本发明专利技术提供了一种光电二极管及其制造方法、X射线探测器基板及其制造方法。所述光电二极管的制造方法包括：在衬底基板上形成光电二极管，所述光电二极管包括N型层、I型层以及经过离子注入和活化工艺形成的P型层，所述I型层位于所述P型层之上，所述N型层位于所述I型层之上。本发明专利技术采用离子注入和活化工艺制作光电二极管，通过改变光电二极管的制作顺序，避免了因硼离子的注入造成对本征非晶硅的污染，从而提高了光电二极管的光电性能。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于半导体制造
，具体涉及一种光电二极管及其制造方法、X射线探测器基板及其制造方法。
技术介绍
X射线检测广泛应用于医疗、安全、无损检测、科研等领域，在国计民生中日益发挥着重要作用。目前，比较常见的X射线检测技术是20世纪90年代末出现了 X射线数字照相(Digital Radio graphy,DR)检测技术。X射线数字照相系统中使用了平板探测器(flatpanel detector),其像元尺寸可小于0.1mm,因而其成像质量及分辨率几乎可与胶片照相媲美，同时还克服了胶片照相中表现出来的缺点，也为图像的计算机处理提供了方便。根据电子转换模式不同，数字化X射线照相检测可分为直接转换型(Direct DR)和间接转换型(Indirect DR)。光电二极管是间接型X射线探测基板的关键组成，其决定了可见光的吸收效率，对于X射线剂量、X射线成像的分辨率、图像的响应速度等关键指标有很大影响。光电二极管是在掺杂浓度很高的P(Positive)型和N(Negative)型半导体之间生成一层掺杂很低的本征I (Intrinsic)型层。由于I型层吸收系数很小，入射光可以很容易的进入材料内部被充分吸收而产生大量的电子-空穴对，因此有较高的光电转换效率。此外，I层两侧的P层和N层很薄，光生载流子漂移时间很短，使器件的响应速度较高。当光电二极管加有反向偏压时，则外加电场和内部电场区内的电场方向相同。当有光照射二极管时，并且比外加光电子能量大于禁带宽度Eg，那么价带上的电子就会吸收光子能量跃迁到导带上，从而形成电子-空穴对，在耗尽层即本征层内的电子空穴对，在强电场作用下，电子向N区漂移，空穴向P区漂移，从而形成光电流，光功率变化时电流也随之线性变化，从而将光信号转变为电信号。光电二极管广泛应用于激光通讯测量、电子断层摄影、太阳能电池等领域，在太阳能生产线上使用等离子体增强化学气相沉积法(Plasma Enhanced Chemical VaporDeposition,以下简称PECVD)来制作，而采用PECVD来制作光电二极管时，需要有B2H6气体供应。具体来说，N型a-Si使用SiH4、H2、PH3三种工艺气体；本征a_Si使用SiH4、H2两种工艺气体；P型a-Si使用SiH4、H2、B2H6三种工艺气体。但是在TFT-LCD阵列(array)制程中，不需要B2H6气体，故在一般的TFT-LCD工厂中无法进行光电二极管的制作，也即无法进行间接性X射线探测基板的制作。如果要在TFT-LCD工厂中利用PECVD设备来进行光电二极管和X射线探测器基板的制造，需要增加B2H6气体供应，采用离子注入和活化工艺能够避免在PECVD上增加B2H6气体进行光电二极管和X射线探测器基板的制造时，带来相应的气体交叉污染问题。在电子工业中，离子注入现在已经成为了微电子工艺中的一种重要的掺杂技术，也是控制金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-EffectTransistor，简称:M0SFET)阈值电压的一个重要手段。离子注入的方法就是在真空中、低温下，把杂质离子加速，获得很大动能的杂质离子即可以直接进入半导体中；同时也会在半导体中产生一些晶格缺陷，因此在离子注入后需用低温进行退火或激光退火来消除这些缺陷。离子注入工艺目的是为了掺杂硼原子，在离子注入工艺结束后进行活化工艺，目的是消除晶格损伤，并使杂质原子占据晶格位置而被激活。图1为PIN光电二极管离子注入的示意图，如图1所示，该光电二极管包括从上至下依次设置的P型层、I型层和N型层，在进行离子注入的过程中，杂质会掺入到P型层，杂质浓度分布一般呈现为高斯分布，并且浓度最高处不是在表面P型层，而是在表面以内的一定深度处即在距表面Rp处的次表面的I型层处。专利技术人发现现有技术中至少存在如下问题:在采用硼烷B2H6进行离子注入制作光电二极管的时候，由于硼离子的注入会渗入到I型层，即:本征非晶硅中，从而造成对本征非晶硅的污染，进一步会降低光电二极管的光电性能
技术实现思路
本专利技术提供一种光电二极管及其制造方法、X射线探测器基板及其制造方法，通过改变光电二极管的制作顺序，避免了因硼离子的注入造成对本征非晶硅的污染，从而提高光电二极管的光电性能。为实现上述目的，本专利技术提供一种光电二极管的制作方法，该方法包括:在衬底基板上形成光电二极管，所述光电二极管包括N型层、I型层以及经过离子注入和活化工艺的P型层，所述I型层位于所述P型层之上，所述N型层位于所述I型层之上。其中，所述在衬底基板上形成光电二极管包括:在衬底基板上形成第一本征非晶硅薄膜；对所述第一本征非晶硅薄膜进行离子注入，并对离子注入后的第一本征非晶硅薄膜进行活化工艺，形成P型非晶硅薄膜；在所述P型非晶硅薄膜上形成第二本征非晶硅薄膜，用于形成I型非晶硅薄膜；在所述I型非晶硅薄膜上形成N型非晶硅薄膜；进行构图工艺，得到所述P型层、I型层和N型层。其中，对所述第一本征非晶硅薄膜进行离子注入包括:对所述第一本征非晶硅薄膜进行硼离子注入。为实现上述目的，本专利技术提供一种X射线探测器的基板的制造方法，该方法包括:在衬底基板上形成薄膜晶体管、光电二极管，所述光电二极管包括N型层、I型层以及经过离子注入和活化工艺形成的P型层，所述I型层位于所述P型层之上，所述N型层位于所述I型层之上，所述P型层与所述薄膜晶体管的漏电极电连接。5、根据权利要求4所述的X射线探测器的基板的制造方法，其特征在于，还包括:在衬底基板上形成电极引线，所述电极引线与所述N型层电连接。其中，所述薄膜晶体管包括栅电极、有源层图形、源电极和漏电极，所述在衬底基板上形成薄膜晶体管、光电二极管包括:在衬底基板上形成栅电极、栅绝缘层、有源层图形和源漏金属层；在所述源漏金属层上形成第一本征非晶硅薄膜；对所述第一本征非晶硅薄膜进行离子注入，并对离子注入后的第一本征非晶硅薄膜进行活化工艺，形成P型非晶硅薄膜；在所述P型非晶硅薄膜上形成第二本征非晶硅薄膜，用于形成I型非晶硅薄膜；在所述I型非晶硅薄膜上形成N型非晶硅薄膜；在所述N型非晶硅薄膜上形成第一透明电极层；进行构图工艺，形成第一透明电极、N型层、I型层和P型层、源电极和漏电极；所述在衬底基板上形成电极引线包括:形成保护层，并在保护层上形成过孔；依次形成第二透明电极层和电极引线层，所述第二透明电极层和所述电极引线填充于所述过孔内，以使所述电极引线通过所述第二透明电极层和第一透明电极与所述N型层电连接。可选地，所述薄膜晶体管包括栅电极、有源层图形、源电极和漏电极；所述在衬底基板上形成薄膜晶体管、光电二极管包括:在衬底基板上形成栅电极、栅绝缘层、有源层图形、源电极和漏电极；在形成有源电极和 漏电极的衬底基板上形成第一本征非晶硅薄膜；对所述第一本征非晶硅薄膜进行离子注入，并对离子注入后的第一本征非晶硅薄膜进行活化工艺，形成P型非晶硅薄膜；在所述P型非晶硅薄膜上形成第二本征非晶硅薄膜，用于形成I型非晶硅薄膜；在所述I型非晶硅薄膜上形成N型非晶硅薄膜；在所述N型非晶硅薄膜上形成第一透明电极层；进行构图工艺，形成第一透明电极层和光电二极管；所述在衬底基板上形成电极引线包括:形成保护层，并在保护层上本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光电二极管的制造方法，其特征在于，包括：在衬底基板上形成光电二极管，所述光电二极管包括N型层、I型层以及经过离子注入和活化工艺形成的P型层，所述I型层位于所述P型层之上，所述N型层位于所述I型层之上。
【技术特征摘要】
1.一种光电二极管的制造方法，其特征在于，包括:在衬底基板上形成光电二极管，所述光电二极管包括N型层、I型层以及经过离子注入和活化工艺形成的P型层，所述I型层位于所述P型层之上，所述N型层位于所述I型层之上。2.根据权利要求1所述的光电二极管的制造方法，其特征在于，所述在衬底基板上形成光电二极管包括: 在衬底基板上形成第一本征非晶硅薄膜； 对所述第一本征非晶硅薄膜进行离子注入，并对离子注入后的第一本征非晶硅薄膜进行活化工艺，形成P型非晶硅薄膜； 在所述P型非晶硅薄膜上形成第二本征非晶硅薄膜，用于形成I型非晶硅薄膜； 在所述I型非晶硅薄膜上形成N型非晶硅薄膜； 进行构图工艺，得到所述N型层、I型层和P型层。3.根据权利要求2所述的光电二极管的制造方法，其特征在于，所述对所述第一本征非晶硅薄膜进行离子注入包括: 对所述第一本征非晶硅薄膜进行硼离子注入。4.一种X射线探测器的基板的制造方法，其特征在于，包括: 在衬底基板上形成薄膜晶体管、光电二极管，所述光电二极管包括N型层、I型层以及经过离子注入和活化工艺形成的P型层，所述I型层位于所述P型层之上，所述N型层位于所述I型层之上，所述P型层与所述薄膜晶体管的漏电极电连接。5.根据权利要 求4所述的X射线探测器的基板的制造方法，其特征在于，还包括:在衬底基板上形成电极引线，所述电极引线与所述N型层电连接。6.根据权利要求5所述的X射线探测器的基板的制造方法，其特征在于，所述薄膜晶体管包括栅电极、有源层图形、源电极和漏电极，所述在衬底基板上形成薄膜晶体管、光电二极管包括: 在衬底基板上形成栅电极、栅绝缘层、有源层图形和源漏金属层； 在所述源漏金属层上形成第一本征非晶硅薄膜； 对所述第一本征非晶硅薄膜进行离子注入，并对离子注入后的第一本征非晶硅薄膜进行活化工艺，形成P型非晶硅薄膜； 在所述P型非晶硅薄膜上形成第二本征非晶硅薄膜，用于形成I型非晶硅薄膜； 在所述I型非晶硅薄膜上形成N型非晶硅薄膜； 在所述N型非晶硅薄膜上形成第一透明电极层...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭炜，任庆荣，
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：
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