CN113629069B - 阵列基板及制备方法、光探测器 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供一种阵列基板及制备方法、光探测器;该阵列基板包括衬底以及阵列驱动层,阵列驱动层包括第一类薄膜晶体管、第二类薄膜晶体管、以及第三类薄膜晶体管,第一类薄膜晶体管用于吸收第一光线,第二类薄膜晶体管用于吸收第二光线,第三类薄膜晶体管用于吸收第三光线,其中,所述第一光线、所述第二光线、以及所述第三光线的波长不相同;上述阵列基板中的第一类薄膜晶体管仅对第一光线具有较高选择性,第二类薄膜晶体管仅对第二光线具有较高选择性,第三类薄膜晶体管仅对第三光线具有较高选择性,因此,上述阵列基板制备的光探测器可以实现对上述三种光线的宽波段探测,具有良好的光探测选择性。
Description
技术领域
本申请涉及显示技术领域,具体涉及一种阵列基板及制备方法、光探测器。
背景技术
随着显示技术的发展,液晶显示器(LCD)和有机发光二极管(OLED)等平面显示装置因具有高画质、省电、机身薄及应用范围广等优点,而被广泛的应用于手机、电视、个人数字助理、数字相机、笔记本电脑、台式计算机等各种消费性电子产品,成为显示装置中的主流。为了丰富面板功能,增加人机互动,提高显示面板的竞争力,是目前显示面板的主要发展方向之一。光学指纹,环境光传感器等光探测器是目前发展比较火热的方向。
目前应用在光探测器中较为普遍的半导体材料主要有非晶硅(a-Si)、微晶硅(uc-Si)或者金属氧化物等,但这些材料的禁带宽度较窄,光探测选择性差,而且需要附带滤光片,因此这些材料在实际应用中具有一定的局限性。
因此,亟需一种阵列基板及制备方法、光探测器以解决上述技术问题。
发明内容
本申请实施例提供一种阵列基板及制备方法、光探测器,以改善当前技术的光探测器探测的波长范围较窄、光选择性较差的技术问题。
本申请实施例提供一种阵列基板,包括衬底以及位于衬底上的阵列驱动层,所述阵列驱动层包括第一类薄膜晶体管、第二类薄膜晶体管、以及第三类薄膜晶体管,所述第一类薄膜晶体管用于吸收第一光线,所述第二类薄膜晶体管用于吸收第二光线,所述第三类薄膜晶体管用于吸收第三光线;
其中,所述第一光线、所述第二光线、以及所述第三光线的波长不相同。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述第一类薄膜晶体管包括由微晶硅半导体构成的第一有源层及位于所述第一有源层上的第一过滤层,所述第二类薄膜晶体管包括由非晶硅半导体构成的第二有源层以及位于所述第二有源层上的第二过滤层,所述第三类薄膜晶体管包括由氧化物半导体构成的第三有源层。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述第一过滤层包括第一半导体层以及位于所述第一半导体层上的第二半导体层,所述第二过滤层包括第三半导体层,所述第三半导体层与所述第二半导体层同层设置;
其中,所述第一半导体层由非晶硅半导体构成,所述第二半导体层以及所述第三半导体层由氧化物半导体构成。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述第一半导体层以及所述第二半导体层在所述阵列基板上的正投影区域覆盖所述第一有源层在所述阵列基板上的正投影区域,所述第三半导体层在所述阵列基板上的正投影区域覆盖所述第二有源层在所述阵列基板上的正投影区域。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述第一类薄膜晶体管还包括设置于所述衬底上的第一栅极金属层、设置于所述衬底上并覆盖所述第一栅极金属层上的第一栅极绝缘层、设置于所述第一栅极绝缘层上的所述第一有源层、设置于所述第一有源层上的第一欧姆接触层、设置于所述第一栅极绝缘层上且通过所述第一欧姆接触层与所述第一有源层电连接的第一源漏极金属层、设置于所述第一栅极绝缘层上并完全覆盖所述第一源漏极金属层的第二栅极绝缘层、设置于所述第二栅极绝缘层上且与所述第一有源层对应设置的所述第一半导体层、设置于所述第一半导体层上的第二欧姆接触层、设置于所述第二栅极绝缘层上并完全覆盖所述第二欧姆接触层的第三栅极绝缘层、设置于所述第三栅极绝缘层上且与所述第一有源层对应设置的第二半导体层以及设置于所述第三栅极绝缘层上并完全覆盖所述第二半导体层的钝化层。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述第二类薄膜晶体管还包括设置于所述第一栅极绝缘层上且与所述第一有源层间隔设置的第二栅极金属层、设置于所述第二栅极绝缘层上且与所述第二栅极金属层对应设置的所述第二有源层、设置于所述第二有源层上的第三欧姆接触层、设置于所述第二栅极绝缘层上并通过所述第三欧姆接触层与所述第二有源层电连接的第二源漏极金属层以及设置于所述第三栅极绝缘层上且与所述第二有源层对应设置的所述第三半导体层。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述第一光线的波长范围在760nm至1000nm之间,所述第二光线的波长范围在390nm至760nm之间,所述第三光线的波长范围在100nm至390nm之间。
相应地,本申请实施例还提供一种阵列基板的制备方法,所述方法包括:
在衬底上依次形成第一栅极金属层、第一栅极绝缘层、第一有源层以及第一欧姆接触层;
在所述第一栅极绝缘层上沉积第二金属层,所述第二金属层经图案化形成间隔设置的第一源漏极金属层以及第二栅极金属层;
在所述第一栅极绝缘层上依次形成第二栅极绝缘层、同层设置的第一半导体层与第二有源层、设置于所述第一半导体层上的第二欧姆接触层以及设置于所述第二有源层上的第三欧姆接触层,所述第一半导体层与所述第一有源层对应设置;
在所述第二栅极绝缘层上沉积第三金属层,所述第三金属层经图案化形成间隔设置的第二源漏极金属层以及第三栅极金属层;
在所述第二栅极绝缘层上依次形成第三栅极绝缘层、第二半导体层、第三半导体层以及第三有源层,所述第二半导体层与所述第一有源层对应设置,所述第三半导体层与所述第二有源层对应设置;
在所述第三栅极绝缘层上依次沉积第四金属层以及钝化层,所述第四金属层经图案化形成第三源漏极金属层。
可选的,在本申请的一些实施例中,所述第一有源层由微晶硅半导体构成,所述第二有源层以及所述第一半导体层由非晶硅半导体构成,所述第三有源层、所述第二半导体层以及所述第三半导体层由氧化物半导体构成。
相应地,本申请实施例还提供一种光探测器,包括如上任意一项所述的阵列基板。
本申请实施例提供一种阵列基板及制备方法、光探测器;该阵列基板包括衬底以及位于衬底上的阵列驱动层,所述阵列驱动层包括第一类薄膜晶体管、第二类薄膜晶体管、以及第三类薄膜晶体管,所述第一类薄膜晶体管用于吸收第一光线,所述第二类薄膜晶体管用于吸收第二光线,所述第三类薄膜晶体管用于吸收第三光线,其中,所述第一光线、所述第二光线、以及所述第三光线的波长不相同;上述阵列基板中的所述第一类薄膜晶体管仅对第一光线具有较高选择性,上述阵列基板中的所述第二类薄膜晶体管仅对第二光线具有较高选择性,上述阵列基板中的所述第三类薄膜晶体管仅对第三光线具有较高选择性,因此,所述光探测器可以实现对上述三种光线的宽波段探测,具有良好的光探测选择性。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案,下面将对实施例描述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提供的阵列基板的截面结构图;
图2为本申请第二实施例提供的阵列基板的截面结构图;
图3为本申请第三实施例提供的阵列基板的截面结构图;
图4为本申请实施例提供的阵列基板的制备方法流程图;
图5A-5F为本申请实施例提供的阵列基板的制备方法结构示意图。
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,本领域技术人员在没有作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。
本申请实施例针对当前技术的衬底基板侧的像素电极中的信号传输中断的技术问题,本申请实施例能够解决上述技术问题。
请参阅图1至图4,本申请实施例提供一种阵列基板10,包括衬底101以及位于衬底101上的阵列驱动层,所述阵列驱动层包括第一类薄膜晶体管T1、第二类薄膜晶体管T2、以及第三类薄膜晶体管T3,所述第一类薄膜晶体管T1用于吸收第一光线,所述第二类薄膜晶体管T2用于吸收第二光线,所述第三类薄膜晶体管T3用于吸收第三光线;
其中,所述第一光线、所述第二光线、以及所述第三光线的波长不相同。
本申请实施例中的所述第一类薄膜晶体管T1仅对第一光线具有较高选择性,所述第二类薄膜晶体管T2仅对第二光线具有较高选择性,所述第三类薄膜晶体管T3仅对第三光线具有较高选择性,因此,所述光探测器可以实现对上述三种光线的宽波段探测,具有良好的光探测选择性。
现结合具体实施例对本申请的技术方案进行描述。
实施例一
如图1所示,为本申请第一实施例提供的阵列基板10的结构示意图;其中,所述阵列基板10包括衬底101以及位于衬底101上的阵列驱动层,所述阵列驱动层包括第一类薄膜晶体管T1、第二类薄膜晶体管T2、以及第三类薄膜晶体管T3,所述第一类薄膜晶体管T1用于吸收第一光线,所述第二类薄膜晶体管T2用于吸收第二光线,所述第三类薄膜晶体管T3用于吸收第三光线;
其中,所述第一光线、所述第二光线、以及所述第三光线的波长不相同。
优选地,所述第一光线的波长范围在760nm至1000nm之间,所述第一光线为红外光;所述第二光线的波长范围在390nm至760nm之间,所述第二光线为可见光;所述第三光线的波长范围在100nm至390nm之间,所述第三光线为紫外光。
具体地,所述第一类薄膜晶体管T1包括由微晶硅半导体(uc-Si)构成的第一有源层1041及位于所述第一有源层1041上的第一过滤层,所述第二类薄膜晶体管T2包括由非晶硅半导体(a-Si)构成的第二有源层1042以及位于所述第二有源层1042上的第二过滤层,所述第三类薄膜晶体管T3包括由氧化物半导体构成的第三有源层1043。
具体地,所述氧化物半导体为氧化铟镓锌(Indium Gallium Zinc Oxide,IGZO)。
在本申请实施例中,所述第一类薄膜晶体管T1还包括设置于所述衬底101上的第一栅极金属层1021、设置于所述衬底101上并覆盖所述第一栅极金属层1021上的第一栅极绝缘层103、设置于所述第一栅极绝缘层103上的所述第一有源层1041、设置于所述第一有源层1041上的第一欧姆接触层1051、设置于所述第一栅极绝缘层103上且通过所述第一欧姆接触层1051与所述第一有源层1041电连接的第一源漏极金属层1061、设置于所述第一栅极绝缘层103上并完全覆盖所述第一源漏极金属层1061的第二栅极绝缘层107、设置于所述第二栅极绝缘层107上且与所述第一有源层1041对应设置的所述第一半导体层108、设置于所述第一半导体层108上的第二欧姆接触层1052、设置于所述第二栅极绝缘层107上并完全覆盖所述第二欧姆接触层1052的第三栅极绝缘层109、设置于所述第三栅极绝缘层109上且与所述第一有源层1041对应设置的第二半导体层1101以及设置于所述第三栅极绝缘层109上并完全覆盖所述第二半导体层1101的钝化层111。
进一步地,所述第二类薄膜晶体管T2还包括所述第一栅极绝缘层103、设置于所述第一栅极绝缘层103上的第二栅极金属层1022、设置于所述第一栅极绝缘层103上并完全覆盖所述第二栅极金属层1022的第二栅极绝缘层107、设置于所述第二栅极绝缘层107上的所述第二有源层1042、设置于所述第二有源层1042上的第三欧姆接触层1053、设置于所述第二栅极绝缘层107上并通过所述第三欧姆接触层1053与所述第二有源层1042电连接的第二源漏极金属层1062、设置于所述第二栅极绝缘层107上并覆盖所述第二源漏极金属层1062以及部分所述第二有源层1042的第三栅极绝缘层109、设置于所述第三栅极绝缘层109上且与所述第二有源层1042对应设置的所述第三半导体层1102以及设置于所述第三栅极绝缘层109上并覆盖所述第三半导体层1102的所述钝化层111。
进一步地,所述第三类薄膜晶体管T3还包括所述衬底101、所述第一栅极绝缘层103、所述第二栅极绝缘层107、设置于所述第二栅极绝缘层107上的第三栅极金属层、设置于所述第二栅极绝缘层107上并覆盖所述第三栅极金属层的所述第三栅极绝缘层109、设置于所述第三栅极绝缘层109上的所述第三有源层1043与第三源漏极金属层1063、以及设置于所述第三栅极绝缘层109上并覆盖所述第三有源层1043与所述第三源漏极金属层1063的所述钝化层111;
其中,所述第三源漏极金属层1063与所述第三有源层1043的两端直接电连接。
具体地,所述衬底101为玻璃衬底101;所述第一栅极绝缘层103、所述第二栅极绝缘层107、所述第三栅极绝缘层109以及所述钝化层111可采用SiOx、SiNx、SiON等介质材料制成,也可采用聚硅氧烷系、亚克力系、聚酰亚胺等新型的有机绝缘材料制成,还可采用AlOx、HfOx、TaOx等高介电常数(High-k)材料制成。所述第一栅极金属层1021、所述第二栅极金属层1022、所述第三栅极金属层、所述第一源漏极金属层1061、所述第二源漏极金属层1062以及所述第三源漏极金属层1063可采用Ti、Al、Mo或其合金及叠层等金属材料制成,也可采用如MoNb/Cu/MoNb等复合金属材料制成,还可采用如AlNd、MoNb等各种金属材料的合金制成。所述第一欧姆接触层1051、所述第二欧姆接触层1052以及所述第三欧姆接触层1053包括n+非晶硅层(n+a-Si),可以通过向非晶硅层上注入n+杂质形成。当然,上述各结构也可采用除上述材料以外的其他材料制成,本实施例对此并不作具体限制。
在本申请第一实施例中,所述第一过滤层包括所述第一半导体层108以及位于所述第一半导体层108上的所述第二半导体层1101;其中,所述第一半导体层108设置于所述第二栅极绝缘层107上,所述第二半导体层1101设置于所述第三绝缘层上,所述第一半导体层108以及所述第二半导体层1101在所述阵列基板10上的正投影区域覆盖所述第一有源层1041在所述阵列基板10上的正投影区域。
在本申请第一实施例中,所述第二过滤层包括所述第三半导体层1102,所述第三半导体层1102与所述第二半导体层1101同层且间隔设置,所述第三半导体层1102在所述阵列基板10上的正投影区域覆盖所述第二有源层1042在所述阵列基板10上的正投影区域。
进一步地,所述第一半导体层108由非晶硅半导体构成,所述第二半导体层1101以及所述第三半导体层1102由氧化物半导体构成。
由于不同的半导体材料的禁带宽度不同,其对不同波长的光线的光灵敏度不同。目前,微晶硅半导体材料由于禁带宽度较小,对较长波长的红外光的灵敏度最高,但其对可见光和紫外光均有一定的灵敏度,因此微晶硅半导体材料的光探测器对红外光探测的选择性差。金属氧化物半导体材料具有较宽的禁带以及稳定的化学性质,仅对较短波长的紫外光具有较高的选择性,从而使金属氧化物半导体材料制备的光探测器无法实现宽波段探测;非晶硅半导体材料的禁带大小介于微晶硅半导体材料与金属氧化物半导体材料,对较短波长的可见光具有较高的灵敏度,但其对紫外光也有一定的灵敏度,因此非晶硅半导体材料的光探测器对可见光探测的选择性差。
在本申请实施例中,由于所述第一类薄膜晶体管T1表面覆盖有所述第一半导体层108以及所述第二半导体层1101,由金属氧化物半导体材料构成的所述第二半导体层1101可以过滤紫外光,由非晶硅半导体材料构成的所述第二半导体层1101可以过滤可见光,使得由微晶硅半导体材料构成的所述第一有源层1041仅对红外光具有高选择性;由于所述第二类薄膜晶体管T2表面覆盖有所述第三半导体层1102,由金属氧化物半导体材料构成的所述第三半导体层1102可以过滤紫外光,使得由非晶硅半导体材料构成的所述第二有源层1042仅对可见光具有高选择性;由于所述第三类薄膜晶体管T3中的所述第三有源层1043为氧化物半导体材料,其仅对紫外光具有高选择性。
进一步地,所述第一有源层1041、所述第二有源层1042以及所述第三有源层1043的膜层厚度范围为10nm至100nm。
针对当前技术的光探测器探测的波长范围较窄、光选择性较差的技术问题,本申请第一实施例通过在微晶硅半导体薄膜晶体管中的第二栅极绝缘层107上设置非晶硅半导体覆盖微晶硅半导体构成的第一有源层1041,在第三栅极绝缘层109上设置氧化物半导体覆盖所述第一有源层1041,使得所述微晶硅半导体薄膜晶体管仅对红外光具有高的灵敏度,同时,通过在非晶硅半导体薄膜晶体管中的第三栅极绝缘层109上设置氧化物半导体覆盖所述第二有源层1042,使得所述非晶硅半导体薄膜晶体管仅对可见光具有高的灵敏度,另外,选用氧化物半导体薄膜晶体管仅对紫外光具有高的灵敏度;因此,上述阵列基板10应用于光探测器中,不仅可以实现紫外光-可见光-红外光的宽波段探测,同时也可以分别对紫外光、可见光和红外光进行响应,具有良好的光探测选择性。
实施例二
如图2所示,为本申请第二实施例提供的阵列基板10的截面结构图;本申请第二实施例提供的阵列基板10的结构与本申请第一实施例提供的阵列基板10的结构大部分相同,不同之处仅在于:
在本申请第二实施例中,所述第一过滤层包括所述第一半导体层108以及位于所述第一半导体层108上的所述第二半导体层1101;其中,所述第一半导体层108设置于所述第二栅极绝缘层107上,所述第二半导体层1101设置于所述第二欧姆接触层1052上,所述第三栅极绝缘层109完全覆盖所述第二半导体层1101;
其中,所述第一半导体层108以及所述第二半导体层1101在所述阵列基板10上的正投影区域覆盖所述第一有源层1041在所述阵列基板10上的正投影区域。
进一步地,所述第一半导体层108由非晶硅半导体构成,所述第二半导体层1101以及所述第三半导体层1102由氧化物半导体构成。
本申请实施例二提供的阵列基板10结构相比本申请实施例一提供的阵列结构,所述第一半导体层108通过所述第二欧姆接触层1052与所述第二半导体层1101电连接,这样设置可以避免未被所述第二半导体层1101吸收的紫外光从所述第一半导体层108与所述第二半导体层1101之间的缝隙射入至所述第一有源层1041中。
针对当前技术的光探测器探测的波长范围较窄、光选择性较差的技术问题,本申请第一实施例通过在微晶硅半导体薄膜晶体管中的第二栅极绝缘层107上设置非晶硅半导体覆盖微晶硅半导体构成的第一有源层1041,在第二欧姆接触层1052上设置氧化物半导体覆盖所述第一半导体层108,使得所述微晶硅半导体薄膜晶体管仅对红外光具有高的灵敏度,同时,通过在非晶硅半导体薄膜晶体管中的第三栅极绝缘层109上设置氧化物半导体覆盖所述第二有源层1042,使得所述非晶硅半导体薄膜晶体管仅对可见光具有高的灵敏度,另外,选用氧化物半导体薄膜晶体管仅对紫外光具有高的灵敏度;因此,本申请实施例中的上述阵列基板10应用于光探测器中,相比本申请实施一,不仅可以实现紫外光-可见光-红外光的宽波段探测,同时对红外光具有更高的灵敏度。
实施例三
如图3所示,为本申请第三实施例提供的阵列基板10的截面结构图;本申请第二实施例提供的阵列基板10的结构与本申请第二实施例提供的阵列基板10的结构大部分相同,不同之处仅在于:
在本申请第三实施例中,所述第一过滤层包括所述第一半导体层108以及位于所述第一半导体层108上的所述第二半导体层1101;其中,所述第一半导体层108设置于所述第三栅极绝缘层109上,所述第二欧姆接触层1052设置于所述第一半导体层108上,所述第二半导体层1101设置于所述第二欧姆接触层1052上,所述钝化层111完全覆盖所述第二半导体层1101;
其中,所述第一半导体层108以及所述第二半导体层1101在所述阵列基板10上的正投影区域覆盖所述第一有源层1041在所述阵列基板10上的正投影区域。
进一步地,所述第一半导体层108由非晶硅半导体构成,所述第二半导体层1101以及所述第三半导体层1102由氧化物半导体构成。
本申请实施例三提供的阵列基板10结构相比本申请实施例二提供的阵列结构,所述第一过滤层设置于所述第三栅极绝缘层109上,增大了所述第一过滤层与所述第一有源层1041之间的间距,从而减小了所述第一过滤层与所述第一有源层1041之间的阻抗,在实现对红外光具有高灵敏度的同时,减小了对所述微晶硅半导体薄膜晶体管的电性影响。
针对当前技术的光探测器探测的波长范围较窄、光选择性较差的技术问题,本申请第一实施例通过在微晶硅半导体薄膜晶体管中的第三栅极绝缘层109上设置所述第一过滤层覆盖微晶硅半导体构成的第一有源层1041,使得所述微晶硅半导体薄膜晶体管仅对红外光具有高的灵敏度,同时,通过在非晶硅半导体薄膜晶体管中的第三栅极绝缘层109上设置氧化物半导体覆盖所述第二有源层1042,使得所述非晶硅半导体薄膜晶体管仅对可见光具有高的灵敏度,另外,选用氧化物半导体薄膜晶体管仅对紫外光具有高的灵敏度;因此,本申请实施例中的上述阵列基板10应用于光探测器中,相比本申请实施二,不仅可以实现紫外光-可见光-红外光的宽波段探测,同时所述微晶硅半导体薄膜晶体管中的所述第一过滤层还减小了对所述微晶硅半导体薄膜晶体管的电性影响。
如图4所示,本实施例提供了一种阵列基板10的制作方法,该阵列基板10的制作方法应用于如实施例一至实施例三任意一项所述的阵列基板10中,现以本申请实施例一举例说明。
本实施例所提供的阵列基板10的制作方法具体包括:
S10,在所述衬底101上依次形成第一栅极金属层1021、第一栅极绝缘层103、第一有源层1041以及第一欧姆接触层1051。
具体地,所述S10还包括:
首先,在一衬底101上利用物理气相沉积(Physical Vapour Deposition,PVD)工艺沉积第一层金属层,所述第一金属层通过黄光、蚀刻等步骤形成图案化的第一栅极金属层1021;之后,利用化学气相沉积工艺依次沉积第一栅极绝缘层103、第一有源层1041以及第一欧姆接触层1051。其中,所述第一有源层1041由微晶硅半导体构成,所述微晶硅半导体可以通过化学气相沉积工艺直接制备,但需要严格控制成膜气氛中H2与SiH4之间的比例(大于98:1);所述第一欧姆接触层1051为n+非晶硅层(n+a-Si),所述n+非晶硅层是在化学气相沉积工艺制备的过程中通入PH3气体形成。所述第一有源层1041与所述第一欧姆接触层1051经化学气相沉积工艺沉积后,还需经过黄光、蚀刻等步骤形成图案化的所述第一有源层1041以及所述第一欧姆接触层1051,如图5A所示。
S20,在所述第一栅极绝缘层103上沉积第二金属层,所述第二金属层经图案化形成间隔设置的第一源漏极金属层1061以及第二栅极金属层1022。
具体地,所述S20还包括:
首先,利用物理气相沉积工艺在所述第一栅极绝缘层103上沉积第二金属层,所述第二金属层通过黄光、蚀刻等步骤形成图案化间隔设置的第一源漏极金属层1061以及第二栅极金属层1022,如图5B所示。
S30,在所述第一栅极绝缘层103上依次形成第二栅极绝缘层107、同层设置的第一半导体层108与第二有源层1042、设置于所述第一半导体层108上的第二欧姆接触层1052以及设置于所述第二有源层1042上的第三欧姆接触层1053,所述第一半导体层108与所述第一有源层1041对应设置。
具体地,所述S30还包括:
首先,利用化学气相沉积工艺在所述第一栅极绝缘层103上依次沉积第二栅极绝缘层107、非晶硅半导体层以及n+非晶硅半导体层;之后,所述非晶硅半导体层经过黄光、蚀刻等步骤形成图案化间隔设置的第一半导体层108以及第二有源层1042,所述n+非晶硅半导体层经过黄光、蚀刻等步骤形成图案化间隔设置的第二欧姆接触层1052以及第三欧姆接触层1053;其中,所述第一半导体层108以及所述第一欧姆接触层1051在所述阵列基板10上的正投影区域覆盖所述第一有源层1041在所述阵列基板10上的正投影区域,如图5C所示。
进一步地,所述非晶硅半导体层可以通过化学气相沉积工艺直接制备,但需要严格控制H2气体与SiH4气体的比例(小于80:1);所述n+非晶硅半导体层是在化学气相沉积工艺制备非晶硅半导体层的过程中通入PH3后形成。
S40,在所述第二栅极绝缘层107上沉积第三金属层,所述第三金属层经图案化形成间隔设置的第二源漏极金属层1062以及第三栅极金属层。
具体地,所述S40还包括:
利用物理气相沉积工艺在所述第二栅极绝缘层107上沉积第三金属层,所述第三金属层通过黄光、蚀刻等步骤后形成间隔设置的第二源漏极金属层1062以及第三栅极金属层;其中,所述第二源漏极金属层1062通过所述第三欧姆接触层1053与所述第二有源层1042电连接,如图5D所示。
S50,在所述第二栅极绝缘层107上依次形成第三栅极绝缘层109、第二半导体层1101、第三半导体层1102以及第三有源层1043,所述第二半导体层1101与所述第一有源层1041对应设置,所述第三半导体层1102与所述第二有源层1042对应设置。
具体地,所述S50还包括:
首先,利用气相沉积工艺在所述第二栅极绝缘层107上沉积第三栅极绝缘层109,所述第三栅极绝缘层109完全覆盖所述第二欧姆接触层1052、所述第二源漏极金属层1062以及所述第三栅极金属层;其次,再利用物理气相沉积工艺沉积氧化物半导体层,所述氧化物半导体层通过黄光、蚀刻等步骤形成间隔设置的第二半导体层1101、第三半导体层1102以及第三有源层1043,如图5E所示。
具体地,其中,所述第二半导体层1101在所述阵列基板10上的正投影区域覆盖所述第一有源层1041在所述阵列基板10上的正投影区域,所述第三半导体层1102在所述阵列基板10上的正投影区域覆盖所述第二有源层1042在所述阵列基板10上的正投影区域。
S60,在所述第三栅极绝缘层109上依次沉积第四金属层以及钝化层111,所述第四金属层经图案化形成第三源漏极金属层1063。
具体地,所述S60还包括:
首先,利用物理气相沉积工艺在所述第三栅极绝缘层109上沉积第四金属层,所述第四金属层通过黄光、蚀刻等步骤后形成图案化的第三源漏极金属层1063,所述第三源漏极金属层1063与所述第三有源层1043电连接。其次,在所述第三栅极绝缘层109上沉积形成钝化层111,所述钝化层111完全覆盖所述第二半导体层1101、所述第三半导体层1102以及所述第三源漏极金属层1063,如图5F所示。
相应地,本申请实施例还提供一种光探测器,所述光探测器包括如上任一项所述的阵列基板10,所述阵列基板10包括所述第一类薄膜晶体管T1、所述第二类薄膜晶体管T2以及所述第三类薄膜晶体管T3,所述第一类薄膜晶体管T1用于吸收第一光线,所述第二类薄膜晶体管T2用于吸收第二光线,所述第三类薄膜晶体管T3用于吸收第三光线,其中,所述第一光线、所述第二光线、以及所述第三光线的波长不相同。
在本申请实施例中,所述光探测器在车载、手机、平板、电脑及电视产品上具有广阔的应用空间。
本申请实施例提供一种阵列基板10及制备方法、光探测器;该阵列基板10包括衬底101以及位于衬底101上的阵列驱动层,所述阵列驱动层包括第一类薄膜晶体管T1、第二类薄膜晶体管T2、以及第三类薄膜晶体管T3,所述第一类薄膜晶体管T1用于吸收第一光线,所述第二类薄膜晶体管T2用于吸收第二光线,所述第三类薄膜晶体管T3用于吸收第三光线,其中,所述第一光线、所述第二光线、以及所述第三光线的波长不相同;上述阵列基板10中的所述第一类薄膜晶体管T1仅对第一光线具有较高选择性,上述阵列基板10中的所述第二类薄膜晶体管T2仅对第二光线具有较高选择性,上述阵列基板10中的所述第三类薄膜晶体管T3仅对第三光线具有较高选择性,因此,所述光探测器可以实现对上述三种光线的宽波段探测,具有良好的光探测选择性。
在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其他实施例的相关描述。
以上对本申请实施例所提供的一种阵列基板10及制备方法、光探测器进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想;同时,对于本领域的技术人员,依据本申请的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本申请的限制。
Claims (9)
1.一种阵列基板,其特征在于,包括:
衬底;
阵列驱动层,位于所述衬底上,所述阵列驱动层包括第一类薄膜晶体管、第二类薄膜晶体管、以及第三类薄膜晶体管,所述第一类薄膜晶体管用于吸收第一光线,所述第二类薄膜晶体管用于吸收第二光线,所述第三类薄膜晶体管用于吸收第三光线,所述第一光线、所述第二光线、以及所述第三光线的波长不相同;
所述第一类薄膜晶体管包括由微晶硅半导体构成的第一有源层及位于所述第一有源层上的第一过滤层,所述第一过滤层包括第一半导体层以及位于所述第一半导体层上的第二半导体层;
所述第二类薄膜晶体管包括由非晶硅半导体构成的第二有源层以及位于所述第二有源层上的第二过滤层,所述第二过滤层包括第三半导体层;
所述第三类薄膜晶体管包括由氧化物半导体构成的第三有源层;
其中,所述第一半导体层由非晶硅半导体构成,所述第二半导体层以及所述第三半导体层由氧化物半导体构成。
2.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,所述第三半导体层与所述第二半导体层同层设置。
3.根据权利要求2所述的阵列基板,其特征在于,所述第一半导体层以及所述第二半导体层在所述阵列基板上的正投影区域覆盖所述第一有源层在所述阵列基板上的正投影区域,所述第三半导体层在所述阵列基板上的正投影区域覆盖所述第二有源层在所述阵列基板上的正投影区域。
4.根据权利要求2所述的阵列基板,其特征在于,所述第一类薄膜晶体管还包括:
第一栅极金属层,设置于所述衬底上;
第一栅极绝缘层,设置于所述衬底上并覆盖所述第一栅极金属层;
所述第一有源层,设置于所述第一栅极绝缘层上;
第一欧姆接触层,设置于所述第一有源层上;
第一源漏极金属层,设置于所述第一栅极绝缘层上,所述第一源漏极金属层通过所述第一欧姆接触层与所述第一有源层电连接;
第二栅极绝缘层,设置于所述第一栅极绝缘层上并完全覆盖所述第一源漏极金属层;
所述第一半导体层,设置于所述第二栅极绝缘层上且与所述第一有源层对应设置;
第二欧姆接触层,设置于所述第一半导体层上;
第三栅极绝缘层,设置于所述第二栅极绝缘层上并完全覆盖所述第二欧姆接触层;
第二半导体层,设置于所述第三栅极绝缘层上且与所述第一有源层对应设置;以及
钝化层,设置于所述第三栅极绝缘层上并完全覆盖所述第二半导体层。
5.根据权利要求4所述的阵列基板,其特征在于,所述第二类薄膜晶体管还包括:
第二栅极金属层,设置于所述第一栅极绝缘层上,且与所述第一有源层间隔设置;
所述第二有源层,设置于所述第二栅极绝缘层上,且与所述第二栅极金属层对应设置;
第三欧姆接触层,设置于所述第二有源层上;
第二源漏极金属层,设置于所述第二栅极绝缘层上,所述第二源漏极金属层通过所述第三欧姆接触层与所述第二有源层电连接;以及
所述第三半导体层,设置于所述第三栅极绝缘层上且与所述第二有源层对应设置。
6.根据权利要求1所述的阵列基板,其特征在于,所述第一光线的波长范围在760nm至1000nm之间,所述第二光线的波长范围在390nm至760nm之间,所述第三光线的波长范围在100nm至390nm之间。
7.一种阵列基板的制备方法,其特征在于,所述方法包括:
在衬底上依次形成第一栅极金属层、第一栅极绝缘层、第一有源层以及第一欧姆接触层;
在所述第一栅极绝缘层上沉积第二金属层,所述第二金属层经图案化形成间隔设置的第一源漏极金属层以及第二栅极金属层;
在所述第一栅极绝缘层上依次形成第二栅极绝缘层、同层设置的第一半导体层与第二有源层、设置于所述第一半导体层上的第二欧姆接触层以及设置于所述第二有源层上的第三欧姆接触层,所述第一半导体层与所述第一有源层对应设置;
在所述第二栅极绝缘层上沉积第三金属层,所述第三金属层经图案化形成间隔设置的第二源漏极金属层以及第三栅极金属层;
在所述第二栅极绝缘层上依次形成第三栅极绝缘层、第二半导体层、第三半导体层以及第三有源层,所述第二半导体层与所述第一有源层对应设置,所述第三半导体层与所述第二有源层对应设置;
在所述第三栅极绝缘层上依次沉积第四金属层以及钝化层,所述第四金属层经图案化形成第三源漏极金属层。
8.根据权利要求7所述的阵列基板的制备方法,其特征在于,所述第一有源层由微晶硅半导体构成,所述第二有源层以及所述第一半导体层由非晶硅半导体构成,所述第三有源层、所述第二半导体层以及所述第三半导体层由氧化物半导体构成。
9.一种光探测器,其特征在于,包括如权利要求1至6任意一项所述的阵列基板。
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Legal Events
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PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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GR01 | Patent grant | ||
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