测器,包括:
[0005]基底层;
[0006]薄膜晶体管,设置在所述基底层上;
[0007]平坦层,覆盖所述薄膜晶体管;
[0008]阴极层和阳极层,同层设置在所述平坦层上,所述阳极层通过所述平坦层上的过孔与所述薄膜晶体管的第一极连接;
[0009]感光层,位于所述阴极层和所述阳极层之间,且分别与所述阴极层和所述阳极层连接。
[0010]可选地,所述感光层设置在所述阴极层与所述阳极层之间的所述平坦层上。
[0011]可选地,所述光电探测器还包括:
[0012]电极层,设置在所述阴极层与所述阳极层之间的所述平坦层上;
[0013]第一栅绝缘层,覆盖所述电极层;
[0014]所述感光层设置在所述第一栅绝缘层上。
[0015]可选地,在所述阴极层指向所述阳极层的方向上,所述感光层的长度大于或等于2微米,且小于或等于5微米。
[0016]可选地,在垂直于所述基底层的方向上,所述阴极层的厚度大于或等于200纳米,且小于或等于500纳米,所述阳极层的厚度大于或等于200纳米,且小于或等于500纳米。
[0017]可选地,所述基底层包括透明材料。
[0018]可选地,所述感光层包括锗化硅材料。
[0019]可选地,所述光电探测器还包括:
[0020]遮光层,设置在所述平坦层上,所述遮光层在所述基底层上的投影覆盖所述薄膜晶体管的有源层在所述基底层上的投影。
[0021]为了解决上述问题,本专利技术还公开了一种光电探测器的制备方法,所述方法包括:
[0022]提供基底层;
[0023]在所述基底层上形成薄膜晶体管;
[0024]形成覆盖所述薄膜晶体管的平坦层;
[0025]在所述平坦层上形成过孔;所述薄膜晶体管的第一极在所述基底层上的投影覆盖所述过孔在所述基底层上的投影;
[0026]通过剥离工艺,在所述平坦层上同层形成阴极层和阳极层;所述阳极层通过所述平坦层上的过孔与所述薄膜晶体管的第一极连接;
[0027]通过化学气相沉积工艺,在所述阴极层和所述阳极层之间形成感光层;所述感光层分别与所述阴极层和所述阳极层连接。
[0028]可选地,所述在所述阴极层和所述阳极层之间形成感光层,包括:
[0029]在所述阴极层与所述阳极层之间的所述平坦层上形成感光层。
[0030]可选地,所述通过剥离工艺,在所述平坦层上同层形成阴极层和阳极层,包括:
[0031]通过剥离工艺,在所述平坦层上同层形成阴极层、阳极层和电极层;所述电极层设置在所述阴极层与所述阳极层之间;
[0032]所述在所述阴极层和所述阳极层之间形成感光层,包括:
[0033]形成覆盖所述电极层的第一栅绝缘层;
[0034]在所述阴极层和所述阳极层之间的所述第一栅绝缘层上形成感光层。
[0035]可选地,所述通过剥离工艺,在所述平坦层上同层形成阴极层和阳极层,包括:
[0036]通过剥离工艺,在所述平坦层上同层形成阴极层、阳极层和遮光层;所述遮光层在所述基底层上的投影覆盖所述薄膜晶体管的有源层在所述基底层上的投影。
[0037]为了解决上述问题,本专利技术还公开了一种电学装置,包括上述光电探测器。
[0038]与现有技术相比,本专利技术包括以下优点:
[0039]在本专利技术实施例中,光电探测器的阴极层和阳极层同层设置,感光层可以设置在阴极层和阳极层之间,从而阴极层、感光层和阳极层,可以在阴极层指向阳极层的方向上形成横向结构,使得阴极层与阳极层之间的正对面积较小,阴极层与阳极层之间的电极距离可以设置得较大,从而减小了器件的寄生电容,缩短了光电探测器的响应时间。另外,横向增长感光层的长度,相比于纵向增大感光层的厚度更加简单易行,从而可以增大光电探测器的感光面积,提高了光电探测器的响应速度。通过缩短光电探测器的响应时间,以及提高光电探测器的响应速度,提高了光电探测器的响应效率。
附图说明
[0040]图1示出了本专利技术实施例一的一种光电探测器的截面示意图;
[0041]图2示出了本专利技术实施例一的另一种光电探测器的截面示意图;
[0042]图3示出了本专利技术实施例一的5%Ge含量的SiGe薄膜的吸光度曲线图;
[0043]图4示出了本专利技术实施例一的一种阵列排布的光电探测器的俯视图;
[0044]图5示出了本专利技术实施例一的另一种阵列排布的光电探测器的俯视图;
[0045]图6示出了本专利技术实施例二的一种光电探测器的制备方法的步骤流程图。
具体实施方式
[0046]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图和具体实
施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0047]实施例一
[0048]图1示出了本专利技术实施例一的一种光电探测器的截面示意图,参照图1,光电探测器包括:
[0049]基底层10;
[0050]薄膜晶体管20,设置在基底层10上;
[0051]平坦层30,覆盖薄膜晶体管20;
[0052]阴极层40和阳极层50,同层设置在平坦层30上,阳极层50通过平坦层30上的过孔与薄膜晶体管20的第一极201连接;
[0053]感光层60,位于阴极层40和阳极层50之间,且分别与阴极层40和阳极层50连接。
[0054]其中,参照图1,薄膜晶体管20具体包括第一极201、第二极202、栅极203和有源层204,栅极203设置在基底层10上。光电探测器还包括第二栅绝缘层(GI)70,第二栅绝缘层70覆盖栅极203。有源层204设置在第二栅绝缘层70上,有源层204在基底层10上的投影与栅极203基底层10上的投影至少部分重叠。薄膜晶体管20的第一极201和第二极202分立设置,有源层204分别与第一极201和第二极202连接,平坦层30覆盖有源层204、第一极201和第二极202。
[0055]感光层60具体可以为PIN结构,其中,靠近阴极层40的部分可以为P区,靠近阳极层50的部分可以为N区,P区与N区之间为I区。
[0056]在本专利技术实施例中,阴极层40和阳极层50可以同层设置,感光层60可以设置在阴极层40和阳极层50之间,从而阴极层40、感光层60和阳极层50,可以在阴极层40指向阳本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光电探测器,其特征在于,包括:基底层;薄膜晶体管,设置在所述基底层上;平坦层,覆盖所述薄膜晶体管;阴极层和阳极层,同层设置在所述平坦层上,所述阳极层通过所述平坦层上的过孔与所述薄膜晶体管的第一极连接;感光层,位于所述阴极层和所述阳极层之间,且分别与所述阴极层和所述阳极层连接。2.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述感光层设置在所述阴极层与所述阳极层之间的所述平坦层上。3.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述光电探测器还包括:电极层,设置在所述阴极层与所述阳极层之间的所述平坦层上;第一栅绝缘层,覆盖所述电极层;所述感光层设置在所述第一栅绝缘层上。4.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,在所述阴极层指向所述阳极层的方向上,所述感光层的长度大于或等于2微米,且小于或等于5微米。5.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,在垂直于所述基底层的方向上,所述阴极层的厚度大于或等于200纳米,且小于或等于500纳米,所述阳极层的厚度大于或等于200纳米,且小于或等于500纳米。6.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述基底层包括透明材料。7.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述感光层包括锗化硅材料。8.根据权利要求1所述的光电探测器,其特征在于,所述光电探测器还包括:遮光层,设置在所述平坦层上,所述遮光层在所述基底层上的投影覆盖所述薄膜晶体管的有源层在所述基底层上的投影。9.一种光电探测器的制备方法...

【专利技术属性】
技术研发人员:郭威丁丁
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:

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