[發(fā)明專利]一種TFT工藝制作的光電傳感器、制備方法及電子設(shè)備

在審

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• 申請日: 2020-07-24
• 公開（公告）號: CN111933737A
• 公開（公告）日: 2020-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫云剛
• 申請（專利權(quán)）人: 上海思立微電子科技有限公司
• 主分類號: H01L31/101
• 分類號: H01L31/101;H01L31/18;H01L27/02;G06K9/00
• 代理公司: 上海百一領(lǐng)御專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31243
• 代理人: 甘章乖;楊孟娟

本發(fā)明的目的是提供一種TFT工藝制作的光電傳感器、制備方法及電子設(shè)備。本發(fā)明的光電傳感器中，每個(gè)感光像素單元中的感光二極管的感光區(qū)域至少部分覆蓋至薄膜晶體管表面，使得感光像素單元中感光區(qū)域面積增大，實(shí)現(xiàn)了更高填充比例的感光層像素設(shè)計(jì)。另外，隨著薄膜晶體管的制作和材料的發(fā)展，薄膜晶體管在達(dá)到相同電性功能的前提下，尺寸可以進(jìn)一步限縮，而使得此種結(jié)構(gòu)的光電傳感器能獲得更高的感光填充比例，能進(jìn)一步提高光電傳感器的像素密度、分辨率和信噪比等性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及指紋識別技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及光學(xué)指紋識別領(lǐng)域。

背景技術(shù)

指紋識別是一種生物識別方式，尤其在電子設(shè)備領(lǐng)域廣泛運(yùn)用。目前，指紋識別中比較常見的為電容指紋識別和光學(xué)指紋識別。這兩種指紋識別在目前的市場上均已有大量的產(chǎn)品面市。

在光學(xué)指紋識別領(lǐng)域中，半導(dǎo)體工藝制作的感光指紋識別芯片配合光學(xué)組件所作為的光學(xué)指紋識別模組較為常見，也已經(jīng)在不少電子設(shè)備，例如智能手機(jī)中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

目前光學(xué)指紋模組在已知的應(yīng)用中，僅局限于特定的區(qū)域進(jìn)行指紋識別。而且此特定區(qū)域的面積不會(huì)很大，可能僅能容納一個(gè)手指的大小。對于大面積的指紋識別，例如，可以放兩個(gè)或者多個(gè)手指；或者不再局限于特定的區(qū)域進(jìn)行指紋識別時(shí)，半導(dǎo)體工藝制作的感光指紋識別芯片需要多顆來完成較大區(qū)域的指紋識別。因此，在大面積的指紋識別中，采用多顆半導(dǎo)體工藝制作的感光指紋識別芯片會(huì)讓光學(xué)指紋模組的成本大幅度上升，而阻礙其在大面積光學(xué)指紋識別的應(yīng)用。

而利用TFT工藝制作感光識別光電傳感器時(shí)，較易實(shí)現(xiàn)大面積的感光指紋識別傳感器的同時(shí)，其制作成本也會(huì)低于半導(dǎo)體感光指紋識別芯片。

目前TFT工藝制作的光電傳感器還在研發(fā)過程中，在市面上還未出現(xiàn)大規(guī)模的量產(chǎn)產(chǎn)品。且TFT工藝較為常見的是運(yùn)用于顯示面板的制作，用于制作光學(xué)指紋識別模組中的光電傳感器還是屬于業(yè)內(nèi)較新的技術(shù)嘗試。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種TFT工藝制作的光電傳感器、制備方法及電子設(shè)備。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光電傳感器，包括多個(gè)感光像素單元，每個(gè)所述感光像素單元設(shè)置在基板上；每個(gè)所述感光像素單元均包括：

薄膜晶體管，具有柵極、柵極絕緣層、有源層和位于有源層兩側(cè)的源極和漏極；和感光二極管，具有第一電極層、感光區(qū)域和第二電極層，所述感光區(qū)域設(shè)置于第一電極層和第二電極層之間；

其中，所述感光二極管的第一電極層與所述薄膜晶體管的源極漏極電性連接；所述感光二極管的感光區(qū)域至少部分覆蓋至所述薄膜晶體管表面。

進(jìn)一步地，上述光電傳感器中，所述薄膜晶體管緊貼所述基板制作，所述感光二極管形成于所述薄膜晶體管上方而靠近所述光電傳感器表面。

進(jìn)一步地，上述光電傳感器中，所述薄膜晶體管的有源層表面至所述感光像素單元的表面之間介質(zhì)層為透光材料。

進(jìn)一步地，上述光電傳感器中，所述介質(zhì)層包括所述感光二極管的第一電極層、感光區(qū)域和第二電極層。

進(jìn)一步地，上述光電傳感器中，所述薄膜晶體管的有源層材料為氧化銦鎵鋅膜。

進(jìn)一步地，上述光電傳感器中，所述薄膜晶體管包括：溝道保護(hù)層，設(shè)置于所述有源層表面。

進(jìn)一步地，上述光電傳感器中，所述柵絕緣層和所述溝道保護(hù)層均包括氧化硅層，且所述氧化硅層均緊貼所述有源層設(shè)置。

進(jìn)一步地，上述光電傳感器中，所述感光二極管的第二電極層與所述光電傳感器的外圍芯片電性連接。

進(jìn)一步地，上述光電傳感器中，所述感光二極管的表面設(shè)置有引線層，所述引線層將所述感光二極管的第二電極層與所述外圍芯片連通。