[發明專利]高靈敏度光傳感元件和使用該元件的光傳感裝置

有效

• 申請號: 200710198851.1
• 申請日: 2007-12-14
• 公開（公告）號: CN101207164A
• 公開（公告）日: 2008-06-25
• 發明（設計）人: 田井光春;佐藤秀夫;波多野睦子;木下將嘉
• 申請（專利權）人: 株式會社日立顯示器
• 主分類號: H01L31/112
• 分類號: H01L31/112;H01L27/144;G09G3/00;G02F1/1362;H04N3/15
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所
• 代理人: 季向岡

1.一種在絕緣性基板上形成的光傳感元件，該光傳感元件的特征在于：

在通過向第一半導體層導入高濃度雜質制作的第一電極和第二電極之間，有通過同樣在第一半導體層導入本征層或低濃度雜質制作的受光區域，在受光區域的上部，隔著絕緣膜形成有第三電極。

2.根據權利要求1所述的光傳感元件，其特征在于：

在受光區域的除了與第一電極相接的區域和與第二電極相接的區域這兩個部位的區域以外的部分區域的上部，隔著絕緣膜形成有第三電極。

3.根據權利要求2所述的光傳感元件，其特征在于：

在不照射光、不施加電壓的條件下，形成第一電極、第二電極的半導體層中的多數載流子的濃度在1×10¹⁹個/cm³以上，形成受光區域的半導體層中的多數載流子的濃度在1×10¹⁷個/cm³以下。

4.根據權利要求3所述的光傳感元件，其特征在于：

形成受光區域中的與第一電極相接的區域、或與第二電極相接的區域的半導體層中的多數載流子的濃度在1×10¹⁷個/cm³以上、1×10¹⁹個/cm³以下。

5.根據權利要求4所述的光傳感元件，其特征在于：

傳感器動作時，施加于第二電極的電位，比第一電極的電位高，施加于第三電極的電位，比第一電極的電位低。

6.根據權利要求4所述的光傳感元件，其特征在于：

傳感器動作時，施加于第二電極的電位，比施加于第一電極、第三電極的電位高。

7.根據權利要求2所述的光傳感元件，其特征在于：

在將第一電極、第二電極、第三電極垂直投影于絕緣性基板面時，第一電極與第三電極間的距離、第二電極與第三電極間的距離都在1μm以上。

8.根據權利要求1所述的光傳感元件，其特征在于：

在受光區域的除了與第一電極相接的區域或與第二電極相接的區域以外的部分區域的上部，隔著絕緣膜形成有第三電極。

9.根據權利要求8所述的光傳感元件，其特征在于：

傳感器動作時，施加于第二電極的電位，比第一電極的電位高，施加于第三電極的電位，比第一電極的電位低。

10.根據權利要求8所述的光傳感元件，其特征在于：

傳感器動作時，施加于第二電極的電位，比施加于第一電極、第三電極的電位高。

11.一種光傳感裝置，由在絕緣性基板上形成的光傳感元件和處理來自光傳感元件的輸出的光傳感器輸出處理電路構成，

該光傳感裝置的特征在于：

光傳感元件，在通過向第一半導體層導入高濃度雜質制作的第一電極和第二電極之間，有通過同樣在第一半導體層導入本征層或低濃度雜質制作的受光區域，在受光區域的上部，隔著絕緣膜形成有第三電極，

構成光傳感器輸出處理電路的開關元件，在通過向第一半導體層導入高濃度雜質制作的第一電極和第二電極之間，有同樣在第一半導體層制作的有源層區域，在有源層區域中的除了與第一電極相接的區域和與第二電極相接的區域這兩個部位的區域以外的部分區域的上部，隔著絕緣膜形成有第三電極，而且，部分區域為本征層或低濃度雜質層，對有源層區域中的與第一電極相接的區域和與第二電極相接的區域這兩個部位的區域，以比導入到第一電極和第二電極的雜質少的量、且以比導入到部分區域的雜質多的量導入雜質。

12.根據權利要求11所述的光傳感裝置，其特征在于：

在不照射光、不施加電壓的條件下，形成光傳感元件和開關元件的第一電極和第二電極的半導體層中的多數載流子的濃度在1×10¹⁹個/cm³以上，形成光傳感元件的受光區域和開關元件的部分區域的半導體層中的多數載流子的濃度在1×10¹⁷個/cm³以下，而且，形成開關元件的與第一電極和第二電極相接的有源層區域的兩個部位的半導體層中的多數載流子的濃度在1×10¹⁷個/cm³以上、1×10¹⁹個/cm³以下。