[發明專利]光電轉換裝置及其制備方法

有效

• 申請號: 201210224418.1
• 申請日: 2012-06-29
• 公開（公告）號: CN103022072A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 秋山政彥
• 申請（專利權）人: 株式會社東芝
• 主分類號: H01L27/32
• 分類號: H01L27/32;H01L27/30;H01L51/50;A61B5/1455
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 項丹

相關申請的交叉參考

本申請基于并要求2011年9月26日提交的在先日本專利申請第2011-209848號的優先權，該申請全文通過引用納入本文。

技術領域

本文所述的實施方式一般涉及光源傳感器集成型的光電轉換裝置及其制備方法。

背景技術

近年來，提出了光源傳感器集成型的光電轉換裝置，其用于使用光照射活體并檢測其響應的傳感器和用于以光學方式檢測顯示裝置的表面狀態的傳感器等。

例如，提出了作為復印機文件讀取裝置的光源集成型固態圖像裝置。在該固態圖像裝置中，在基板的非重疊區域上獨立形成了薄膜發光元件和固態圖像元件（光接收元件）。用來自發光元件、在基板相對側上引出的光照射物體，并且用光接收元件檢測來自所述物體的反射光。因為所述發光元件和光接收元件在單獨的基板上形成，所以可以精確檢測物體的狀態。

然而，在該類型的裝置中，由于發光元件和光接收元件是在基板上獨立形成的，它們的結構受限制，且需要大量勞動力來制備所述裝置。例如，當發光元件的形成在光接收元件的形成之后，已經形成的光接收元件的上層可能在發光元件的形成時被破壞，導致元件特性的劣化。特別地，當使用有機半導體材料時該問題特別明顯。除此之外，當在單獨的基板上形成發光元件和光接收元件時，來自發光元件的一些光線被裝置中的各層反射，進入到光接收元件中，從而導致了檢測噪音的增加。

例如，作為用近紅外光照射活體并檢測其響應來獲取活體信息的近紅外光譜技術，脈沖血氧計已經被投入實際使用。然而，在活體中近紅外光比可見光易于傳輸，但是大量散射。因此，相對于入射光，反射光的量是幾個百分數或者更少。因此，需要高靈敏度的檢測。然而，在作為流行的光接收元件的微晶Si的PIN光電二極管中，不足以獲得對于帶隙的近紅外光具有高靈敏度的光接收元件。

附圖簡要說明

圖1顯示根據第一實施方式的光源傳感器集成型光電轉換裝置的元件布局的實施例；

圖2顯示了如圖1所示的光電轉換裝置的截面結構；

圖3所示是如圖1所示的光電轉換裝置中的元件結構的截面圖；

圖4所示是如圖1所示的光電轉換裝置中像素單元的電路排列的電路圖；

圖5顯示了根據圖3所示的元件結構和圖4所示的電路排列的元件的平面布局；

圖6是根據第二實施方式的光源傳感器集成型光電轉換裝置的元件結構的截面圖；

圖7顯示了根據如圖6所示的元件結構的元件的平面布局；

圖8顯示了如圖6所示的光電轉換裝置中的像素單元與凹槽之間的關系；

圖9A至9J所示是如圖6所示的光電轉換裝置的制備過程的截面圖；

圖10所示是根據第三實施方式的光源傳感器集成型光電轉換裝置的像素單元的電路排列的電路圖；

圖11顯示了根據如圖10所示的元件排列的元件的平面布局；

圖12顯示了如圖10所示的光電轉換裝置中的像素單元與凹槽之間的關系；

圖13顯示了如圖10所示的光電轉換裝置中的像素單元與凹槽之間的關系的另一個實施例；

圖14所示是根據第四實施方式的光源傳感器集成型光電轉換裝置的像素單元的平面布局；

圖15所示是如圖14所示的光電轉換裝置中的元件結構的截面圖；

圖16顯示了如圖14所示的光電轉換裝置中的像素單元與凹槽之間的關系；

圖17顯示了如圖14所示的光電轉換裝置中的像素單元與凹槽之間的關系的另一個實施例；

圖18顯示了如圖10所示的光電轉換裝置中的像素單元與凹槽之間的關系的另一個實施例；

圖19顯示了如圖10所示的光電轉換裝置中的像素單元與凹槽之間的關系的另一個實施例；

圖20是根據第五實施方式的光源傳感器集成型光電轉換裝置的基本元件結構的截面圖；

圖21是根據第六實施方式的光源傳感器集成型光電轉換裝置的元件結構的截面圖；

圖22是根據第七實施方式的光源傳感器集成型光電轉換裝置的元件結構的截面圖；

圖23是根據第八實施方式的光源傳感器集成型光電轉換裝置的元件結構的截面圖；

圖24所示是根據第九實施方式的光源傳感器集成型光電轉換裝置中的像素單元的電路排列的電路圖；

圖25所示是根據第10實施方式的光源傳感器集成型光電轉換裝置中的像素單元的電路排列的電路圖；

圖26所示是根據第11實施方式的光源傳感器集成型光電轉換裝置中的像素單元的電路排列的電路圖；