[发明专利]光电二极管、光感测组件及光电二极管的制造方法

说明书

技术领域

本发明是有关于一种光电组件，且特别是有关于一种含有光电二极管的光感测组件。

背景技术

现行的光感应器多为非晶硅光电二极管。因非晶硅具有光电特性，故可通过这一特性来做为光感测组件的感光组件。

目前，因非晶硅材料具有光电性质，所以大部分的非晶硅常掺杂3A族与5A族材料，并制作成PIN(p-intrinsic-n)型光电二极管(photodiode)。然而，上述光电二极管与薄膜晶体管搭配而成的光感测组件(TFT photodiode sensor)对紫外光(UV光)与可见光都具有光电特性，故不易分辨出UV光的感测。因此使传统PIN型光电二极管的应用上与产能上，皆有其发展限制。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光电二极管、光感测组件及光电二极管的制造方法。

因此，本发明的一方面是在提供一种光电二极管，其包含在基板上依序配置下电极、N型半导体层、本质半导体层以及上电极。其中N型半导体层包含N型非晶型铟镓锌氧化物，本质半导体层包含本质非晶型铟镓锌氧化物，且本质非晶型铟镓锌氧化物的含氧量高于N型非晶型铟镓锌氧化物的含氧量。

依据本发明的一实施例，上述光电二极管还包含P型半导体层，配置于本质半导体层与上电极之间。其中P型半导体层的材料为铝氮锌氧化物、铝锌氧化物、锂锌氧化物、砷锌氧化物或锑锌氧化物。

本发明的又一方面是提供一种光感测组件。其光感测组件包含如下。在该基板上依序设置栅极、栅介电层与半导体通道层。在半导体通道层两端上设置源极/漏极。在漏极上配置光电二极管，其包含在漏极上依序设置N型半导体层、本质半导体层与上电极。其中N型半导体层包含N型非晶型铟镓锌氧化物，本质半导体层包含本质非晶型铟镓锌氧化物，且本质非晶型铟镓锌氧化物的含氧量高于N型非晶型铟镓锌氧化物的含氧量。

依据本发明一实施例，上述光感测组件的光电二极管，又包含P型半导体层，且配置于本质半导体层与上电极之间。

依据一实施方式，本案使用非晶型铟镓锌氧化物材料来制备光电二极管，其铟镓锌氧化物不但具有光电特性，且其载子迁移率远大于已知光电二极管所使用的氢化非晶硅。此外，铟镓锌氧化物只吸收UV光，因此可让可见光穿透。所以，可改善已知光电二极管不易分辨UV光与可见光的问题。

依据本发明一实施例，光电二极管的制造方法包含：

提供一溅镀靶材混合物，其包含铟氧化物、镓氧化物与锌氧化物；以及

在含有氧气与氩气的气体环境进行一连续溅镀制程，以于该下电极上连续形成该N型半导体层与该本质半导体层，其中溅镀该N型半导体层时的该氧气/氩气的流量比例低于溅镀该本质半导体层时的该氧气/氩气的流量比例。

上述发明内容旨在提供本发明的简化摘要，以使阅读者对本发明具备基本的理解。此发明内容并非本发明的完整概述，且其用意并非在指出本发明实施例的重要/关键组件或界定本发明的范围。在参阅下文实施方式后，本发明所属技术领域中具有通常知识者当可轻易了解本发明的基本精神及其它发明目的，以及本发明所采用的技术手段与实施方式。

附图说明

为让本发明的上述和其它目的、特征、优点与实施例能更明显易懂，所附附图的说明如下：

图1是绘示依照本发明一实施方式的一种光电二极管剖面示意图；

图2是绘示依照本发明另实施方式的一种光电二极管剖面示意图；

图3A-3E是绘依序依照本发明的一实施方式的一种光感测组件的制备流程剖面结构示意图。

【主要组件符号说明】

100、200、320：光电二极管

110、311：基板

120、220：下电极

130、230、322：N型半导体层

130、230、323：本质半导体层

260、326：P型半导体

300：光感测组件

310：薄膜晶体管

312：栅极

313：半导体通道层

315a：源极

315b：漏极

330：保护层

340：导电层

350：上电极

具体实施方式

下面将更详细地讨论本发明的实施方式。然而，此实施方式可为各种发明概念的应用，可被具体实行在各种不同特定的范围内。特定的实施方式是仅以说明为目的，且不受限于揭露的范围。

光电二极管的结构