[發(fā)明專利]一種光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)及其制備方法、顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011456158.1
• 申請(qǐng)日: 2020-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN112599621B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 閆雷;方業(yè)周;李峰;姚磊;高云;王成龍;李凱;蘇海東;候林;楊樺;孟艷艷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司;鄂爾多斯市源盛光電有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): H01L31/0352
• 分類號(hào): H01L31/0352;H01L31/105;H01L31/18
• 代理公司: 北京同達(dá)信恒知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11291
• 代理人: 王迪

本申請(qǐng)公開了一種光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)及其制備方法、顯示裝置，用以提高光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的外量子效率以及靈敏度。本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括：第一半導(dǎo)體層，以及位于所述第一半導(dǎo)體層之上的第二半導(dǎo)體層；所述第一半導(dǎo)體層包括N型摻雜半導(dǎo)體；所述第二半導(dǎo)體層包括：本征半導(dǎo)體，以及位于部分所述本征半導(dǎo)體背離所述第一半導(dǎo)體層一側(cè)的、圖案化的P型摻雜半導(dǎo)體。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及光電轉(zhuǎn)換技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)及其制備方法、顯示裝置。

背景技術(shù)

基于低溫多晶硅((Low?Temperature?Poly-silicon，LTPS)的PIN光敏二極管工藝開發(fā)對(duì)于光電傳感產(chǎn)品的升級(jí)是極大的補(bǔ)充。目前，光電傳感產(chǎn)品中通常采用疊層PIN二極管結(jié)構(gòu)，疊層PIN二極管制備包括如下步驟：沉積一層多晶硅(a-Si)層，對(duì)該層a-Si層進(jìn)行電子摻雜工藝形成N型摻雜a-Si層，之后在N型摻雜a-Si層上沉積一層a-Si層，并在該a-Si層背離N型摻雜a-Si層一側(cè)的表面進(jìn)行空穴摻雜工藝形成P型摻雜a-Si層，但是，由于空穴摻雜工藝的能量受設(shè)備限制，摻雜能量目前只能最小調(diào)整為8Kev，導(dǎo)致P型摻雜a-Si層厚度太厚，導(dǎo)致P型摻雜a-Si層對(duì)短波光的吸收太大，中間的a-Si層的光響應(yīng)偏低，外量子效率(External?Quantum?Efficiency，EQE)偏低，導(dǎo)致光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)品噪聲大、增益差和靈敏度低。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)及其制備方法、顯示裝置，用以提高光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的外量子效率以及靈敏度。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)，所光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)包括：第一半導(dǎo)體層，以及位于所述第一半導(dǎo)體層之上的第二半導(dǎo)體層；

所述第一半導(dǎo)體層包括N型摻雜半導(dǎo)體；

所述第二半導(dǎo)體層包括：本征半導(dǎo)體，以及位于部分所述本征半導(dǎo)體背離所述第一半導(dǎo)體層一側(cè)的、圖案化的P型摻雜半導(dǎo)體。

在一些實(shí)施例中，所述本征半導(dǎo)體包括：與所述P型摻雜半導(dǎo)體位于同層的第一部分，以及位于所述P型摻雜半導(dǎo)體和所述第一半導(dǎo)體層之間的第二部分。

在一些實(shí)施例中，所述第二半導(dǎo)體層包括：多個(gè)陣列排布的所述P型半導(dǎo)體。

在一些實(shí)施例中，所述P型摻雜半導(dǎo)體在所述第一半導(dǎo)體層的正投影的形狀為環(huán)形。

在一些實(shí)施例中，所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)還包括：位于所述第二半導(dǎo)體層之上的保護(hù)層；

所述保護(hù)層具有貫穿其厚度的第一開口，所述第一開口在所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)組所在平面的正投影與所述P型摻雜半導(dǎo)體在所述第一半導(dǎo)體層的正投影重合。

在一些實(shí)施例中，所述保護(hù)層的厚度為1000埃～2000埃。

在一些實(shí)施例中，所述光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)還包括：位于所述第一半導(dǎo)體層背離所述第二半導(dǎo)體層一側(cè)的第一電極，以及在所述保護(hù)層背離所述第二半導(dǎo)體層一側(cè)、且通過所述第一開口與所述P型摻雜半導(dǎo)體電連接的第二電極。

本申請(qǐng)實(shí)施例提供的一種光電轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)的制備方法，所述方法包括：

在襯底之上沉積半導(dǎo)體材料，并對(duì)所述半導(dǎo)體材料進(jìn)行電子摻雜工藝，形成包括N型摻雜半導(dǎo)體的第一半導(dǎo)體層；

在所述第一半導(dǎo)體層之上沉積半導(dǎo)體材料，形成本征半導(dǎo)體層；

在所述本征半導(dǎo)體層背離所述第一半導(dǎo)體層的部分表面進(jìn)行空穴摻雜工藝，形成P型摻雜半導(dǎo)體。

在一些實(shí)施例中，在所述本征半導(dǎo)體層背離所述第一半導(dǎo)體層的部分表面進(jìn)行空穴摻雜工藝，形成P型摻雜半導(dǎo)體之前，所述方法還包括：

在所述本征半導(dǎo)體層之上沉積絕緣材料，形成保護(hù)層；