一种光电探测器、制备方法及光电探测装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光电探测器、制备方法及光电探测装置，通过设置第一绝缘层，并使第一绝缘层在基板的正投影与第一电极和第二电极在基板的正投影之间的间隙具有交叠区域，这样可以使第一电极和第二电极形成的电场主要分布在光感有源层中，降低电子泄漏的通道，能驱动更多光生载流子被第二电极收集。进而当光电探测器进行光探测产生光电流时，可以使光电流与暗电流的对比度提高，以及使灵敏度提高。

A photoelectric detector, preparation method and photoelectric detection device

【技术实现步骤摘要】
一种光电探测器、制备方法及光电探测装置
本专利技术涉及光电探测
，特别涉及一种光电探测器、制备方法及光电探测装置。
技术介绍
金属-半导体-金属(Metal-Semiconductor-Metal，MSM)型光电探测器利用金属与半导体界面间的肖特基势垒形成类似PN结的载流子耗尽区。半导体内由入射光产生的光生载流子在外加电场的作用下反向肖特基结耗尽区内发生漂移运动，迅速被光电探测器两端的电极收集。由于MSM结构光探测器具有结构简单、寄生电容小、响应速度快、制作工艺成本低等特点被广泛应用于各类光子和粒子探测器中。
技术实现思路
本专利技术实施例提供一种光电探测器、制备方法及光电探测装置，用以降低暗电流。本专利技术实施例提供了一种光电探测器，包括：基板，具有至少一个探测单元；电极层，位于所述基板一侧，且所述电极层包括：位于所述探测单元中的相互绝缘且间隔设置的第一电极和第二电极；第一绝缘层，位于所述电极层背离所述基板一侧，且所述第一绝缘层在所述基板的正投影与所述第一电极和所述第二电极在所述基板的正投影之间的间隙具有交叠区域；光感有源层，位于所述第一绝缘层背离所述基板一侧。可选地，在本专利技术实施例中，所述第一绝缘层在所述基板的正投影与所述第一电极和所述第二电极在所述基板的正投影之间的间隙重叠。可选地，在本专利技术实施例中，所述第一绝缘层在所述基板的正投影覆盖所述基板的表面。可选地，在本专利技术实施例中，所述光电探测器还包括：平坦化层，位于所述电极层与所述基板之间；晶体管阵列层，位于所述平坦化层与所述基板之间，且所述晶体管阵列层包括位于所述探测单元中的开关晶体管以及与所述开关晶体管的源极电连接的检测线，且所述开关晶体管的漏极与所述第一电极电连接。可选地，在本专利技术实施例中，所述光电探测器还包括：遮光层，位于所述平坦化层与所述晶体管阵列层之间，且所述遮光层包括位于所述探测单元中的遮光部；第二绝缘层，位于所述遮光层与所述晶体管阵列层之间；同一所述探测单元中，所述遮光部在所述基板的正投影覆盖所述开关晶体管的有源层在所述基板的正投影。可选地，在本专利技术实施例中，同一所述探测单元中，所述遮光部通过贯穿所述第二绝缘层的第一过孔与所述开关晶体管的漏极电连接，所述第一电极通过贯穿所述平坦化层的第二过孔与所述遮光部电连接。本专利技术实施例还提供了一种上述光电探测器的制备方法，包括：在所述基板上形成电极层；其中，所述电极层包括：位于所述探测单元中的相互绝缘且间隔设置的第一电极和第二电极；在形成有所述电极层的基板上形成所述第一绝缘层；其中，所述第一绝缘层在所述基板的正投影与所述第一电极和所述第二电极在所述基板的正投影之间的间隙具有交叠区域；在形成有所述第一绝缘层的基板上形成所述光感有源层。可选地，在本专利技术实施例中，所述形成所述第一绝缘层，具体包括：在形成有所述电极层的基板上依次形成覆盖所述基板的第一绝缘薄膜层和第一光刻胶薄膜层；采用与形成所述第一电极和所述第二电极相同的掩膜板，对所述第一光刻胶薄膜层进行曝光；对曝光后的第一光刻胶薄膜层进行显影，形成第一光刻胶层；其中，所述第一光刻胶层在所述基板的正投影与所述第一电极和所述第二电极在所述基板的正投影之间的间隙重叠；采用干法刻蚀工艺对所述第一绝缘薄膜层进行刻蚀处理，形成所述第一绝缘层；其中，所述第一绝缘层在所述基板的正投影与所述第一电极和所述第二电极在所述基板的正投影之间的间隙重叠。可选地，在本专利技术实施例中，所述形成所述第一绝缘层，具体包括：在形成有所述电极层的基板上形成覆盖所述基板的第一绝缘层。本专利技术实施例还提供了一种光电探测装置，包括上述光电探测器。本专利技术有益效果如下：本专利技术实施例提供的光电探测器、制备方法及光电探测装置，通过设置第一绝缘层300，并使第一绝缘层300在基板100的正投影与第一电极210和第二电极220在基板100的正投影之间的间隙具有交叠区域，这样可以使第一电极210和第二电极220形成的电场主要分布在光感有源层400中，降低电子泄漏的通道，能驱动更多光生载流子被第二电极220收集。进而当光电探测器进行光探测产生光电流时，可以使光电流与暗电流的对比度提高，以及使灵敏度提高。附图说明图1为本专利技术实施例中的光电探测器的结构示意图；图2为本专利技术实施例中的光电探测器的一些具体结构示意图；图3为图2所示的光电探测器沿AA’方向上的剖视结构示意图；图4为本专利技术实施例中的光电探测器的一些具体结构示意图；图5为图4所示的光电探测器沿AA’方向上的剖视结构示意图；图6为图4所示的光电探测器沿AA’方向上的另一些剖视结构示意图；图7a为本专利技术实施例中的一些曲线示意图；图7b为本专利技术实施例中的另一些曲线示意图；图8为本专利技术实施例中的又一些曲线示意图；图9为本专利技术实施例中的又一些曲线示意图；图10为本专利技术实施例中的制备方法的流程图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例的附图，对本专利技术实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。并且在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于所描述的本专利技术的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。除非另外定义，本专利技术使用的技术术语或者科学术语应当为本专利技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利技术中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。需要注意的是，附图中各图形的尺寸和形状不反映真实比例，目的只是示意说明本
技术实现思路
。并且自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。一般，在MSM结构的光电探测器中，在外加偏置电压的作用下会产生水平电场，从而形成电子泄漏的通道，直接导致暗态时水平横向暗电流增大，从而导致光电流与暗电流的对比降低，进而导致灵敏度降低。本专利技术实施例提供了一种光电探测器，如图1至图6所示，可以包括：具有至少一个探测单元110的基板100，位于基板100一侧的电极层200，位于电极层200背离基板100一侧的第一绝缘层300，位于第一绝缘层300背离基板100一侧的光感有源层400。其中，电极层200可以包括：位于探测单元110中的相互绝缘且间隔设置的第一电极210和第二电极220；且第一绝缘层300本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电探测器，其特征在于，包括：/n基板，具有至少一个探测单元；/n电极层，位于所述基板一侧，且所述电极层包括：位于所述探测单元中的相互绝缘且间隔设置的第一电极和第二电极；/n第一绝缘层，位于所述电极层背离所述基板一侧，且所述第一绝缘层在所述基板的正投影与所述第一电极和所述第二电极在所述基板的正投影之间的间隙具有交叠区域；/n光感有源层，位于所述第一绝缘层背离所述基板一侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种光电探测器，其特征在于，包括：
基板，具有至少一个探测单元；
电极层，位于所述基板一侧，且所述电极层包括：位于所述探测单元中的相互绝缘且间隔设置的第一电极和第二电极；
第一绝缘层，位于所述电极层背离所述基板一侧，且所述第一绝缘层在所述基板的正投影与所述第一电极和所述第二电极在所述基板的正投影之间的间隙具有交叠区域；
光感有源层，位于所述第一绝缘层背离所述基板一侧。


2.如权利要求1所述的光电探测器，其特征在于，所述第一绝缘层在所述基板的正投影与所述第一电极和所述第二电极在所述基板的正投影之间的间隙重叠。


3.如权利要求2所述的光电探测器，其特征在于，所述第一绝缘层在所述基板的正投影覆盖所述基板的表面。


4.如权利要求1-3任一项所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括：
平坦化层，位于所述电极层与所述基板之间；
晶体管阵列层，位于所述平坦化层与所述基板之间，且所述晶体管阵列层包括位于所述探测单元中的开关晶体管以及与所述开关晶体管的源极电连接的检测线，且所述开关晶体管的漏极与所述第一电极电连接。


5.如权利要求4所述的光电探测器，其特征在于，所述光电探测器还包括：
遮光层，位于所述平坦化层与所述晶体管阵列层之间，且所述遮光层包括位于所述探测单元中的遮光部；
第二绝缘层，位于所述遮光层与所述晶体管阵列层之间；
同一所述探测单元中，所述遮光部在所述基板的正投影覆盖所述开关晶体管的有源层在所述基板的正投影。


6.如权利要求5所述的光电探测器，其特征在于，同一所述探测单元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李达，张硕，陈江博，孟凡理，李凡，梁魁，李泽源，
申请(专利权)人：京东方科技集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11