[發明專利]光電傳感器

在審

• 申請號: 202011359459.2
• 申請日: 2020-11-27
• 公開（公告）號: CN112466899A
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 周正三;黃振昌;范成至
• 申請（專利權）人: 神盾股份有限公司
• 主分類號: H01L27/146
• 分類號: H01L27/146
• 代理公司: 北京同立鈞成知識產權代理有限公司 11205
• 代理人: 宋興;劉芳

本發明提供一種光電傳感器，包括基板及多個像素結構，這些像素結構配置于基板上，且排成陣列。每一像素結構包括晶體管及光電二極管，光電二極管包括第一電極、感光層及第二電極。第一電極與晶體管呈側向并排，感光層的第一部分配置于第一電極上，且感光層的第二部分從第一部分延伸至晶體管上方。第二電極配置于感光層上，且位于第一電極與晶體管上方。

技術領域

本發明涉及一種光電元件，尤其涉及一種光電傳感器(photoelectric sensor)。

背景技術

光電傳感器一般是以光電二極管(photodiode)來感測光線，且一般的結構包括基板及配置于基板上的光電二極管與晶體管。在薄膜晶體管(thin film transistor,TFT)光電傳感器的像素結構中，薄膜晶體管與光電二極管是以并排的方式設置于基板上。

為使光電傳感器的光電二極管(即感光單元)能獲得更多的入射光線能量，光電二極管的面積需盡量放大。然而，雖然光電二極管面積放大可以增加進光量，但卻會影響與其并排的薄膜晶體管。薄膜晶體管依制造工藝有其最小的面積需求。在加大光電二極管的尺寸時，因薄膜晶體管無法縮小，將造成光電傳感器的填充因子(fill factor)無法提升，其中填充因子為光電二極管的面積除以光電傳感器的像素結構的面積后所得到的比值。

此外，當光電傳感器應用在屏下式指紋傳感器中時，由于屏幕會阻擋大部分的光線，因此對光電傳感器的感光要求會比應用在其他場合時高出許多。此時，提升光電傳感器的填充因子(fill factor)就變得相當重要。

發明內容

本發明提供一種光電傳感器，其具有高填充因子，且可以利用較簡易的制程來制作。

本發明的一實施例提出一種光電傳感器，包括基板及多個像素結構，這些像素結構配置于基板上，且排成陣列。每一像素結構包括晶體管及光電二極管，光電二極管包括第一電極、感光層及第二電極。第一電極與晶體管呈側向并排，感光層的第一部分配置于第一電極上，且感光層的第二部分從第一部分延伸至晶體管上方。第二電極配置于感光層上，且位于第一電極與晶體管上方。

在本發明的實施例的光電傳感器中，由于用以感光的感光層延伸至晶體管上方，感光面積增加，因此可以有效地提高光電傳感器的填充因子。此外，上述光電傳感器的結構適用于原有的較簡易的制程，而可以不必為了此結構上的創新而需要較先進的制程來制造。

附圖說明

圖1為本發明的一實施例的光電傳感器的上視示意圖；

圖2為圖1中的像素結構的剖面示意圖；

圖3A為薄膜晶體管與光電二極管并排的像素結構中感光面積相對于像素整體面積的分布示意圖；

圖3B為圖2的像素結構中感光面積相對于像素整體面積的分布示意圖。

具體實施方式

現將詳細地參考本發明的示范性實施例，示范性實施例的實例說明于附圖中。只要有可能，相同元件符號在附圖和描述中用來表示相同或相似部分。

圖1為本發明的一實施例的光電傳感器的上視示意圖，而圖2為圖1中的像素結構的剖面示意圖。請參照圖1與圖2，本實施例的光電傳感器100包括基板110及多個像素結構200，這些像素結構200配置于基板110上，且排成陣列。在本實施例中，光電傳感器100例如是圖像傳感器，這些像素結構200分別形成圖像傳感器的多個像素。在本實施例中，基板110為玻璃基板、藍寶石基板(sapphire substrate)或半導體基板，其中半導體基板例如為硅基板、氮化鎵基板、砷化鎵基板或其他半導體材質的基板。