[发明专利]光电二极管及其制备方法、平板探测器

说明书

本发明公开了一种光电二极管及其制备方法、平板探测器，该光电二极管包括：衬底；所述衬底上依次形成有工作电极、中间绝缘层、有源层、钝化层和输出电极，其中，所述输出电极通过贯穿所述中间绝缘层、所述有源层和所述钝化层的过孔与所述工作电极电连接，所述有源层包括非晶硅层和晶化半导体层。该光电二极管响应速度更快，对可见光具有更高的吸收率，且具有更宽的吸收光谱范围。

技术领域

本发明涉及传感技术领域，尤其涉及光电二极管及其制备方法、平板探测器。

背景技术

平板探测器在X射线成像和超声成像等领域有广泛的应用。X射线成像平板探测器是基于目前更多采用的间接转换式的工作原理，其基本结构为表面为一层闪烁体材料(碘化铯或硫氧化钆)，闪烁体材料层下层为矩阵排列的光电二极管阵列。

目前，利用非晶硅(a-Si)作为有源层的光电二极管主要为PIN型光电二极管，其具有漏电流低，量子探测效率较高的优点，但在制备PIN型光电二极管时，需要多次进行离子注入的掺杂工艺以形成其中的P层和N层，工艺较为复杂。

MSM(金属-半导体-金属)型的光电二极管，其制作工艺相对简单，量子探测效率高，但是其响应速度较PIN型光电二极管差。因此，如何提升MSM型的光电二极管的响应速度是一个需要解决的问题。

发明内容

本发明提供一种光电二极管及其制备方法、平板探测器，以解决相关技术中的不足。

根据本发明实施例的第一方面，提供一种光电二极管，包括：

衬底；

所述衬底上依次形成有工作电极、中间绝缘层、有源层、钝化层和输出电极，其中，所述输出电极通过贯穿所述中间绝缘层、所述有源层和所述钝化层的过孔与所述工作电极电连接，所述有源层包括非晶硅层和晶化半导体层。

可选的，所述晶化半导体层和所述非晶硅层为依次形成在所述中间绝缘层上的叠层结构。

可选的，所述晶化半导体层为多晶硅层、半导体型碳纳米管薄膜层或者二硫化钼薄膜层中的任意一种。

可选的，所述晶化半导体层为多晶硅层，所述多晶硅层包括依次形成在所述中间绝缘层上的第一多晶硅层和第二多晶硅层；

所述第二多晶硅层包括多个第二多晶硅区，所述非晶硅层包括多个非晶硅区，所述第二多晶硅区和所述非晶硅区交替排布；

所述第一多晶硅层与每个所述第二多晶硅区均接触连接。

可选的，所述输出电极为透明导电电极。

可选的，贯穿所述中间绝缘层和有源层的过孔与贯穿所述钝化层的过孔交错设置。

根据本发明实施例的第二方面，提供一种光电二极管的制备方法，包括：

提供一衬底；

在所述衬底上依次形成工作电极、中间绝缘层、有源层、钝化层和输出电极，其中，在所述中间绝缘层、所述有源层和所述钝化层中分别形成过孔，所述输出电极通过贯穿所述中间绝缘层、所述有源层和所述钝化层的过孔与所述工作电极连接，所述有源层包括非晶硅层和晶化半导体层。

可选的，所述形成有源层包括：

在所述工作电极上依次形成所述晶化半导体层和所述非晶硅层。

可选的，所述晶化半导体层为多晶硅层，所述多晶硅层包括第一多晶硅层和第二多晶硅层，所述第二多晶硅层包括多个第二多晶硅区；所述形成有源层包括：

在所述工作电极上形成第一多晶硅层；

在所述第一多晶硅层上形成非晶硅材料层；