[發明專利]光傳感器、光傳感裝置及其制備方法

有效

• 申請號: 202010527767.5
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111785745B
• 公開（公告）日: 2023-09-08
• 發明（設計）人: 郭小軍;尹曉寬;侯霄;唐偉;陳蘇杰
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H01L27/144
• 分類號: H01L27/144;H10K39/30
• 代理公司: 上海盈盛知識產權代理事務所(普通合伙) 31294
• 代理人: 孫佳胤;陳麗麗

1.一種光傳感器，其特征在于，包括：

襯底；

光電晶體管，包括位于所述襯底表面的柵電極、覆蓋所述柵電極的絕緣層、位于所述絕緣層表面的源電極和漏電極、以及覆蓋于所述源電極和所述漏電極表面的光敏半導體層；

第一透明鈍化層，位于所述襯底表面且包覆所述光電晶體管；

薄膜光敏器件，位于所述第一透明鈍化層表面、且與所述光電晶體管錯位設置，所述薄膜光敏器件包括位于所述第一透明鈍化層表面的下觸發電極、位于所述下觸發電極表面的光敏功能層、以及位于所述光敏功能層表面的上觸發電極；

第二透明鈍化層，位于所述第一透明鈍化層表面且包覆所述薄膜光敏器件。

2.根據權利要求1所述的光傳感器，其特征在于，所述光敏功能層包括光活性層。

3.根據權利要求2所述的光傳感器，其特征在于，所述光敏功能層還包括空穴傳輸層和電子傳輸層；

所述光活性層的材料為鈣鈦礦、ZcPc-Alq₃、并五苯-C60、F8BT-PDI、CNT-C60、P3HT-F8TBT、P3HT-ICBA、P3HT-PC₆₁BM或PTB7-PC₇₁BM；所述空穴傳輸層的材料為MoO₃、WO₃、V₂O₅、NiO、氧化石墨烯或PEDOT:PSS；所述電子傳輸層的材料為ZnO、TiO₂、Cs₂CO₃、Ca、Al、PFN或PNDI-1Th。

4.根據權利要求1所述的光傳感器，其特征在于，所述光敏半導體層的材料為非晶硅材料、鈣鈦礦材料或者有機半導體材料。

5.根據權利要求1所述的光傳感器，其特征在于，所述光電晶體管包括有機光電晶體管、氧化銦鋅光電晶體管、氧化銦鎵鋅光電晶體管、非晶硅光電晶體管。

6.根據權利要求1所述的光傳感器，其特征在于，所述柵電極、所述源電極、所述漏電極、所述上觸發電極和所述下觸發電極的材料均為導電聚合物、碳基導電物、金屬、金屬氧化物、金屬納米線、金屬或者金屬氧化物納米顆粒。

7.根據權利要求1所述的光傳感器，其特征在于，所述第一透明鈍化層和所述第二透明鈍化層的材料均為無機的氮化硅材料或者有機材料。

8.一種光傳感裝置，其特征在于，包括：

光傳感器陣列，包括多個如權利要求1-7中任一項所述的光傳感器，且多個所述光傳感器排布呈N行M列的陣列，N、M均為正整數；

行掃描驅動器，包括與N行光傳感器一一對應的N條行掃描線，且位于同一行的所有所述光傳感器的柵電極均連接至與對應的一條所述行掃描線；

公共電極，連接與M列光傳感器一一對應的M條公共電極線，且位于同一列的所有所述光傳感器的源電極均連接至對應的一條所述公共電極線；

列掃描驅動器，包括與M列光傳感器一一對應的M條列掃描數據線，且位于同一列的所有所述光傳感器的漏電極均連接至對應的一條所述列掃描數據線；

一個公共頂電極，所述光傳感器陣列中的所有的光傳感器的下觸發電極均連接至所述公共頂電極，所述公共頂電極用于向所述下觸發電極施加固定偏壓；

觸發行控制器，包括與N行光傳感器一一對應的N個觸發行；

觸發列控制器，包括與M列光傳感器一一對應的M個觸發列；

所述上觸發電極包括兩個獨立子電極，兩個獨立的所述子電極的一個連接至對應的觸發行、另一個連接至對應的觸發列。

9.一種如權利要求8所述的光傳感裝置的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

提供一襯底；

形成柵電極和行掃描線于所述襯底表面；

形成覆蓋所述柵電極、所述行掃描線和所述襯底表面的所述絕緣層；

形成源電極、漏電極、列掃描數據線和公共電極線于所述絕緣層表面；

形成覆蓋源電極和漏電極的所述光敏半導體層；

形成包覆所述光電晶體管的第一透明鈍化層于所述襯底表面；

形成下觸發電極于所述第一透明鈍化層表面；

形成光敏功能層于所述下觸發電極表面；

形成上觸發電極、觸發行、觸發列、以及用于隔離相互交叉的觸發行和觸發列的隔離層于光敏功能層表面；

形成包覆上觸發電極、觸發行、觸發列、以及用于隔離相互交叉的觸發行和觸發列的隔離層的第二透明鈍化層于所述第一透明鈍化層表面。