一种双栅π型薄膜晶体管光学感应器及电子设备制造技术

本实用新型专利技术公开了一种双栅π型薄膜晶体管光学感应器及电子设备，其中，双栅π型薄膜晶体管光学感应器包括源极、漏极和非晶硅，所述源极和所述漏极间隔设置，所述非晶硅设置在所述源极和所述漏极之间，所述非晶硅的一端与所述源极和漏极之间形成沟道，另一端超出所述源极和所述漏极的端部。本实用新型专利技术设置第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽，获得纯粹的π结构，并且在凹槽处使用黑色矩阵做避空设计，取得较大的开关比，从而使感应器有较大的对比度，提高了双栅π结构薄膜晶体管光学感应器的电学稳定性。器的电学稳定性。器的电学稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种双栅
π
型薄膜晶体管光学感应器及电子设备


[0001]本技术涉及光学感应器
，尤其涉及一种双栅π型薄膜晶体管光学感应器及电子设备。

技术介绍

[0002]光学感应器在工业自动化、工业无损检测、人工智能、医学诊断、消费电子等领域中应用广泛。以薄膜晶体管为基础的光学感应器具有成本低、易于大面积成像的优点。一个薄膜晶体管和一个光敏元件构成一个基本像素单元。为了增大感光面积、提高像素填充比，将薄膜晶体管与光敏元件集成，做成了双栅π型非晶硅薄膜晶体管结构，如图1和图2所示，薄膜晶体管的非晶硅沟道既作为电子通道，同时也用作感光，因此非晶硅10
’
中间位置较厚，达到数千埃两端只作为电子通道，厚度较薄。
[0003]在2017年已公开的文章(3
‑
D Dual
‑
Gate Photosensitive Thin
‑
Film Transistor ArchitecturesBased on Amorphous Silicon)中，研究者对普通薄膜晶体管结构和π结构进行了对比，如图 3和图4所示，发现光照下，双栅普通薄膜晶体管结构的开关比(Ion/Ioff)比π结构小得多。因此，器件设计时应避免这种普通设计。而现有的双栅π型非晶硅薄膜晶体管在源极20
’
、漏极30
’
与非晶硅10
’
的连接处中存在普通薄膜晶体管结构，可能导致整体器件漏电流变大、器件运行时电学稳定性变差。现有的解决方案是将非晶硅10
’
的边界延伸到沟道区域之外，如图3所示，即在任何硅导边界处均设置π尾结构。然而，此种设计带来了裸露的π尾结构，由于π尾膜厚与感光沟道差异很大，导致光响应与感光沟道不一致，可能导致光响应不受控、光响应稳定性变差。
[0004]有鉴于此，需对现有的光学感应器进行改进，提高光学感应器的电学稳定性。

技术实现思路

[0005]本技术公开一种双栅π型薄膜晶体管光学感应器及电子设备，用于解决现有技术中，光学感应器的电学稳定性差的问题。
[0006]为了解决上述问题，本技术采用下述技术方案：
[0007]提供一种双栅π型薄膜晶体管光学感应器，包括源极、漏极和非晶硅，所述源极和所述漏极间隔设置，所述非晶硅设置在所述源极和所述漏极之间，所述非晶硅的一端与所述源极和漏极之间形成沟道，另一端超出所述源极和所述漏极的端部；
[0008]所述源极与所述非晶硅的连接处设有第一凹槽，所述第一凹槽设置在所述非晶硅的边角处；
[0009]所述漏极与所述非晶硅的连接处设有第二凹槽，所述第二凹槽设置在所述非晶硅的端部。
[0010]在上述方案中，所述第二凹槽设置在所述漏极的两侧。
[0011]在上述方案中，所述第一凹槽内设有第一黑色矩阵，所述第二凹槽内设有第二黑色矩阵。
[0012]在上述方案中，所述第一黑色矩阵和第二黑色矩阵分别覆盖所述非晶硅。
[0013]在上述方案中，所述源极的一端设有第三黑色矩阵，所述漏极的一端设有第四黑色矩阵。
[0014]在上述方案中，所述第三黑色矩阵和第四黑色矩阵分别覆盖所述非晶硅。
[0015]在上述方案中，所述源极和所述漏极为一个或多个。
[0016]本技术还提供了一种电子设备，包括上述方案中任一项所述的双栅π型薄膜晶体管光学感应器。
[0017]本技术采用的技术方案能够达到以下有益效果：
[0018]设置第一凹槽、第二凹槽、第三凹槽和第四凹槽，获得纯粹的π结构，并且在凹槽处使用黑色矩阵做避空设计，取得较大的开关比，从而使感应器有较大的对比度，提高了双栅π结构薄膜晶体管光学感应器的电学稳定性。
附图说明
[0019]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
[0020]图1为现有技术中双栅π结构薄膜晶体管感应器像素结构图；
[0021]图2为现有技术中双栅π结构薄膜晶体管感应器像素剖面图；
[0022]图3为另一种现有技术中双栅π结构薄膜晶体管感应器像素剖面图；
[0023]图4为另一种现有技术中双栅π结构薄膜晶体管感应器像素剖面图；
[0024]图5为现有技术中双栅π结构薄膜晶体管感应器另一种像素结构图；
[0025]图6为本技术实施例1公开的双栅π结构薄膜晶体管感应器像素结构图。
[0026]具体包括下述附图标记：
[0027]现有技术中的非晶硅
‑
10
’
；现有技术中的源极
‑
20
’
；现有技术中的漏极
‑
30
’
；源极
‑
10；漏极
‑
20；非晶硅
‑
30；第一凹槽
‑
11；第一黑色矩阵
‑
12；第三黑色矩阵
‑
13；第二凹槽
‑
21；第二黑色矩阵
‑
22；第四黑色矩阵
‑
23。
具体实施方式
[0028]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术具体实施例及相应的附图对本技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，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，都属于本技术保护的范围。
[0029]实施例1
[0030]如图6所示，本技术提供的双栅π型薄膜晶体管光学感应器，包括源极10、漏极 20和非晶硅30，源极10和漏极20间隔设置，非晶硅30设置在源极10和漏极20之间，非晶硅30的一端与源极10和漏极20之间形成沟道，另一端超出源极10和漏极20的端部。
[0031]源极10与非晶硅30的连接处设有第一凹槽11，第一凹槽11设置在非晶硅30的边角处。
[0032]漏极20与非晶硅30的连接处设有第二凹槽21，第二凹槽21设置在非晶硅30的端部且第二凹槽21位于漏极20的两侧。
[0033]通过设置第一凹槽11和第二凹槽21，避免了源极10和漏极20与非晶硅30在边角处存在普通薄膜晶体管结构，获得纯粹的π型薄膜晶体管结构，提高了双栅π型薄膜晶体管光学感应器的电学稳定性。
[0034]第一凹槽11内设有第一黑色矩阵12，第二凹槽21内设有第二黑色矩阵22。第一黑色矩阵12和第二黑色矩阵22分别覆盖非晶硅30。由于第一凹槽11和第二凹槽21使非晶硅 30的π为处裸露，因此需要覆盖第一黑色矩阵12和第二黑色矩阵22做避空设计。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双栅π型薄膜晶体管光学感应器，其特征在于，包括源极、漏极和非晶硅，所述源极和所述漏极间隔设置，所述非晶硅设置在所述源极和所述漏极之间，所述非晶硅的一端与所述源极和漏极之间形成沟道，另一端超出所述源极和所述漏极的端部；所述源极与所述非晶硅的连接处设有第一凹槽，所述第一凹槽设置在所述非晶硅的边角处；所述漏极与所述非晶硅的连接处设有第二凹槽，所述第二凹槽设置在所述非晶硅的端部。2.根据权利要求1所述的双栅π型薄膜晶体管光学感应器，其特征在于，所述第二凹槽设置在所述漏极的两侧。3.根据权利要求2所述的双栅π型薄膜晶体管光学感应器，其特征在于，所述第一凹槽内设有第一黑色矩阵，所述第二凹槽内设有第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗志猛，李源，谢雄才，
申请(专利权)人：信利半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：