[發(fā)明專(zhuān)利]感測(cè)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410436621.4
• 申請(qǐng)日: 2014-08-29
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104183655A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳宗漢;林欽茂
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 友達(dá)光電股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01L31/02
• 分類(lèi)號(hào): H01L31/02;H01L31/08
• 代理公司: 隆天國(guó)際知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 72003
• 代理人: 張?jiān)≡?李玉鎖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明是涉及一種感測(cè)裝置，且特別涉及一種感測(cè)元件包括非晶硅層及石墨烯層的感測(cè)裝置。

背景技術(shù)

在現(xiàn)今的圖像檢測(cè)陣列(image?sensing?array)中，每一感測(cè)像素主要包括一個(gè)薄膜晶體管(thin?film?transistor，TFT)以及一個(gè)PIN二極管(PIN?diode)，其中薄膜晶體管作為讀取的開(kāi)關(guān)元件，PIN二極管則扮演將光能轉(zhuǎn)換成電子信號(hào)的感測(cè)元件。

一般而言，為了使圖像檢測(cè)陣列具有良好的量子效率(Quantum?Efficiency，QE)，又稱(chēng)入射光子-電子轉(zhuǎn)換效率(Incident?Photon-to-electron?Conversion?Efficiency，IPCE)，通常需要沉積足夠厚的PIN層(厚度大約為1.0μm～1.5μm)，此使得用以保護(hù)PIN層的保護(hù)層也需要足夠厚的厚度(大約1.5μm)。如此一來(lái)，公知的圖像檢測(cè)陣列不但具有較厚的厚度，且沉積PIN層的工藝時(shí)間長(zhǎng)、費(fèi)用高。此外，公知的圖像檢測(cè)陣列一般需要11道光刻蝕刻工藝(Photolithography?and?Etching?Process，PEP)才能完成制作，使得工藝復(fù)雜度高。因此，如何減少制造圖像檢測(cè)陣列所使用的光刻蝕刻工藝數(shù)及降低工藝復(fù)雜度是目前研發(fā)的重點(diǎn)之一。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種感測(cè)裝置，其易于大面積制造，并且可減少光刻蝕刻的工藝數(shù)。

本發(fā)明的感測(cè)裝置包括多個(gè)感測(cè)像素，所述多個(gè)感測(cè)像素排列成陣列，其中各感測(cè)像素包括主動(dòng)元件以及感測(cè)元件。感測(cè)元件與主動(dòng)元件電性連接，其中感測(cè)元件包括第一電極層、非晶硅層、第二電極層以及石墨烯層。非晶硅層配置在第一電極層上。第二電極層配置在非晶硅層上，其中第二電極層具有開(kāi)口。石墨烯層與第二電極層及非晶硅層接觸。

基于上述，在本發(fā)明的感測(cè)裝置中，由于感測(cè)元件通知使用非晶硅層與石墨烯層構(gòu)成的接面來(lái)達(dá)成感測(cè)光線的目的，使得感測(cè)裝置能夠符合大面積化生產(chǎn)的要求。另外，本發(fā)明的感測(cè)裝置可通過(guò)減少的光刻蝕刻工藝數(shù)來(lái)制造，藉此可降低工藝復(fù)雜度及工藝時(shí)間。

為讓本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉實(shí)施例，并配合所附附圖作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的感測(cè)裝置的俯視示意圖。

圖2A至圖2H是本發(fā)明一實(shí)施方式的感測(cè)裝置的制作方法的流程俯視圖。

圖3A至3H是本發(fā)明一實(shí)施方式的感測(cè)裝置的制作方法的流程剖面圖。

圖4是本發(fā)明另一實(shí)施方式的感測(cè)裝置的剖面示意圖。

圖5A至圖5B是本發(fā)明又一實(shí)施方式的感測(cè)裝置的制作方法的流程俯視圖。

圖6A至6B是本發(fā)明又一實(shí)施方式的感測(cè)裝置的制作方法的流程剖面圖。

圖7是本發(fā)明再一實(shí)施方式的感測(cè)裝置的俯視示意圖。

其中，附圖標(biāo)記說(shuō)明如下：

10、20、30、40：感測(cè)裝置

100：基板

102：第一電極層

104、306、406：第二電極層

106、206、304：石墨烯層

AS：非晶硅層

BP1：第一保護(hù)層

BP2、BP2’：第二保護(hù)層

BP3：第三保護(hù)層

CH：溝道層

CL、CL’、CL”：覆蓋層

D：漏極

G：柵極

GI：柵極絕緣層

L1：第一信號(hào)線

L2：第二信號(hào)線

L3、L3’、L3”：第三信號(hào)線

OP1：第一開(kāi)口

OP2、OP2’：第二開(kāi)口

OP3：開(kāi)口

P、P’、P”：感測(cè)像素

S：源極

SE、SE’：感測(cè)元件

TFT：主動(dòng)元件

具體實(shí)施方式

圖1是本發(fā)明一實(shí)施方式的感測(cè)裝置的俯視示意圖。

請(qǐng)參照?qǐng)D1，感測(cè)裝置10包括基板100及多個(gè)感測(cè)像素P?；?00的材質(zhì)例如是玻璃、石英、有機(jī)聚合物、或是不透光/反射材料(例如：導(dǎo)電材料、金屬、晶圓、陶瓷、或其它可適用的材料)、或是其它可適用的材料。感測(cè)像素P配置在基板100上。