晶体管的操作方法技术

本发明专利技术公开一种晶体管的操作方法，其适用于晶体管，晶体管包含第一栅极、第一栅极绝缘层、半导体层、源极、漏极、第二栅极绝缘层以及第二栅极，晶体管的操作方法包含：可将第一栅极与源极接地，施加负偏压至第二栅极并施加正偏压至漏极，以使晶体管作为光检测器；另一方面，可将源极接地，第二栅极接地或浮接(floating)，施加偏压至第一栅极并施加正偏压至漏极，以使晶体管作为像素晶体管。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种操作方法，且特别是涉及一种。
技术介绍
触控面板普遍应用在智慧型手机、平板电脑、工业电脑以及商业电脑上，产值与市场相当庞大。现有的触控面板技术，按感测器工作原理和信号传输方式，可分为电容型、电阻型、红外线型和声波型。上述的触控式面板都必须在现有的显示器上附加额外的触控物件，因此会降低显示器的光穿透度，以及增加外界光的反射，而附加的触控物件更会增加触控式显示器的成本。其中，若利用光检测器在面板上作成触控荧幕，可减少上述外界光反射、制作成本等问题，然而光检测器会牺牲像素的开口率，显示器的光穿透度仍无法有效提升。而一般的薄膜晶体管(Thin Film Transistor,TFT)用来控制像素的灰阶,需以遮光(black matrix)或减少照光敏感度(例如透明TFT)等方式，来减少光线的影响，因此一般的薄膜晶体管无法同时作为光检测器以及像素开关，做成触控荧幕需在面板上单独制作光检测器，会牺牲像素的开口率并增加制作成本。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，同时作为光检测器以及像素开关。为达上述目的，本专利技术一实施例提供一种，适用于一晶体管，此晶体管包含第一栅极、第一栅极绝缘层、半导体层、源极、漏极、第二栅极绝缘层以及第二栅极。其中第一栅极绝缘层位于第一栅极上，半导体层位于第一栅极绝缘层上，源极与漏极相互分离地位于半导体层的两侧上，第二栅极绝缘层位于半导体层上，第二栅极位于第二栅极绝缘层上，，包含:可将第一栅极与源极接地，施加负偏压至第二栅极并施加正偏压至漏极，以使晶体管作为光检测器。或者，在本专利技术一实施例中另提供一，包含:可将源极接地，第二栅极接地或浮接，施加偏压至第一栅极并施加正偏压至漏极，以使晶体管作为像素晶体管。运用本专利技术的特点之一在于:使具有两个栅极的晶体管可作为像素开关之外，也可作为光检测器使用；同时还可利用此晶体管对光的敏感度的特性而能够作为触控式元件。附图说明图1为本专利技术一实施例其晶体管的结构示意图；图2A为本专利技术一实施例的流程图；图2B为本专利技术另一实施例的流程图3为以图1的第二栅极当作控制栅极的操作下照光与暗态环境的电性示意图；图4为以图1的第一栅极当作控制栅极的操作下照光与暗态环境的电性示意图；图5为以图1的第二栅极当作控制栅极的操作下照光与暗态环境的能带示意图；图6为以图1的第一栅极当作控制栅极的操作下照光与暗态环境的能带示意图；以及图7为本专利技术一实施例其所施加的光源的光谱图。主要元件符号说明I 晶体管11 第一栅极12 第一栅极绝缘层 13 半导体层14 源极15 漏极16 第二栅极绝缘层17 第二栅极L 光源Tl 第一通道T2第二通道步骤SllO 140具体实施例方式为让本专利技术的上述特征能更明显易懂，兹配合附图将本专利技术相关实施例详细说明如下。请参阅图1，图1为本专利技术一实施例其晶体管的结构示意图。如图1所示，晶体管I包含第一栅极11、第一栅极绝缘层12、半导体层13、源极14、漏极15、第二栅极绝缘层16以及第二栅极17。详言之，第一栅极绝缘层12位于第一栅极11上；半导体层13位于第一栅极绝缘层12上；源极14与漏极15相互分离地位于半导体层13的两侧上；第二栅极绝缘层16位于半导体层13上；第二栅极17而位于第二栅极绝缘层16上。较佳地，第一栅极11为金属栅极。所述第一栅极11还可用以控制半导体层13的导电率。第一栅极绝缘层12用以隔绝第一栅极11与半导体层13、源极14以及漏极15的接触。其中，第一栅极绝缘层12还包含二氧化硅(SiO2)或氮化硅(SiN4)。半导体层13包含金属氧化物,此金属氧化物可为氧化锌(ZnO)、铟镓锌氧化物(IGZO)、氧化锌锡(ZTO)、铟锌氧化物(IZO)或氧化铟锡锌(ZITO)，但不限定于此。第二栅极绝缘层16用以隔绝第二栅极17与半导体层13、源极14以及漏极15的接触。其中，第二栅极绝缘层16还包含二氧化硅或氮化硅。且第二栅极17还可用以控制半导体层13的导电率。较佳地，第二栅极17为包含氧化铟锡(ITO)的透明栅极。根据上述晶体管I的结构可知，半导体层13与第一栅极绝缘层12之间还具有供光源L通过的第一通道Tl ;相同地，半导体层13与第二栅极绝缘层16之间也具有供光源L通过的第二通道T2。值得一提的是，关于上述晶体管I的层叠结构仅供说明以利理解，亦即晶体管I的层叠结构中的每一层间的层叠页序可相互置换，并不限定于上述说明或图1所示的型态。例如，第一栅极11与第二栅极17可分别作为晶体管I的下栅极或上栅极；或者，第一栅极11与第二栅极17可分别作为晶体管I的上栅极或下栅极。请参阅图1、图2A、图2B、图3与图4 ;图2A为本专利技术一实施例的流程图；图2B为本专利技术另一实施例的流程图；图3为以图1的第二栅极当作控制栅极的操作下照光与暗态环境的电性示意图；图4为以图1的第一栅极当作控制栅极的操作下照光与暗态环境的电性示意图。如图2A所示，可包含:将第一栅极与源极接地(步骤S110);施加负偏压至第二栅极并施加正偏压至漏极以使晶体管作为光检测器(步骤S120)。或者，如图2B所示，可包含:将源极接地并将第二栅极接地或浮接(步骤S130);施加偏压至第一栅极并施加正偏压至漏极以使晶体管作为像素晶体管(步骤 S140)。其中，步骤SI 10 步骤S120(晶体管作为光检测器)与步骤S130 步骤S140 (晶体管作为像素晶体管)两种操作方法可依实际需求而互换使用。例如，晶体管可作为光检测器；或者，晶体管可作为像素晶体管。另外，上述浮接(floating)意指不接任何信号源，此为该领域的技术人士所能够理解的范畴，于此不加赘述。详言之，如图1与图3所示，在步骤SllO与步骤S120中，漏极15给予正偏压(例如，0.1伏特)，源极14为接地(例如，O伏特)。若以第二栅极17 (其为包含氧化铟锡(ITO)的透明栅极)当作控制栅极(可施以例如，-15伏特 +15伏特的电压)(此时第一栅极11为O伏特)。较佳地，当第二栅极17操作在负偏压时，在照光环境下会有明显的光电流产生，此时晶体管I即可当成光检测器使用。以此光敏感度的差异，可利用遮蔽物(例如，手指或触控笔)阻挡光源L(例如，外界入射光)，或者经由物件反射背光源所产生的光信号差异，通过读取电流信号的差异达到触控式元件的使用。另一方面，如图1与图4所示，在步骤S130与步骤S140中，漏极15给予正偏压(例如，0.1伏特)，源极14为接地(例如，O伏特)。若以第一栅极11当成控制栅极时(可施以例如，-15伏特 +15伏特的电压)(此时第二栅极17为O伏特或浮接(floating))，于此实施例中，当第一栅极11操作在负、正偏压时，不论照光或是暗态环境下，晶体管I会呈现关与开的特性，此时晶体管I可当作显示器上的像素晶体管开关来使用。由此可知，利用不同栅极(例如，第一栅极与第二栅极)控制下界面特性的差异，造成不同的光敏感度，在光敏感度较差的栅极控制区域可作为像素开关使用，而光敏感度较强的栅极控制区域即可作为光检测器元件使用。然而，上述的参数条件仅供参考以利理解晶体管I作为光检测器、触控式元件或像素开关的操作方式与原理，其并非限定于此。于实务中，操作者可依据实际的需求而对晶体管I施加不同的工作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶体管的操作方法，适用于一晶体管，该晶体管包含第一栅极、第一栅极绝缘层、半导体层、源极、漏极、第二栅极绝缘层以及第二栅极，其中该第一栅极绝缘层位于该第一栅极上，该半导体层位于该第一栅极绝缘层上，该源极与该漏极相互分离地位于该半导体层的两侧上，该第二栅极绝缘层位于该半导体层上，该第二栅极位于该第二栅极绝缘层上，该晶体管的操作方法，包含：将该第一栅极与该源极接地；以及施加负偏压至该第二栅极并施加正偏压至该漏极，以使该晶体管作为一光检测器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张鼎张，陈德智，简富彦，谢天宇，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：