感光电路及具有感光电路的感光单元制造技术

本申请公开一种感光电路，包括感光管和阻抗元件，所述感光管包括悬浮栅、栅极端、漏极端和源极端，所述源极端接地，所述漏极端与所述阻抗元件连接，所述阻抗元件的阻值大于所述感光管导通时的内阻，所述栅极端被施加不足以使所述感光管导通的高电平时，所述感光管的阈值电压为第一阈值电压，所述感光管具有第一阈值电压时，所述栅极端被光照且同时被施加扫描电压至所述感光管导通时，所述感光管的阈值电压由所述第一阈值电压升为第二阈值电压，所述感光管的光照强度通过所述第一阈值电压和所述第二阈值电压计算。本申请还公开一种感光单元。本申请的感光电路及感光单元的感光灵敏度不依赖于所述感光电路的感光面积，感光灵敏度高。

A photosensitive circuit and a photosensitive unit with a photosensitive circuit

The present application discloses a photosensitive circuit, including a photosensitive tube and an impedance element, which includes a suspended grid, a gate extremes, a leak extreme, and a source extreme. The source is extremely grounded, the leakage extremes are connected with the impedance element, the impedance element is larger than the internal resistance when the sensor is on, and the gate is extremely applied. The threshold voltage of the photosensitive tube is a first threshold voltage. When the sensor has a first threshold voltage, the threshold voltage of the sensor is raised by the first threshold voltage when the gate is illuminated and the scanning voltage is applied to the light tube at the same time. For the second threshold voltage, the light intensity of the photoreceptor is calculated through the first threshold voltage and the second threshold voltage. The application also discloses a kind of photosensitive unit. The photosensitive sensitivity of the photosensitive circuit and the photosensitive unit of the application does not depend on the photosensitive area of the photosensitive circuit, and has high photosensitivity.

【技术实现步骤摘要】
感光电路及具有感光电路的感光单元
本申请涉及一种感光电路，尤其涉及一种感光电路及具有所述感光电路的感光单元。
技术介绍
目前的光传感器利用光生载流子效应，通过侦测光生载流子效应造成的电位变化，推算出光源的亮度。然而，利用光生载流子效应的缺点是，为了获得较多的光生载流子，需要较大的感应面积，这导致感光单元的面积难以缩小。
技术实现思路
本申请实施例公开一种感光电路及具有所述感光电路的感光单元，其敏感性与感光面积无关，解决了上述技术问题。本申请实施例公开的感光电路，所述感光电路包括感光管和阻抗元件，所述感光管包括悬浮栅，所述感光管还包括栅极端、漏极端和源极端，所述源极端接地，所述漏极端与所述阻抗元件连接，所述阻抗元件的阻值大于所述感光管导通时的内阻，所述栅极端被施加不足以使所述感光管导通的电压时，所述感光管的阈值电压为第一阈值电压，所述感光管具有第一阈值电压时，所述栅极端被光照且同时被施加扫描电压至所述感光管导通时，所述感光管的阈值电压由所述第一阈值电压升为第二阈值电压，所述感光管的光照强度通过所述第一阈值电压和所述第二阈值电压计算。本申请实施例公开的感光单元，包括包括控制器和感光电路，所述控制器与所述感光电路电性连接，所述感光电路包括感光管和阻抗元件，所述感光管包括悬浮栅，所述感光管还包括栅极端、漏极端和源极端，所述源极端接地，所述漏极端与所述阻抗元件连接，所述阻抗元件的阻值大于所述感光管导通时的内阻，所述栅极端被施加不足以使所述感光管导通的电压时，所述感光管的阈值电压为第一阈值电压，所述感光管具有第一阈值电压时，所述栅极端被光照且同时被施加扫描电压至所述感光管导通时，所述感光管的阈值电压由所述第一阈值电压升为第二阈值电压，所述感光管的光照强度通过所述第一阈值电压和所述第二阈值电压计算。本申请实施例公开的感光电路及包括感光电路的感光单元，其光照强度根据隧穿至悬浮栅的电子导致阈值电压的变化计算，其感光灵敏度不受感光面积的影响，减小所述感光电路及所述感光单元所占体积，提高了感光灵敏度。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请第一实施例中的感光电路的结构示意图。图2为本申请第一实施例中的感光管的截面示意图。图3为本申请第一实施例中的感光管电子隧穿的过程示意图。图4为本申请第二实施例中的感光电路的结构示意图。图5为本申请一实施例中的感光单元的模块示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。请参阅图1，为本申请第一实施例中的感光电路100的结构示意图。所述感光电路100包括感光管10和阻抗元件30。所述感光管10包括栅极端11、源极端13和漏极端15。所述栅极端11为控制端，用于向所述感光管10施加电压。所述源极端13为接地端。所述漏极端15与所述阻抗元件30的一端连接。其中，所述感光管10的源极端13与所述漏极端15之间的电压为输出电压Vout。所述阻抗元件30的另一端与所述源极端13之间的电压为漏极电压VDD。其中，所述阻抗元件30的阻值大于所述感光管10导通时的内阻。作为优先实施例，所述阻抗元件30的阻值远大于所述感光管10导通时的内阻。其中，所述“远大于”是指所述阻抗元件30承担整个电路的绝大部分分压使得所述感光管10导通时其分压作用可以忽略不计。具体地，本实施例中，所述阻抗元件30为阻值大于所述感光管10导通时的内阻。具体地，请一并参考图2，在本实施例中，所述感光管10还包括支撑基底12、第一支撑膜14、悬浮栅16、第二支撑膜17、导电沟道18和第三支撑膜19。所述栅极端11设置在所述支撑基底12上。所述第一支撑膜14设置在所述栅极端11上并同时盖住部分支撑基底12。所述悬浮栅16设置在所述第一支撑膜14背离所述栅极端11的一侧。所述第二支撑膜17设置在所述第一支撑膜14背离所述栅极端11的一侧并盖住所述悬浮栅16。所述源极端13和漏极端15设置在所述第二支撑膜17背离所述第一支撑膜14的一侧并相互间隔。所述导电沟道18设置在所述源极端13和所述漏极端15之间。所述第三支撑膜19设置在所述导电沟道18背离所述第二支撑膜17的一侧。具体地，在本实施例中，所述栅极端11、源极端13和漏极端15分别由N型氧化物半导体-氧化铟锡制成。所述支撑基底12为玻璃基底。所述第一支撑膜14、第二支撑膜17和第三支撑膜19为氧化铝膜。所述悬浮栅16由氧化锌制成，其作为电子束缚层。所述导电沟道18由铟镓锌氧化物(IGZO)制成。当向所述栅极端11施加不足以使所述感光管10导通的栅极电压时，所述导电沟道18的电子会隧穿至所述悬浮栅16，但不会隧穿至所述栅极端11，并且光照会促进电子隧穿至所述悬浮栅16。由于所述悬浮栅16内积聚了电子，所述感光管10的阈值电压会增加。其中，电子的隧穿原理见图3。可理解，光照可以促使电子跃迁到较高能级，从而促进隧穿过程，不同能量的光子和不同强度的光照，对隧穿过程的影响程度不同。根据量子力学，能量为E的电子隧穿一个宽度为d、高度为V的方形势垒的概率为：其中，m为质量，h为普朗克常数。如果电子吸收一个能量为hv的光子，并跃迁至更高的能级，则其隧穿的概率为：其中，v为光的频率，h为普朗克常数。因此，电子的隧穿概率P对光子能量hv很敏感。与没有光照的情况相比，当向所述栅极端11施加小于所述感光管10的阈值电压的栅极电压且所述感光管10同时接收一定强度的光照时，隧穿至所述所述悬浮栅16的电子会相应地增多，所述感光管10的阈值电压也会相应地增大。也就是说，所述感光管10的阈值电压与照射所述感光管10的光照强度有直接关系。工作时，首先对所述感光管10的栅极端11施加不足以使所述感光管10导通的高电平，所述高电平使得电子从所述导电沟道18隧穿至所述悬浮栅16，此时，所述感光管10的阈值电压为第一阈值电压。具体地，当所述栅极端11被施加不足以使所述感光管10导通的高电平的时长小于预设时长时，所述感光管10的阈值电压小于所述第一阈值电压，且所述阈值电压随着加压时长的增加而增加，在加压时长等于或大于所述预设时长时，所述感光管10的阈值电压稳定为所述第一阈值电压。所述感光管10具有第一阈值电压时，所述栅极端11被光照且同时被施加从低到高的扫描电压至所述感光管10导通时，所述感光管10的阈值电压由所述第一阈值电压升为第二阈值电压，所述感光管10的光照强度通过所述第一阈值电压和所述第二阈值电压计算。具体地，所述感光管10未导通时，所述感光管10的内阻无穷大，所述感光管10的输出电压Vout为高电平。所述感光管10被施加从低到高的扫描电压至所述感光管10导通时，其导通电压Vpl与所述第二阈值电压相等。所述感光管10导通时，所述感光管10的内阻急剧减小，并远小于所述阻抗元件30本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种感光电路，其特征在于，所述感光电路包括感光管和阻抗元件，所述感光管包括悬浮栅，所述感光管还包括栅极端、漏极端和源极端，所述源极端接地，所述漏极端与所述阻抗元件连接，所述阻抗元件的阻值大于所述感光管导通时的内阻，所述栅极端被施加不足以使所述感光管导通的高电平时，所述感光管的阈值电压为第一阈值电压，所述感光管具有第一阈值电压时，所述栅极端被光照且同时被施加扫描电压至所述感光管导通时，所述感光管的阈值电压由所述第一阈值电压升为第二阈值电压，所述感光管的光照强度通过所述第一阈值电压和所述第二阈值电压计算。

【技术特征摘要】
1.一种感光电路，其特征在于，所述感光电路包括感光管和阻抗元件，所述感光管包括悬浮栅，所述感光管还包括栅极端、漏极端和源极端，所述源极端接地，所述漏极端与所述阻抗元件连接，所述阻抗元件的阻值大于所述感光管导通时的内阻，所述栅极端被施加不足以使所述感光管导通的高电平时，所述感光管的阈值电压为第一阈值电压，所述感光管具有第一阈值电压时，所述栅极端被光照且同时被施加扫描电压至所述感光管导通时，所述感光管的阈值电压由所述第一阈值电压升为第二阈值电压，所述感光管的光照强度通过所述第一阈值电压和所述第二阈值电压计算。2.如权利要求1所述的感光电路，其特征在于，所述栅极端被施加不足以使所述感光管导通的高电平的时长大于或等于预设时长时，所述感光管的阈值电压稳定为所述第一阈值电压。3.如权利要求2所述的感光电路，其特征在于，所述栅极端被施加不足以使所述感光管导通的高电平的时长小于所述预设时长时，所述感光管的阈值电压小于所述第一阈值电压，且所述感光管的阈值电压随着加压时长的增加而增加，在加压时长大于或等于所述预设时长时，所述感光管的阈值电压稳定为所述第一阈值电压。4.如权利要求1所述的感光电路，其特征在于，所述感光管被施加扫描电压至所述感光管导通时的导通电压等于所述第二阈值电压。5.如权利要求1所述的感光电路，其特征在于，所述感光管的漏极端与源极端的电压为输出电压，所述感光管未导通时，所述输出电压为高电平，所述感光管导通时，所述输出电压为低电平。6.如权利要求1所述的感光电路，其特征在于，所述感光管包括导电沟道，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈小明，赵晓辉，马晓丹，刘鹏，
申请(专利权)人：深圳市柔宇科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44