[发明专利]一种光学传感器

说明书

技术领域

本发明涉及一种传感检测技术，尤其涉及一种光学传感器。

背景技术

近年来，数字化X-ray(X射线)传感器因其便利性以及良好的影像质量，使其在医疗上的应用发展快速随着产品普及。与此同时，在动态X-ray的影像需求也被提出。在现有技术中，传统的非晶硅(a-Si)材质所做出的X-ray传感器，由于迁移率(mobility)过低，无法满足动态需求。此外，铟镓锌氧化物(IndiumGalliumZincOxide，IGZO)材质的X-ray传感器在减少噪声方面又比多晶硅有更好的表现。正因如此，以IGZO材质制作X-ray传感器已逐渐由相关研发人员所提出。

一般来说，常见的薄膜晶体管(thinfilmtransistor，TFT)驱动分类主要有a-SiTFT(非晶硅)与LTPSTFT(低温多晶硅)。在此，采用IGZO技术的TFT就是非晶硅驱动中的一种。例如，利用IGZO技术制造薄膜晶体管的沟道层材料，可以使显示屏功耗较小，成本较低，且分辨率能够达到全高清(fullHD)乃至超高清(UltraDefinition，分辨率4k*2k)的级别程度。这种IGZOTFT不仅解决了传统TFT的缺陷，其对可见光不敏感，可大大增加组件的开口率，提高亮度并降低功耗。然而，IGZO组件容易遭受氢离子正面或侧边扩散，往往造成IGZO薄膜晶体管的阈值电压出现负漂移，导致IGZO薄膜晶体管的噪声偏高，进而影响光学传感器的品质。

有鉴于此，如何设计一种新的光学传感器或对现有的光学传感器进行改进，以消除现有技术中的氢离子对于薄膜晶体管的不利影响，是业内相关技术人员亟待解决的一项课题。

发明内容

针对现有技术中的光学传感器所存在的上述缺陷，本发明提供一种新颖的、可阻止氢离子扩散到IGZO薄膜晶体管内部的光学传感器。

依据本发明的一个方面，提供了一种光学传感器，包括一基板、位于所述基板上的一控制元件与一感光元件，其中所述光学传感器还包括：

一第一绝缘层，设置于所述控制元件的上方；

一平坦层，设置于所述第一绝缘层的上方；

一第一金属阻挡层，设置于所述平坦层的上方，所述第一金属阻挡层作为一氢阻挡层以阻隔氢离子扩散进入所述控制元件；

一第二绝缘层，设置于所述第一金属阻挡层的上方；

一第二金属阻挡层，设置于所述第二绝缘层的上方；以及

一PIN层，位于所述第二金属阻挡层的上方。

在其中的一实施例，所述第一金属阻挡层在相邻像素间为连续图案，并且所述第一金属阻挡层在所述平坦层上的过孔处具有一开口。

在其中的一实施例，所述第一金属阻挡层电性耦接至一共通电极。

在其中的一实施例，所述第一金属阻挡层在相邻像素间为离散图案，所述第一金属阻挡层对应于所述第二金属阻挡层无遮蔽的区域且在所述平坦层上的过孔处具有一开口。

在其中的一实施例，所述第一金属阻挡层电性耦接至一共通电极或对应像素的源极。

在其中的一实施例，所述平坦层上的过孔尺寸为制程允许的最小阈值。

在其中的一实施例，所述控制元件还包括：一栅电极；一栅极绝缘层，位于所述栅电极的上方；一氧化物半导体层，位于所述栅极绝缘层的上方；以及一源电极和一漏电极，对应于所述氧化物半导体层设置，其中，所述源电极与所述漏电极之间透过一蚀刻阻挡层作为沟道。

在其中的一实施例，所述控制元件为薄膜晶体管，且所述氧化物半导体层为氧化铟镓锌材质。

在其中的一实施例，所述第二金属阻挡层为所述PIN层的下电极，且藉由一开口电性耦接至所述控制元件的漏电极。

在其中的一实施例，所述PIN层采用氢离子以等离子增强化学气相沉积方式(PlasmaEnhancedChemicalVaporDeposition，PECVD)制作而成。