[发明专利]光传感器

说明书

本申请的光传感器具备：半导体层；半导体层上的栅极绝缘层，该栅极绝缘层包含光电转换层；栅极绝缘层上的栅极电极；电压供给电路，该电压供给电路对半导体层内的源极区和漏极区中的一者与栅极电极之间施加电压；以及信号检测电路，该信号检测电路与源极区和漏极区中的另一者连接。光电转换层具有下述光电流特性：具有第一电压范围、第二电压范围和第三电压范围，该第一电压范围是随着逆向的偏压增大而使输出电流密度的绝对值增大，该第二电压范围是随着正向的偏压增大而使输出电流密度增大，该第三电压范围是在第一电压范围与第二电压范围之间并且输出电流密度相对于偏压的变化率的绝对值比第一电压范围和第二电压范围小，电压供给电路以使施加于光电转换层的偏压为第三电压范围内的方式施加电压，信号检测电路对与由入射光而产生的光电转换层的容量变化相对应的电信号进行检测。

技术领域

本申请涉及光传感器。

背景技术

以往，在光检测装置、图像传感器等中使用了光检测元件。光检测元件的典型例子有光电二极管、光电晶体管等光电转换元件。如众所周知的那样，对通过照射光产生于光电转换元件的光电流进行检测，由此能够对光进行检测。

下述专利文献1在图2中公开了一种薄膜晶体管(TFT)，其具有规定化合物分散在有机聚合物中而成的有机膜作为栅极绝缘膜。作为构成有机膜的规定化合物，选择通过照射光会使极化状态发生变化的化合物。就专利文献1的薄膜晶体管来说，在对栅极绝缘膜照射光时，栅极绝缘膜的介电常数发生变化。因此，通过向栅极绝缘膜照射光，在源极-漏极之间流动的电流发生变化。专利文献1记载了可将这样的薄膜晶体管用于光传感器。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2011-60830号公报

发明内容

提供具有新颖构成的光传感器。

根据本申请的没有限定性的某个例示性实施方式，可提供下述方案。

一种光传感器，其具备：半导体层，该半导体层包含源极区和漏极区；栅极绝缘层，该栅极绝缘层位于被半导体层的源极区和漏极区所夹持的区域上，并且包含光电转换层；栅极绝缘层上的栅极电极；电压供给电路，该电压供给电路对源极区和漏极区中的一者与栅极电极之间施加电压；以及信号检测电路，该信号检测电路与源极区和漏极区中的另一者连接，其中，光电转换层具有下述光电流特性：具有第一电压范围、第二电压范围和第三电压范围，该第一电压范围是随着逆向的偏压增大而使输出电流密度的绝对值增大，该第二电压范围是随着正向的偏压增大而使输出电流密度增大，该第三电压范围是在第一电压范围与第二电压范围之间并且输出电流密度相对于偏压的变化率的绝对值比第一电压范围和第二电压范围小，电压供给电路以使施加于光电转换层的偏压为第三电压范围内的方式施加电压，信号检测电路对与由入射光而产生的光电转换层的容量变化相对应的电信号进行检测。

总的或具体方案可以通过元件、器件、装置、系统、集成电路或方法来实现。另外，总的或具体方案也可以通过任意组合元件、器件、装置、系统、集成电路和方法来实现。

所公开的实施方式的追加效果和优点可以由说明书和附图来明确。效果和/或优点是由说明书和附图所公开的各个实施方式或特征独立带来的，为了得到它们中的一个以上并不需要所有实施方式或特征。

根据本申请的一个方案，提供具有新颖构成的光传感器。

附图说明

图1是示出本申请第一实施方式的光检测装置的截面的剖视示意图。

图2是示意性地示出光检测装置1000的例示性电路构成的图。

图3是示出由包含萘酞菁锡的材料形成的光电转换层处的吸收光谱的一个例子的图。

图4是示出具有使用包含由通式(1)所示的萘酞菁锡的有机半导体材料来形成的光电转换层的栅极绝缘层的一个例子的剖视示意图。