TWI678798B

TWI678798B - 高感度有機光感測器及其製造方法

Info

Publication number: TWI678798B
Application number: TW107119715A
Authority: TW
Inventors: 鄭弘隆; 林博仁; 周維揚; 阮至正
Original assignee: 國立成功大學; National Cheng Kung University
Priority date: 2018-06-07
Filing date: 2018-06-07
Publication date: 2019-12-01
Also published as: TW202002257A

Abstract

一種高感度有機光感測器及其製造方法，係利用有機/高分子材料當主動層，製作有機光感測器，可採用薄膜電晶體或二極體架構，二極體架構係電晶體之簡化元件，亦可進一步製作光感CMOS元件。本發明使用二種或二種以上有機/高分子半導體與絶緣材料，製作含孔洞型或柱狀型特殊結構之混摻多層堆疊之主動層，此特殊結構富含與薄膜電晶體之導通通道連結之激子解離/電荷轉移界面區，可將照光產生之激子有效率地解離成帶電載荷，並傳輸至薄膜電晶體之導通通道，依此方法，本發明可大幅提升有機/高分子薄膜電晶體式光感測器之性能。本發明不僅可解決習知有機/高分子薄膜電晶體當光感測器性能不佳之問題並同時改善元件操作穩定性與環境穩定性，具低成本、低溫與簡單製造之特點，且可相容於各種基板，如軟性基板，非常適用於穿戴式行動裝置。

Description

高感度有機光感測器及其製造方法

本發明係有關於一種高感度有機光感測器及其製造方法，尤指涉及一種製造高感光度有機/高分子主動層之方法，特別係指含孔洞型或柱狀型特殊結構之混摻多層堆疊之主動層者。

有機/高分子半導體（Organic/polymeric semiconductors, OPSCs）之吸收波段通常位於可見光區（400～750 nm），因此可利用其吸收特性，製作光感測器（photodetectors）。現有光感測器，包括有： 1.單層主動層結構之薄膜電晶體式光感測器：係使用單層有機半導體當主動層，藉此製作之具光響應的有機薄膜電晶體（Organic thin-film transistors, OTFTs）。然而，此技術主動層缺乏可有效讓激子解離之區域，其主動層存在缺陷多，因此光響應不佳；而單一成分主動層可感測光波長較受限；且其元件操作穩定性與環境穩定性亦較差。 2.雙層主動層結構之薄膜電晶體式光感測器：係使用二種不同有機半導體製作雙層結構主動層，藉此製作之具光響應的有機薄膜電晶體。要能讓激子有效解離，通常需要製作雙層堆疊主動層，然而，此技術由於p/n二種材料之接觸區域僅局限於界面區，通常此界面區與薄膜電晶體之通道區連結性不佳，因此，對光響應之改善仍然有限；再者，不同極性材料之相容性也不佳，導致界面區易產生很多激子與/或電荷陷阱，也不利製作高性能光感測器。另一方面，其元件操作穩定性與有機半導體材枓環境穩定性也有待克服。 3.具添加物主動層結構之薄膜電晶體式光感測器：係於主動層加入添加物，例如半導體、絕緣體、奈米線/球或其他材料，藉此製作之具光響應的有機薄膜電晶體。然而，此技術製程較複雜、成本高，且元件可靠度與薄膜均一性較差。因此，光激發產生之激子在主動層中的轉換與解離無法有效控制。由上述可知，一般常見的有機/高分子薄膜電晶體，通常使用單層主動層，鑑於缺乏有效地激子解離界面區，因此，光感測效率差；若使用pn型雙層主動層，也由於界面相容性低與界面區域不夠多，光感測效率也不佳；再者，有機高分子元件也易受外來雜質與環境水氧之影響，導致光感測之靈敏度不易提高。故，ㄧ般習用者係無法符合使用者於實際使用時解決習知有機/高分子薄膜電晶體當光感測器性能不佳的問題，並同時改善元件操作穩定性與環境穩定性之所需。

本發明之主要目的係在於，克服習知技藝所遭遇之上述問題並提供一種製作具高感測能力之有機/高分子光感測器之製作原理與方法，能解決習知有機/高分子薄膜電晶體當光感測器性能不佳之問題，並同時改善元件操作穩定性與環境穩定性，主要可使光響應大幅提昇，至少二個數量級，且相較於傳統之光感測器，本發明所提之光感測器可製作於任意基板上，且尺寸可非常微小，有利整合於各式元件與積體電路中。本發明之次要目的係在於，提供一種可製作各式有機/高分子光感測器，包括發光二極體、太陽能電池、光接收器、光學元件以及人工智慧（A.I.）等，且本方法具簡單、低溫、低成本、及大面積製造之特點，與軟性基板相容性高，若有機/高分子光感測器需與其他電路裝置整合，例如積體電路、平板顯示器、或需求愈來愈大之可攜式與穿戴式行動裝置，本發明也具有高相容性，因此本發明非常具商業化應用之潛力。為達以上之目的，本發明係一種高感度有機光感測器之製造方法，其至少包含下列步驟：（Ａ）提供一基板，於該基板上沉積一有機/高分子材料以提供一包含一導通通道之元件的有機/高分子主動層；以及（Ｂ）於該有機/高分子主動層中導入一與該有機/高分子材料不同極性之第一材料，透過適當控制材料之相分離，使該有機/高分子主動層產生具相分離分佈圖案之特殊結構，該特殊結構富含與該元件之導通通道連結之激子解離/電荷轉移的界面區，可將照光產生之激子有效率地解離成帶電載荷，並傳輸至該元件之導通通道；其中該具相分離分佈圖案之特殊結構，包含在該有機/高分子主動層中產生孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構，且於製作含孔洞型特殊結構之有機/高分子主動層時，部份之有機/高分子材料可裸露於孔洞中，或於製作含柱狀型特殊結構之有機/高分子主動層時，部份之有機/高分子材料可伸出柱狀外，藉該些裸露於孔洞中或伸出柱狀外之分子增強吸光。於本發明上述實施例中，該有機/高分子材料包括有機小分子半導體材料、有機高分子半導體材料、或高分子絕緣材料。於本發明上述實施例中，該有機小分子半導體材料係選自五環素（Pentacene）或其衍生物、[1]benzothieno[3,2-b][1] benzothiophene系列、N,N′-ditridecylperylene-3,4,9,10-tetracarboxylic diimide（PTCDI系列）、金屬酞青（Metal phthalocyanine）系列、或紅螢烯（Rubrene）等。於本發明上述實施例中，該有機高分子半導體材料係選自聚噻吩（Polythiophene）及其衍生物、或聚芴（Polyfluorene）及其衍生物。於本發明上述實施例中，該高分子絕緣材料係選自聚甲基丙烯酸甲酯（Poly(methylmethacrylate), PMMA），或聚苯乙烯（Polystyrene, PS）。於本發明上述實施例中，該具相分離分佈圖案之特殊結構係經由混摻溶液，利用溶液相分離製程製作，選擇適當溶劑或共溶劑，將可溶性之有機/高分子材料與不相容之第一材料製備混摻溶液，透過適當控制材料之相分離，使該有機/高分子主動層產生該孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構。於本發明上述實施例中，該具相分離分佈圖案之特殊結構係經由奈米壓印製程或蝕刻製程製作，將該第一材料壓印形成網狀結構，再將該有機/高分子材料回填該些網狀結構，使該有機/高分子主動層形成該孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構。於本發明上述實施例中，該第一材料係為半導體材料、奈米材料、絕緣材料、或極性材料。於本發明上述實施例中，該有機/高分子主動層透過溶液相分離製程、奈米壓印製程、或蝕刻製程得到該孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構後，可進一步將一第二材料堆疊於該孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構上方，完成含孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構之多成份多層複合結構。於本發明上述實施例中，該第二材料係分為極性材料、或可吸光之半導體材料二類，且該極性材料可為絕緣材料、鐵電材料、電解質材料、或奈米材料。於本發明上述實施例中，該元件係為薄膜電晶體（Thin-Film Transistor, TFT）、二極體、或互補式金屬氧化物半導體（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS）等類型之光感測器。於本發明上述實施例中，該基板係為軟性基板。為達以上之目的，本發明係一種高感度有機光感測器，係包括：一閘極；一介電層，係形成於該閘極之上；一源極與一汲極，係形成於該介電層之上；以及一有機/高分子主動層，係形成於該介電層之上，該有機/高分子主動層與該源極及該汲極接觸，並在該源極與該汲極之間形成一通道區，該有機/高分子主動層之表面形成一激子解離/電荷轉移之界面區，內部則包含一具相分離分佈圖案之特殊結構，可為孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構，該特殊結構連接該有機/高分子主動層之界面區與該通道區，其中，含孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構之有機/高分子主動層，係有部份之有機/高分子材料裸露於孔洞中或伸出柱狀外。於本發明上述實施例中，該含孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構之有機/高分子主動層上係可進一步堆疊其他材料，形成含孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構之多成份多層複合結構。於本發明上述實施例中，該具相分離分佈圖案之特殊結構係經由溶液相分離製程、奈米壓印製程、或蝕刻製程製作得到該孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構。

請參閱『第１圖～第７圖』所示，係分別為二極體式光感偵測器示意圖、有機/高分子薄膜電晶體式光感偵測器示意圖、有機/高分子CMOS式光感偵測器示意圖、本發明有機孔洞型/柱狀型特殊結構主動層與元件示意圖、本發明有機堆疊-孔洞型/柱狀型特殊結構主動層與元件示意圖、本發明有機堆疊-孔洞型特殊結構主動層之剖面示意圖、以及本發明有機堆疊-柱狀型特殊結構主動層之剖面示意圖。如圖所示：本發明係一種高感度有機光感測器及其製造方法，係利用有機/高分子半導體當主動層，製作有機光感測器，主要係提供製作具高光感測能力之主動層薄膜之技術，可採用二極體架構，如第１圖所示垂直式結構，於兩電極１１、１２之間依序往上堆疊一有機導電層１３及一有機發光層１４，可平行式或垂直式照光；或薄膜電晶體（Thin-Film Transistor, TFT）架構，如第２圖所示，具有一閘極２１、形成於該閘極２１上之一介電層２２、形成於該介電層２２上之一源極２３與一汲極２４、及形成於該介電層２２上之一有機/高分子主動層２５，該有機/高分子主動層２５與該源極２３及該汲極２４接觸，並在該源極２３與該汲極２４之間形成一通道區２５１；或其它元件如互補式金屬氧化物半導體（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS）架構亦可，如第３圖所示，具有一閘極３１、一介電層３２、數個電極３３、數個有機/高分子P型主動層３４及數個有機/高分子N型主動層３５，每一有機/高分子P型主動層３４與有機/高分子N型主動層３５之通道區３４１、３５１位於內部且連接該些電極３３。前述二極體架構與CMOS架構皆可為電晶體元件之延伸，因此，本發明於下文僅以薄膜電晶體式光感測器２架構進行說明，如第４～７圖所示。本發明採用多成份有機/高分子材料２５２ａ製作可光感測主動層２５ａ，有機/高分子材料２５２ａ包含有機小分子半導體材料、有機高分子半導體材料、與/或高分子絕緣材料，目的在製作具相分離分佈圖案之特殊結構２５３ａ的有機/高分子主動層２５ａ，此有機/高分子主動層２５ａ富含可將照光產生之激子解離之界面區２５４ａ，該界面區２５４ａ亦可扮演將解離之電荷傳輸至有機/高分子主動層２５ａ之角色，且此界面區２５４ａ與元件之導通通道可產生良好連結。上述有機小分子半導體材料係選自五環素（Pentacene）或其衍生物、[1]benzothieno[3,2-b][1] benzothiophene系列、N,N′-ditridecylperylene-3,4,9,10-tetracarboxylic diimide（PTCDI系列）、金屬酞青（Metal phthalocyanine）系列、或紅螢烯（Rubrene）等。該有機高分子半導體材料係選自聚噻吩（Polythiophene）及其衍生物、或聚芴（Polyfluorene）及其衍生物。該高分子絕緣材料係選自聚甲基丙烯酸甲酯（Poly(methylmethacrylate), PMMA），或聚苯乙烯（Polystyrene, PS）。其感測原理為：當感測器元件照光時，具高吸收之有機/高分子材料可產生大量激子，由於具不同結構之有機/高分子材料之極性不同，可產生內建場使激子解離，並將具正確符號之電荷傳送至元件導通通道，達成光感測效果。本發明主要提供製作具內建極大化之不同材料接觸區域，可有效率地將吸光層內之電荷（來自照光產生）傳送至薄膜電晶體元件之導通通道，同時又兼具連續導通之快速電荷通道，達到高光感測效能。當欲製作具相分離分佈圖案之孔洞型或柱狀型特殊結構２５３ａ時，係於有機/高分子主動層２５ａ中導入一與該有機/高分子材料２５２ａ不同極性之其他材料，如半導體材料、奈米材料、絕緣材料、或極性材料等，透過適當控制材料之相分離，使該有機/高分子主動層２５ａ產生相分離分佈圖案之特殊結構２５３ａ，如孔洞型特殊結構，或柱狀型特殊結構，如第４圖所示。本發明最特別之處在於：當製作含孔洞型特殊結構之有機/高分子主動層２５ａ薄膜時，部份之有機/高分子材料２５２ａ可裸露於孔洞２５３１ａ中，如第６圖所示；而當製作含柱狀型特殊結構之有機/高分子主動層２５ａ薄膜時，部份之有機/高分子材料２５２ａ可伸出柱狀２５３２ａ外，如第７圖所示，這些裸露於孔洞２５３１ａ中或伸出柱狀２５３２ａ外之分子可增強吸光。有機/高分子主動層２５ａ藉此孔洞型或柱狀型特殊結構２５３ａ可增加對光之有效吸收面積或有效作用截面積，進而增加產生之激子，由於導入其他不同極性之材料，可產生內建電場，進而誘使激子解離效率倍增，具特定方向之內建場可將正確符號之電荷傳送至元件導通通道，貢獻至導通電流，有效地增強了有機光感偵測器之效能與靈敏度。當欲製作多層堆疊-孔洞型/柱狀型結構時，係延續上述薄膜電晶體式光感測器２結構（如第４圖所示），具孔洞型或柱狀型特殊結構２５３ａ之有機/高分子主動層２５ａ，可於其上再堆疊另一其他材料２６，製作出多層堆疊-孔洞型/柱狀型結構Ａ，如第５圖所示，此多層特殊結構富含不同材料之接觸界面區２５４ａ，可供激子解離或傳輸激子或傳輸已解離之電荷。其中，該另一其他材料可分為二類：(1)可吸光之半導體材料，可導入吸收特定波長之高效吸光材料，當照光時，可產生大量激子，再藉由大量之異質接觸界面區２５４ａ，此接觸界面區２５４ａ扮演誘使照光產生之激子解離或傳輸激子與已解離之電荷至下層導通通道功能，達成高效光感測，搭配孔洞型特殊結構２５３ａ，如第６圖所示，部份的有機/高分子材料２５２ａ裸露於孔洞２５３１ａ中；若搭配柱狀型特殊結構２５３ａ，則如第７圖所示，部份的有機/高分子材料２５２ａ伸出柱狀２５３２ａ外。(2)具極性的材料（可為絕緣材料、鐵電材料、電解質材料、或奈米材料等）：當堆疊至孔洞型或柱狀型特殊結構２５３ａ上方，可產生大量之接觸界面區２５４ａ，由於上層與下層材料極性不同，可於上層與下層界面區２５４ａ產生偶極場，此偶極場有助於激子解離成電荷，貢獻至導通電流，有效增強光感測器之效能與靈敏度。以下，基於實施例對本發明進一步具體地進行說明，但本發明未受以下實施例之任何限定。 [實施例一] 有機孔洞型或柱狀型特殊結構可經由混摻溶液，利用溶液相分離製程製作。選擇適當溶劑或共溶劑，將可溶性之有機/高分子材料與其他不相容之第一材料（如常見之高分子絶緣材料）製備混摻溶液，利用相分離之原理與方法，於成膜時，藉由分子自組裝讓孔洞型或柱狀型特殊結構自然形成，由相分離驅動之孔洞型或柱狀型特殊結構是自然形成，因此藉由調整製程，於製作具孔洞型特殊結構之主動層薄膜時，可使部份之有機/高分子材料可裸露於孔洞中；而於製作具柱狀型特殊結構之主動層薄膜時，可使部份之有機/高分子材料可伸出柱狀外。此外，改變基板之表面特性，可進一步調控有機/高分子主動層薄膜之孔洞或柱狀尺寸大小與密度。據此，可完成所需高感光度有機/高分子主動層之製作。 [實施例二] 有機孔洞型或柱狀型特殊結構可藉由奈米壓印製程或蝕刻製程獲得。將其他材料如半導體材料、奈米材料、絕緣材料、或極性材料等壓印形成網狀結構。接著，將有機/高分子材料再回填該些網狀結構，則可形成此孔洞型或柱狀型特殊結構。 [實施例三] 有機堆疊-孔洞型或柱狀型特殊結構：有機/高分子主動層透過溶液相分離製程、奈米壓印製程、或蝕刻製程得到孔洞型或柱狀型特殊結構後，將另一其他材料如半導體材料、奈米材料、絕緣材料、或極性材料等堆疊於該孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構上方，完成含孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構之多成份多層複合結構。實施本發明之必要技術特徵在於： 1.成膜技術條件，如混摻材料（Hybrid materials）選擇、混摻材料比例、材料特性、溶劑選擇、溶液濃度、製程溫度、選用基板特性等皆會影響有機/高分子孔洞型或柱狀型結構。 2.孔洞型或柱狀型結構搭配堆疊結構才能形成堆疊-孔洞型/柱狀型特殊結構，產生異質界面以達到特殊功效。與現有技術之關鍵技術特徵區別在於： 1.本發明製作之有機/高分子光感偵測器，其感光通道主動層具備孔洞或柱狀型特殊結構。而現有技術未含此特殊結構。 2.本發明製作之有機/高分子光感偵測器，使用多層堆疊含孔洞或柱狀型特殊複合結構當感光層與主動通道。而現有技術未含此特殊結構。藉此，本發明提供一種製造高感光度有機/高分子主動層之方法，其可製作各式有機/高分子光感測器，包括發光二極體、太陽能電池、光接收器、光學元件以及人工智慧（A.I.）等，且本方法具簡單、低溫、低成本、及大面積製造之特點，與軟性基板相容性高，若有機/高分子光感測器需與其他電路裝置整合，例如積體電路、平板顯示器、或需求愈來愈大之可攜式與穿戴式行動裝置，本發明也具有高相容性，因此本發明非常具商業化應用之潛力。綜上所述，本發明係一種高感度有機光感測器及其製造方法，可有效改善習用之種種缺點，提供製作具高感測能力之有機/高分子光感測器之製作原理與方法，能解決習知有機/高分子薄膜電晶體當光感測器性能不佳之問題，並同時改善元件操作穩定性與環境穩定性，主要可使光響應大幅提昇，至少二個數量級，且相較於傳統之光感測器，本發明所提之光感測器可製作於任意基板上，且尺寸可非常微小，有利整合於各式元件與積體電路中，進而使本發明之産生能更進步、更實用、更符合使用者之所須，確已符合發明專利申請之要件，爰依法提出專利申請。惟以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。

１１、１２電極

１３‧‧‧有機導電層

１４‧‧‧有機發光層

２‧‧‧薄膜電晶體式光感測器

２１‧‧‧閘極

２２‧‧‧介電層

２３‧‧‧源極

２４‧‧‧汲極

２５、２５ａ‧‧‧有機/高分子主動層

２５１、２５１ａ‧‧‧通道區

２５２ａ‧‧‧有機/高分子材料

２５３ａ‧‧‧特殊結構

２５３１ａ‧‧‧孔洞

２５３２ａ‧‧‧柱狀

２５４ａ‧‧‧界面區

２６‧‧‧其他材料

Ａ‧‧‧堆疊-孔洞型/柱狀型結構

３１‧‧‧閘極

３２‧‧‧介電層

３３‧‧‧電極

３４‧‧‧有機/高分子P型主動層

３４１‧‧‧通道區

３５‧‧‧有機/高分子N型主動層

３５１‧‧‧通道區

第１圖，係二極體式光感偵測器示意圖。第２圖，係有機/高分子薄膜電晶體式光感偵測器示意圖。第３圖，係有機/高分子CMOS式光感偵測器示意圖。第４圖，係本發明有機孔洞型/柱狀型特殊結構主動層與元件示意圖。第５圖，係本發明有機堆疊-孔洞型/柱狀型特殊結構主動層與元件示意圖。第６圖，係本發明有機堆疊-孔洞型特殊結構主動層之剖面示意圖。第７圖，係本發明有機堆疊-柱狀型特殊結構主動層之剖面示意圖。

Claims

一種高感度有機光感測器之製造方法，其至少包含下列步驟：（Ａ）提供一基板，於該基板上沉積一有機/高分子材料以提供一包含一導通通道之元件的有機/高分子主動層；以及（Ｂ）於該有機/高分子主動層中導入一與該有機/高分子材料不同極性之第一材料，透過適當控制材料之相分離，使該有機/高分子主動層產生具相分離分佈圖案之特殊結構，該特殊結構富含與該元件之導通通道連結之激子解離/電荷轉移的界面區，可將照光產生之激子有效率地解離成帶電載荷，並傳輸至該元件之導通通道；其中該具相分離分佈圖案之特殊結構，包含在該有機/高分子主動層中產生孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構，且於製作含孔洞型特殊結構之有機/高分子主動層時，部份之有機/高分子材料可裸露於孔洞中，或於製作含柱狀型特殊結構之有機/高分子主動層時，部份之有機/高分子材料可伸出柱狀外，藉該些裸露於孔洞中或伸出柱狀外之分子增強吸光。
依申請專利範圍第１項所述之高感度有機光感測器之製造方法，其中，該有機/高分子材料包括有機小分子半導體材料、有機高分子半導體材料、或高分子絕緣材料。
依申請專利範圍第２項所述之高感度有機光感測器之製造方法，其中，該有機小分子半導體材料係選自五環素（Pentacene）或其衍生物、[1]benzothieno[3,2-b][1] benzothiophene系列、N,N′-ditridecylperylene-3,4,9,10-tetracarboxylic diimide（PTCDI系列）、金屬酞青（Metal phthalocyanine）系列、或紅螢烯（Rubrene）等前述材料。
依申請專利範圍第２項所述之高感度有機光感測器之製造方法，其中，該有機高分子半導體材料係選自聚噻吩（Polythiophene）及其衍生物、或聚芴（Polyfluorene）及其衍生物。
依申請專利範圍第２項所述之高感度有機光感測器之製造方法，其中，該高分子絕緣材料係選自聚甲基丙烯酸甲酯（Poly(methylmethacrylate), PMMA），或聚苯乙烯（Polystyrene, PS）。
依申請專利範圍第１項所述之高感度有機光感測器之製造方法，其中，該具相分離分佈圖案之特殊結構係經由混摻溶液，利用溶液相分離製程製作，選擇適當溶劑或共溶劑，將可溶性之有機/高分子材料與不相容之第一材料製備混摻溶液，透過適當控制材料之相分離，使該有機/高分子主動層產生該孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構。
依申請專利範圍第１項所述之高感度有機光感測器之製造方法，其中，該具相分離分佈圖案之特殊結構係經由奈米壓印製程或蝕刻製程製作，將該第一材料壓印形成網狀結構，再將該有機/高分子材料回填該些網狀結構，使該有機/高分子主動層形成該孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構。
依申請專利範圍第１、６或７項所述之高感度有機光感測器之製造方法，其中，該第一材料係為半導體材料、奈米材料、絕緣材料、或極性材料。
依申請專利範圍第１項所述之高感度有機光感測器之製造方法，其中，該有機/高分子主動層透過溶液相分離製程、奈米壓印製程、或蝕刻製程得到該孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構後，可進一步將一第二材料堆疊於該孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構上方，完成含孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構之多成份多層複合結構。
依申請專利範圍第９項所述之高感度有機光感測器之製造方法，其中，該第二材料係分為極性材料、或可吸光之半導體材料二類，且該極性材料可為絕緣材料、鐵電材料、電解質材料、或奈米材料。
依申請專利範圍第１項所述之高感度有機光感測器之製造方法，其中，該元件係為薄膜電晶體（Thin-Film Transistor, TFT）、二極體、或互補式金屬氧化物半導體（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor, CMOS）等類型之光感測器。
依申請專利範圍第１項所述之高感度有機光感測器之製造方法，其中，該基板係為軟性基板。
一種高感度有機光感測器，係包括：一閘極；一介電層，係形成於該閘極之上；一源極與一汲極，係形成於該介電層之上；以及一有機/高分子主動層，係形成於該介電層之上，該有機/高分子主動層與該源極及該汲極接觸，並在該源極與該汲極之間形成一通道區，該有機/高分子主動層之表面形成一激子解離/電荷轉移之界面區，內部則包含一具相分離分佈圖案之特殊結構，可為孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構，該特殊結構連接該有機/高分子主動層之界面區與該通道區，其中，含孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構之有機/高分子主動層，係有部份之有機/高分子材料裸露於孔洞中或伸出柱狀外。
依申請專利範圍第１項所述之高感度有機光感測器，其中，該含孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構之有機/高分子主動層上係可進一步堆疊其他材料，形成含孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構之多成份多層複合結構。
依申請專利範圍第１項所述之高感度有機光感測器，其中，該具相分離分佈圖案之特殊結構係經由溶液相分離製程、奈米壓印製程、或蝕刻製程製作得到該孔洞型特殊結構或柱狀型特殊結構。