[发明专利]光二极管的结构

说明书

本发明为一种光二极管的结构，其包含一基板，一第一电极设置于该基板上，一电子传递层设置于该第一电极上，一光活性层设置于该电子传递层上，该光活性层具有一第一能隙值，一滤光层设置于该光活性层上，该滤光层具有一第二能隙值，一第二电极设置于该滤光层上，其中，该第二能隙值大于该第一能隙值，该第二能隙值与该第一能隙值具有一能隙比值，该能隙比值大于1且小于等于3。

技术领域

本发明关于一种结构，特别是一种可自体过滤特定波长的光二极管的结构。

背景技术

泛见的光传感器Photodetector(PD)主要由一光二极管(Photodiode)构成。在过去主要以Silicon为主流使用的材料。而随着近年来，在更高灵敏度、更长的感应波长范围、更具高性价比的制造成本等需求增加下。

许多新世代材料统所衍生的光二极管组件亦崭露头角。如有机光传感器(organicphotodetector,OPD)、量子点光传感器(quantum dot photodetector,QDPD)、钙钛矿光测器(Perovskite photodetector,PPD)等。

光传感器属于影像传感器产品中的组件之一，结构上能够有效将光传感器所产生的电流讯号转为数字讯号，一般则需要搭配一读取电路(readout integrated circuit,ROIC)。

在应用属性分类上，ROIC可分为两大类，互补式金属氧化物半导体(Complementary Metal-Oxide-Semiconductor，CMOS)芯片或薄膜晶体管(Thin-FilmTransistor，缩写：TFT)面板，在生产与供应链上分属于半导体芯片厂与显示器面板厂。而影像传感器的出货量随着产品种类多元化而增加，在相机手机和新嵌入式应用迅速普及的推动下，影像传感器在过去十年中，成为成长最快的半导体产品类别。

未来新一波的成长将是由嵌入式数字影像统所发起，包括更多用于汽车安全的相机和车辆中的驾驶员辅助功能、内建自动化和智能化统的机器视觉、医疗应用、人类以及脸部辨识、穿戴式相机、3D视讯、虚拟/扩增实境以及其他用途。最重要的是，愈来愈多的具有快速高分辨率影像感测装置将内建在智能型手机之内。

然而，一般而言光传感器在使用上会依照需求不同，对目标的感测光源进行分光，传统上来说需要利用滤光片(filter)将白光个别转为R/G/B/NIR(near infrared，缩写：NIR)光源，在组件结构上势必须导入滤光片后制程。

而技术上，若能藉由组件设计与光学调控(optical modulation)使组件在不需滤光片的辅助下即可得到窄半高宽(full width at half maximum,FWHM)，光学频谱单一的响应，不仅能缩小传感器体积，在制程与成本上亦可得到诸多优势，若能使光二极管组件在不需滤光片的辅助下，也就是自体滤光的功能，即可得到频谱单一的响应，能缩小传感器体积，降低制程复杂度与成本。

综观现今，在自体滤光的窄半高宽响应的光二极管技术中，绝大多数的组件架构均建立在以ITO(indium tin oxide，缩写：ITO)透明基板的结构上，虽然目前的技术已可有效验证出自体滤光的窄半高宽响应结果，但该组件架构与制程顺序却无法直接用于实际影像传感器产品的应用。