[发明专利]光电器件和包括该光电器件的电子装置有效

专利信息
申请号: 201610821200.2 申请日: 2016-09-13
公开(公告)号: CN107017312B 公开(公告)日: 2021-11-26
发明(设计)人: 赵庆相;白瓒郁;郑熙静 申请(专利权)人: 三星电子株式会社
主分类号: H01L31/0352 分类号: H01L31/0352;H01L31/113;H01L27/146
代理公司: 北京市柳沈律师事务所 11105 代理人: 屈玉华
地址: 韩国*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 光电 器件 包括 电子 装置
【说明书】:

发明提供了光电器件和包括该光电器件的电子装置。光电器件可以包括光敏层,该光敏层可以包括配置为响应于光而产生电荷的纳米结构层和邻近于该纳米结构层的半导体层。纳米结构层可以包括一个或多个量子点。半导体层可以包括氧化物半导体。光电器件可以包括接触光敏层的不同区域的第一电极和第二电极。大量光电转换元件可以在水平方向上布置或者可以在竖直方向上层叠。光电转换元件可以吸收并由此探测在不同波长带中的光而不使用滤色器。

技术领域

根据示范实施方式的装置涉及光电器件和包括该光电器件的电子装置。

背景技术

光电器件将光能转变成电能并响应于光诸如可见光、红外光和紫外光而产生电信号或电力。光电二极管和太阳能电池是光电器件的示例。

光电器件可以应用于图像传感器、光电传感器等中。红色、绿色和蓝色(RGB)像素可以用于互补金属氧化物半导体(CMOS)图像传感器、RGB光电传感器等。典型地,对应于每个子像素的滤色器用来实现RGB像素。然而,当使用滤色器时,由于光交叉(lightcrossover)或光散射导致可能发生图像模糊。此外,当器件的集成度和分辨率增大时,像素中的光电器件的尺寸减小,并且会引起各种限制和问题,诸如填充因子(fill factor)减小和光学增益减小。

发明内容

一个或多个示范性实施方式可以提供光电器件,其可以有源地确定吸收的(探测的)光的波长带。一个或多个示范性实施方式可以提供光电器件,其具有优良的光电转换特性和载流子(电荷)传输特性。

一个或多个示范性实施方式可以提供具有高响应度和高探测率的光电器件。一个或多个示范性实施方式可以提供具有高光学增益和高灵敏度的光电器件。一个或多个示范性实施方式可以提供光电器件,其可以容易地具有高集成度和高分辨率能力。

一个或多个示范性实施方式可以提供可以实现RGB像素而不用滤色器的光电器件。一个或多个示范性实施方式可以提供光电器件,其中在水平方向上的像素尺寸可以通过在竖直方向上层叠子像素而大大减小。

一个或多个示范性实施方式可以提供可以应用于透明器件的光电器件。

一个或多个示范性实施方式可以提供可以应用于柔性器件的光电器件。

一个或多个示范性实施方式可以提供包括该光电器件的电子装置。

附加的示范性方面和优点将在随后的描述中部分地阐述,并且部分地由该描述而明显,或可以通过实践本示范性实施方式而习之。

根据示范性实施方式的方面,用于将光能转变成电能的光电器件包括:光敏层,包括配置为响应于光而产生电荷的量子点层和配置为提供用于传导由量子点层产生的电荷的沟道的半导体层;以及第一电极和第二电极,分别接触光敏层的沟道的相反端部。

半导体层可以包括氧化物半导体。

氧化物半导体可以包括锌氧化物(ZnO)基氧化物、铟氧化物(InO)基氧化物、以及锡氧化物(SnO)基氧化物中的至少一个。

氧化物半导体可以包括,例如,硅铟锌氧化物(SIZO)、硅锌锡氧化物(SZTO)、锌氧化物(ZnO)、铟锌氧化物(IZO)、锌锡氧化物(ZTO)、镓铟锌氧化物(GIZO)、铪铟锌氧化物(HIZO)、铟锌锡氧化物(IZTO)、锡氧化物(SnO)、铟锡氧化物(ITO)、铟镓氧化物(IGO)、铟氧化物(InO)以及铝铟氧化物(AIO)中的至少一个。

半导体层可具有大约3.0eV至大约5.0eV的能带隙。

光敏层可具有其中量子点层被嵌入在半导体层中的结构。

半导体层可以包括下部半导体层和上部半导体层,量子点层可以设置在下部半导体层和上部半导体层之间。

下部半导体层和上部半导体层可具有不同的厚度。

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