一種感光元件、指紋識(shí)別面板及制備方法、指紋識(shí)別裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供一種感光元件、指紋識(shí)別面板及制備方法、指紋識(shí)別裝置，涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，能夠避免在制作其他薄膜層的過(guò)程中對(duì)感光元件中的半導(dǎo)體層造成損壞。該感光元件的制備方法包括：在襯底基板上形成依次形成第一電極，第一鈍化層、第一半導(dǎo)體層、本征半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層、第二電極。其中，在第一鈍化層對(duì)應(yīng)第一電極的位置通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第一過(guò)孔，第一半導(dǎo)體層通過(guò)第一過(guò)孔與第一電極相連接；本征半導(dǎo)體層完全覆蓋第一半導(dǎo)體層，并覆蓋第一半導(dǎo)體層側(cè)面的部分第一鈍化層；第二電極完全覆蓋第二半導(dǎo)體層的表面，且至少覆蓋所述本征半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層的側(cè)面。
【專利說(shuō)明】
一種感光元件、指紋識(shí)別面板及制備方法、指紋識(shí)別裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及顯示技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種感光元件、指紋識(shí)別面板及制備方法、指紋識(shí)別裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]感光元件能夠?qū)⒉煌瑥?qiáng)度的光線轉(zhuǎn)化為不同大小的光電流，因此感光元件在獲取光強(qiáng)參數(shù)以及通過(guò)不同的光強(qiáng)獲取圖案等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。
[0003]例如，在指紋識(shí)別元件獲取和識(shí)別指紋的領(lǐng)域中，當(dāng)手指置于指紋識(shí)別元件的上方時(shí)，由于手指的谷和脊反射至感光元件的光強(qiáng)不同，使得該感光元件產(chǎn)生的光電流不同，進(jìn)而處理器能夠根據(jù)不同的光電信號(hào)獲取手指的指紋圖案。然而，在制作上述指紋識(shí)別元件的過(guò)程中，由于需要在制作有上述感光元件的基板上制作其它膜層結(jié)構(gòu)，而其它膜層的制備過(guò)程會(huì)對(duì)感光元件的上表面造成影響。例如，如圖1所示，感光元件100由PIN結(jié)構(gòu)組成。當(dāng)在PIN結(jié)構(gòu)的表面形成鈍化層11，在鈍化層11的表面形成過(guò)孔時(shí)，由于在通過(guò)刻蝕工藝形成過(guò)孔的過(guò)程中，容易對(duì)感光元件100的半導(dǎo)體層例如圖1中的N型半導(dǎo)體層進(jìn)行刻蝕，從而對(duì)PIN結(jié)構(gòu)造成一定的損壞，進(jìn)而會(huì)降低該感光元件100的感光效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的實(shí)施例提供一種感光元件、指紋識(shí)別面板及制備方法、指紋識(shí)別裝置，能夠避免在制作其他薄膜層的過(guò)程中對(duì)感光元件的中的半導(dǎo)體層造成損壞。
[0005]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案:
[0006]本發(fā)明實(shí)施例一方面提供一種感光元件的制備方法，包括:在襯底基板上形成第一電極;在形成有所述第一電極的襯底基板上形成第一鈍化層，在所述第一鈍化層對(duì)應(yīng)所述第一電極的位置通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第一過(guò)孔;在形成有所述第一過(guò)孔的襯底基板上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第一半導(dǎo)體層，且所述第一半導(dǎo)體層通過(guò)所述第一過(guò)孔與所述第一電極相連接;在形成有所述第一半導(dǎo)體層的襯底基板上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成本征半導(dǎo)體層，所述本征半導(dǎo)體層完全覆蓋所述第一半導(dǎo)體層，并覆蓋所述第一半導(dǎo)體層側(cè)面的部分所述第一鈍化層;在形成有所述本征半導(dǎo)體層的襯底基板上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第二半導(dǎo)體層;在形成有所述第二半導(dǎo)體層的襯底基板上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第二電極，所述第二電極完全覆蓋所述第二半導(dǎo)體層的表面，且至少覆蓋所述本征半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層的側(cè)面。
[0007]進(jìn)一步的，所述的感光元件的制備方法還包括在形成所述第二電極的襯底基板上形成第二鈍化層。
[0008]本發(fā)明實(shí)施例另一方面還提供一種指紋識(shí)別面板的制備方法，包括上述任一種感光元件的制備方法，所述指紋識(shí)別面板的制備方法還包括:在襯底基板上形成第一信號(hào)線，所述第一信號(hào)線與第一電極相連接;在襯底基板上形成第二信號(hào)線，所述第二信號(hào)線與第二電極相連接;其中，所述第二電極的材料為透明導(dǎo)電材料，所述第一電極的材料為金屬材料。
[0009]進(jìn)一步的，所述的指紋識(shí)別面板的制備方法還包括:在所述襯底基板上通過(guò)一次構(gòu)圖工藝形成識(shí)別控制晶體管的柵極以及與所述柵極相連接的掃描信號(hào)線;在形成有所述柵極和所述掃描信號(hào)線的所述襯底基板上，通過(guò)構(gòu)圖工藝形成所述識(shí)別控制晶體管的源極、漏極，所述源極與所述第一信號(hào)線相連接，所述漏極與所述第一電極相連接;其中，所述第一信號(hào)線和所述掃描信號(hào)線交叉界定出多個(gè)陣列排布的指紋識(shí)別單元，每一個(gè)所述指紋識(shí)別單元包括所述感光元件以及所述識(shí)別控制晶體管。
[0010]進(jìn)一步的，所述感光元件的面積與設(shè)置有所述感光元件的指紋識(shí)別單元的面積的比值為0.3至0.8。
[0011]進(jìn)一步的，所述第一信號(hào)線、所述第一電極以及所述識(shí)別控制晶體管的源極、漏極采用一次構(gòu)圖工藝制得。
[0012]進(jìn)一步的，所述第二信號(hào)線與所述識(shí)別控制晶體管的柵極采用一次構(gòu)圖工藝制得。
[0013]本發(fā)明實(shí)施例再一方面還提供一種感光元件，包括襯底基板，所述感光元件還包括:依次設(shè)置于所述襯底基板上的第一電極、第一鈍化層、第一半導(dǎo)體層、本征半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層以及第二電極;其中，所述第一鈍化層對(duì)應(yīng)所述第一電極的位置設(shè)置有第一過(guò)孔，所述第一半導(dǎo)體層通過(guò)所述第一過(guò)孔與所述第一電極相連接;所述本征半導(dǎo)體層完全覆蓋所述第一半導(dǎo)體層，并覆蓋所述第一半導(dǎo)體層側(cè)面的部分所述第一鈍化層;所述第二電極完全覆蓋所述第二半導(dǎo)體層的表面，且至少覆蓋所述本征半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層的側(cè)面。
[0014]本發(fā)明實(shí)施例又一方面還提供一種指紋識(shí)別面板，包括上述感光元件。
[0015]本發(fā)明實(shí)施例另一方面還提供一種指紋識(shí)別裝置，包括上述指紋識(shí)別面板。
[0016]本發(fā)明實(shí)施例提供一種感光元件、指紋識(shí)別面板及制備方法、指紋識(shí)別裝置，該感光元件的制備方法包括在襯底基板上形成第一電極;在形成有第一電極的襯底基板上形成第一鈍化層，在第一鈍化層對(duì)應(yīng)第一電極的位置通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第一過(guò)孔;在形成有第一過(guò)孔的襯底基板上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第一半導(dǎo)體層，且第一半導(dǎo)體層通過(guò)第一過(guò)孔與第一電極相連接;在形成有第一半導(dǎo)體層的襯底基板上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成本征半導(dǎo)體層，本征半導(dǎo)體層完全覆蓋第一半導(dǎo)體層，并覆蓋第一半導(dǎo)體層側(cè)面的部分第一鈍化層;在形成有本征半導(dǎo)體層的襯底基板上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第二半導(dǎo)體層;在形成有第二半導(dǎo)體層的襯底基板上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第二電極，第二電極完全覆蓋第二半導(dǎo)體層的表面，且至少覆蓋本征半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層的側(cè)面。
[0017]—方面，采用上述感光元件的制備方法通過(guò)在第二半導(dǎo)體層的表面直接形成完全覆蓋該第二半導(dǎo)體層表面的第二電極，該第二電極對(duì)感光元件的上表面具有一定的保護(hù)作用。這樣一來(lái)，當(dāng)在制作有感光元件的基板上形成其它膜層時(shí)，在該第二電極的保護(hù)作用下，能夠避免因制作其它薄膜層時(shí)采用的制備工藝，例如刻蝕工藝，對(duì)第二半導(dǎo)體層造成損壞，進(jìn)而能夠提高感光元件的感光效果。另一方面，采用上述感光元件的制備方法通過(guò)將第二電極覆蓋第二半導(dǎo)體層的表面的同時(shí)，還至少覆蓋本征半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層的側(cè)面，在此基礎(chǔ)上，將本征半導(dǎo)體層設(shè)置為完全覆蓋第一半導(dǎo)體層，并覆蓋第一半導(dǎo)體層側(cè)面的部分第一鈍化層，使得第一半導(dǎo)體層完全被本征半導(dǎo)體層覆蓋，從而能夠避免第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層通過(guò)側(cè)面的第二電極發(fā)生電連接，而導(dǎo)致感光元件發(fā)生短路和損壞。
【附圖說(shuō)明】
[0018]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0019]圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的一種包括感光元件的示意圖；
[0020]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種感光元件制備方法流程圖；
[0021]圖3a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備感光元件的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0022]圖3b為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備感光元件的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0023]圖3c為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備感光元件的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0024]圖3d為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備感光元件的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0025]圖3e為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種制備感光元件的結(jié)構(gòu)示意圖之一；
[0026]圖3f為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種感光元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖3g為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種感光元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖4a為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種感光元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖4b為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種感光元件的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種指紋識(shí)別面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031 ]圖6a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種包括識(shí)別晶體管的指紋識(shí)別面板的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖6b為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種包括識(shí)別晶體管的指紋識(shí)別面板的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6c為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種包括識(shí)別晶體管的指紋識(shí)別面板的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]附圖標(biāo)記:10_襯底基板;50-識(shí)別控制晶體管；100-感光元件；111-第一電極;112-第二電極；113-導(dǎo)電薄膜層；121-第一半導(dǎo)體層；122-第二半導(dǎo)體層；123-本征半導(dǎo)體層；201-第一信號(hào)線；202-第二信號(hào)線；301-第一鈍化層；302-第二鈍化層；303-第三鈍化層；401-第一過(guò)孔;402-第二過(guò)孔;500-指紋識(shí)別單元；501-源極;502-漏極;503-柵極；504-半導(dǎo)體有源層;505-遮光層;506-導(dǎo)電層。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0036]本發(fā)明實(shí)施例提供一種感光元件的制備方法，該方法如圖2所示包括:
[0037]步驟SlOl、如圖3a所示，在襯底基板10上第一電極111。
[0038]具體的，可以采用在襯底基板10上形成導(dǎo)電材料層，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝形成第一電極111。
[0039]本發(fā)明實(shí)施例中構(gòu)圖工藝可指包括光刻工藝，或，包括光刻工藝以及刻蝕步驟，同時(shí)還可以包括打印、噴墨等其他用于形成預(yù)定圖形的工藝;光刻工藝，是指包括沉積、曝光、顯影等工藝過(guò)程的利用光刻膠、掩模板、曝光機(jī)等形成圖形的工藝?？筛鶕?jù)本發(fā)明中所形成的結(jié)構(gòu)選擇相應(yīng)的構(gòu)圖工藝。其中，一次構(gòu)圖工藝，以光刻工藝為例，是指在構(gòu)圖過(guò)程中采用一次掩膜版的過(guò)程。
[0040]步驟S102、如圖3b所示，在形成有第一電極111的襯底基板10上形成第一鈍化層301，在第一鈍化層301對(duì)應(yīng)第一電極111的位置通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第一過(guò)孔401。
[0041]步驟S103、如圖3c所示，在形成有第一過(guò)孔401的襯底基板10上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第一半導(dǎo)體層121，且第一半導(dǎo)體層121通過(guò)第一過(guò)孔401與第一電極111相連接。
[0042]步驟S104、如圖3d所示，在形成有第一半導(dǎo)體層121的襯底基板10上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成本征半導(dǎo)體層123，本征半導(dǎo)體層123完全覆蓋第一半導(dǎo)體層121，并覆蓋第一半導(dǎo)體層121側(cè)面的部分第一鈍化層301。
[0043]步驟S105、如圖3e所示，在形成有本征半導(dǎo)體層123的襯底基板10上形成第二半導(dǎo)體層122。
[0044]此處需要說(shuō)明的是，第一、上述步驟S104、步驟S105在形成有第一半導(dǎo)體層121上依次形成本征半導(dǎo)體層123、第二半導(dǎo)體層122可以為先進(jìn)行本征半導(dǎo)體材料沉積，以及通過(guò)掩膜版進(jìn)行一次構(gòu)圖，形成本征半導(dǎo)體層123，然后采用同樣的方法形成第二半導(dǎo)體層122，即通過(guò)兩次構(gòu)圖工藝分別完成本征半導(dǎo)體層123、第二半導(dǎo)體層122的制備；也可以通過(guò)將本征半導(dǎo)材料進(jìn)行沉積，接著將第二半導(dǎo)體材料層沉積，然后采用掩膜版進(jìn)行一次構(gòu)圖直接形成本征半導(dǎo)體層123、第二半導(dǎo)體層122的制備。當(dāng)然，本發(fā)明優(yōu)選的采用一次構(gòu)圖工藝的方法形成本征半導(dǎo)體層123和第二半導(dǎo)體層122。
[0045]步驟S106、如圖3f所示，在形成有第二半導(dǎo)體層122的襯底基板10上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第二電極112，第二電極112完全覆蓋第二半導(dǎo)體層122的表面，且第二電極112至少覆蓋本征半導(dǎo)體層123與第二半導(dǎo)體層122的側(cè)面，從而完成感光元件100的制作。
[0046]綜上所述，一方面，采用上述感光元件的制備方法通過(guò)在第二半導(dǎo)體層的表面直接形成完全覆蓋該第二半導(dǎo)體層表面的第二電極，該第二電極對(duì)感光元件的上表面具有一定的保護(hù)作用。這樣一來(lái)，當(dāng)在制作有感光元件的基板上形成其它膜層時(shí)，在該第二電極的保護(hù)作用下，能夠避免因制作其它薄膜層時(shí)采用的制備工藝，例如刻蝕工藝，對(duì)第二半導(dǎo)體層造成損壞，進(jìn)而能夠提高感光元件的感光效果。另一方面，用上述感光元件的制備方法通過(guò)將第二電極在覆蓋第二半導(dǎo)體層的表面的同時(shí)，還至少覆蓋本征半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層的側(cè)面，在此基礎(chǔ)上，將本征半導(dǎo)體層設(shè)置為完全覆蓋第一半導(dǎo)體層，并覆蓋第一半導(dǎo)體層側(cè)面的部分第一鈍化層，使得第一半導(dǎo)體層完全被本征半導(dǎo)體層覆蓋，從而能夠避免第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層通過(guò)側(cè)面的第二電極發(fā)生電連接，而導(dǎo)致感光元件發(fā)生短路和損壞。
[0047]在此基礎(chǔ)上，由于采用上述制備方法制得的感光元件100在背離襯底基板10的表面以及側(cè)表面直接與外部環(huán)境接觸，為了避免外部環(huán)境對(duì)該感光元件100在背離襯底基板10的表面以及側(cè)表面的影響，例如，空氣的氧化過(guò)程或者人體接觸的過(guò)程對(duì)該感光元件100造成的不良影響。如圖3g所示，在上述步驟S106之后，可以在形成有第二電極112的襯底基板10上形成第二鈍化層302，將整個(gè)第二電極112的表面以及感光元件100側(cè)面進(jìn)行覆蓋，以實(shí)現(xiàn)對(duì)感光元件100進(jìn)行保護(hù)的目的。
[0048]以下對(duì)采用上述制備方法制得的感光元件100進(jìn)行進(jìn)一步解釋說(shuō)明。
[0049]第一、上述感光元件100的第一半導(dǎo)體層121為P型半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層122為N型半導(dǎo)體層;或者第一半導(dǎo)體層121為N型半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層122為P型半導(dǎo)體層。上述P型半導(dǎo)體層、N型半導(dǎo)體層，以及位于P型半導(dǎo)體層與N型半導(dǎo)體層之間的I型本征半導(dǎo)體層(本征半導(dǎo)體層123)構(gòu)成PIN結(jié)構(gòu)。
[0050]其中，P型半導(dǎo)體層可以采用將SiH4、CH4、B2H6、He的混合氣體通過(guò)PECVD(PlasmaEnhanced Chemical Vapor Deposit1n，等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積法)形成硼離子摻雜的非晶硅薄膜;N型半導(dǎo)體層可以采用將SiH4、PH3、H2、He的混合氣體通過(guò)PECVD形成磷離子摻雜的非晶硅薄膜；I型本征半導(dǎo)體層可以采用將SiH4、H2混合氣體通過(guò)PECVD形成無(wú)摻雜的非晶硅薄膜。以下實(shí)施例均是以第一半導(dǎo)體層121為N型半導(dǎo)體層，第二半導(dǎo)體層122為P型半導(dǎo)體層為例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0051]第二、當(dāng)利用上述感光元件100中PIN結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)光電轉(zhuǎn)化時(shí)，如果對(duì)PIN結(jié)構(gòu)采用正向接法，即施加于P型半導(dǎo)體層的電壓大于施加于N型半導(dǎo)體層的電壓，在此情況下，由于外加電壓的電場(chǎng)方向與自建電場(chǎng)方向相反，削弱了自建電場(chǎng)，進(jìn)而抑制本征半導(dǎo)體層123中的光生載流子的漂移，導(dǎo)致該P(yáng)IN結(jié)構(gòu)的光生電流無(wú)法進(jìn)行有效的檢測(cè)。
[0052]因此，PIN結(jié)構(gòu)采用反向接法，即施加于P型半導(dǎo)體層的電壓小于施加于N型半導(dǎo)體層的電壓，在此情況下，該P(yáng)IN結(jié)構(gòu)處于反向偏置狀態(tài)，外加電壓的電場(chǎng)方向與自建電場(chǎng)方向相同，使得自建電場(chǎng)得到加強(qiáng)，進(jìn)而能夠促進(jìn)本征半導(dǎo)體層123中的光生載流子的漂移，能夠有效對(duì)該P(yáng)IN結(jié)構(gòu)的光生電流進(jìn)行檢測(cè)。
[0053]以下以圖3g所示的感光元件100為例，對(duì)該感光元件100的具體工作原理進(jìn)行說(shuō)明。
[0054]首先，通過(guò)向第一電極111輸入第一電壓，向第二電極112輸入第二電壓，且第一電壓大于第二電壓，從而能夠保證該P(yáng)IN結(jié)構(gòu)處于反向偏置狀態(tài)。
[0055]然后，在光線從背離襯底基板10的一側(cè)照射該感光元件100時(shí)，本征半導(dǎo)體層123能夠產(chǎn)生光電流，且光照強(qiáng)度不同，產(chǎn)生光電流的大小不同。由于該光電流的方向與通過(guò)第一電極111和第二電極112施與該P(yáng)IN結(jié)構(gòu)上的外加電場(chǎng)方向相反，從而能夠降低該外加電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度，進(jìn)而使得施加于PIN結(jié)構(gòu)上的電壓下降;這樣一來(lái)，當(dāng)照射感光元件100的光照強(qiáng)度不同時(shí)，PIN結(jié)構(gòu)上電壓的下降量不同，從而可以通過(guò)第一電極111檢測(cè)到的電壓值與施加在第一電極111上的電壓值，得出該P(yáng)IN結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的電壓下降值，以確定出與該電壓下降值相匹配的光照強(qiáng)度，即將上述光照強(qiáng)度信號(hào)轉(zhuǎn)為電信號(hào)。
[0056]例如，當(dāng)施加在第一電極111上的第一電壓為10V，施加在第二電極112上的第二電壓為OV的情況下，當(dāng)通過(guò)檢測(cè)到第一電極111上的電壓為9.5V時(shí)，可以得出上述電壓下降值為0.5V，該電壓下降值對(duì)應(yīng)照射至光感元件100的光照強(qiáng)度為第一光照強(qiáng)度El;當(dāng)檢測(cè)到第一電極111上的電壓為9.0V，可以得出上述電壓下降值為IV，該電壓下降值對(duì)應(yīng)照射至光感元件100的光照強(qiáng)度為第二光照強(qiáng)度E2;由于上述電壓下降值IV大于0.5V，因此第二光照強(qiáng)度E2大于第一光照強(qiáng)度El。
[0057]當(dāng)然圖3g僅是以光線從感光元件100背離襯底基板10的一側(cè)進(jìn)行照射為例進(jìn)行舉例說(shuō)明的。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，還可以采用從感光元件100靠近襯底基板10的一側(cè)進(jìn)行照射，或者從感光元件100背離襯底基板10的一側(cè)以及靠近襯底基板10的一側(cè)同時(shí)進(jìn)行照射，本發(fā)明對(duì)此不作限定。
[0058]本發(fā)明實(shí)施例還提供另一種感光元件100的制備方法，通過(guò)該方法制備的感光元件100與通過(guò)上述步驟101?步驟106制備感光元件100具有相同的有益效果。該感光元件100的制備方法與圖3f所示的感光元件制備方法的不同之處在于:
[0059]如圖4a所示，上述步驟106中在形成有第二半導(dǎo)體層122的襯底基板10上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第二電極112，該第二電極112僅覆蓋第二半導(dǎo)體層122的表面。
[0060]然后，在形成有第二電極112的襯底基板10上形成第三鈍化層303，在第三鈍化層303對(duì)應(yīng)第二電極112的位置通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第三過(guò)孔403。
[0061]接下來(lái)，在形成有第三過(guò)孔403的襯底基板10上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成導(dǎo)電薄膜層113，且導(dǎo)電薄膜層113通過(guò)第三過(guò)孔403與第二電極112相連接。
[0062]此處需要說(shuō)明的是，由于采用上述步驟101?步驟106的制備方法制得的感光元件100，如圖3g所示，在第二電極112覆蓋本征半導(dǎo)體層123與第二半導(dǎo)體層122的側(cè)面的情況下，通過(guò)將本征半導(dǎo)體層123完全覆蓋第一半導(dǎo)體層121，并覆蓋第一半導(dǎo)體層121側(cè)面的部分第一鈍化層301，以避免感光元件100發(fā)生短路。
[0063]然而對(duì)于制備圖4a所示的感光元件100，第二電極112僅覆蓋第二半導(dǎo)體層122的表面，從而不會(huì)使得第一半導(dǎo)體層121和第二半導(dǎo)體層122發(fā)生電連接，這樣一來(lái)，對(duì)于圖4a所示的感光元件100而言，本征半導(dǎo)體層123可以僅覆蓋第一半導(dǎo)體層121，而無(wú)需覆蓋第一半導(dǎo)體層121側(cè)面的部分第一鈍化層301，即圖4b所示的感光元件100。對(duì)于制備圖4b所示的感光元件100的過(guò)程中，由于第一半導(dǎo)體層121、本征半導(dǎo)體層123、第二半導(dǎo)體層122依次完全覆蓋，因此可以通過(guò)三次構(gòu)圖工藝分別制得，也可以通過(guò)一次構(gòu)圖工藝制得，當(dāng)然優(yōu)選的采用一次構(gòu)圖制得。
[0064]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種指紋識(shí)別面板的制備方法，包括上述任一種感光元件的制備方法，因此，該指紋識(shí)別面板的制備方法具有與前述實(shí)施例提供的感光元件的制備方法相同的有益效果。由于前述實(shí)施例已經(jīng)對(duì)該感光元件的制備方法的有益效果進(jìn)行了詳細(xì)的描述，此處不再贅述。
[0065]此外，該指紋識(shí)別面板的制備方法還包括，如圖5所示，在襯底基板10上形成第一信號(hào)線201，第一信號(hào)線201與第一電極111相連接;在襯底基板10上形成第二信號(hào)線202，第二信號(hào)線202與第二電極112相連接。其中，第二電極112的材料為透明導(dǎo)電材料，第一電極111的材料為金屬材料。
[0066]本發(fā)明對(duì)上述第一信號(hào)線201、第二信號(hào)線202的制作順序不做限制，可以先制作第一信號(hào)線201后制作第二信號(hào)線202;也可以先制作第二信號(hào)線202在制作第一信號(hào)線201，當(dāng)然也可以同時(shí)制作第一信號(hào)線201和第二信號(hào)線202。
[0067]本發(fā)明優(yōu)選的，如圖5所示，可以在形成第一電極111的同時(shí)，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝同時(shí)形成上述第一信號(hào)線201和第二信號(hào)線202，從而可以達(dá)到簡(jiǎn)化制作工藝，降低制作成本的目的。
[0068]以下結(jié)合圖5對(duì)采用上述指紋識(shí)別面板的制備方法制得的指紋識(shí)別面板在應(yīng)用于獲取指紋的裝置時(shí)的工作原理進(jìn)行說(shuō)明。
[0069]首先，如圖5所示，通過(guò)第一信號(hào)線201對(duì)該光感元件100的第一電極111進(jìn)行充電，通過(guò)第二信號(hào)線202對(duì)感光元件100的第二電極112進(jìn)行充電，其中第一電極111的充電電壓大于第二電極112的充電電壓，使感光元件處于反向偏置的工作狀態(tài)。
[0070]然后，如圖5所示，當(dāng)手指接觸該指紋識(shí)別面板背離襯底基板10的一側(cè)時(shí)，從上述襯底基板10背離手指一側(cè)的光線能夠透過(guò)該指紋識(shí)別面板入射至手指，由于入射至手指脊的光線在手指與上述面板的接觸界面會(huì)被吸收或者發(fā)生漫反射，而入射至手指谷的光線在手指與上述面板的接觸界面發(fā)生全反射，從而使得通過(guò)脊反射的光強(qiáng)度較大，通過(guò)谷反射的光強(qiáng)度較小，即谷位置處通過(guò)第一信號(hào)線201讀取的電壓，與施加至第一電極111的電壓的差值，相對(duì)于脊位置處更大，這樣一來(lái)，能夠?qū)⒐群图刮恢锰幏瓷涞牟煌墓庑盘?hào)轉(zhuǎn)化為不同的電信號(hào)。
[0071]當(dāng)然為了避免感光元件100靠近襯底基板10—側(cè)因光照產(chǎn)生光電流，與上述經(jīng)過(guò)手指反射的光電流混合，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確測(cè)定經(jīng)過(guò)手指反射的光強(qiáng)度，因此，該指紋識(shí)別面板中感光元件100的第一電極111的采用金屬材料制成，以保證該感光元件100靠近襯底基板10—側(cè)不透光。另外，為了保證光線從襯底基板10背離感光元件100—側(cè)能夠很好的入射至手指，如圖5所示，在該指紋識(shí)別面板中對(duì)應(yīng)光線入射至手指的路徑0-0’中的材質(zhì)應(yīng)均為透光性材料，例如，第二電極112可以采用具有透明導(dǎo)電性質(zhì)的氧化銦錫(ITO)材料。
[0072]在此基礎(chǔ)上，由于采用上述制備方法制得的指紋識(shí)別面板中包括的多個(gè)感光元件100，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)多個(gè)感光元件100進(jìn)行有序控制，該指紋識(shí)別面板的制備方法還包括:
[0073]如圖6a所示，在襯底基板10上通過(guò)一次構(gòu)圖工藝形成識(shí)別控制晶體管50的柵極503，以及如圖6b所示的與柵極503相連接的掃描信號(hào)線203。
[0074]在形成有柵極503和掃描信號(hào)線203的襯底基板10上，如圖6a所示，通過(guò)構(gòu)圖工藝形成識(shí)別控制晶體管50的源極501、漏極502，源極501與第一信號(hào)線201相連接，漏極502與第一電極111相連接。
[0075]其中，如圖6b所示，第一信號(hào)線201和掃描信號(hào)線203交叉界定出多個(gè)陣列排布的指紋識(shí)別單元500，每一個(gè)指紋識(shí)別單元500包括感光元件100以及識(shí)別控制晶體管50。
[0076]這樣一來(lái)，位于同一行的識(shí)別控制晶體管50均連接同一條掃描信號(hào)線203，該掃描信號(hào)線203在逐行掃描的過(guò)程中，能夠?qū)ξ挥谠撝讣y識(shí)別面板中的識(shí)別控制晶體管50進(jìn)行逐行開(kāi)啟，進(jìn)而能夠?qū)υ撐挥谠撝讣y識(shí)別面板中的感光元件100進(jìn)行逐行的充電和檢測(cè)，從而能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)多個(gè)感光元件100的有序控制。
[0077]在此基礎(chǔ)上，由于感光元件100的第一電極111為金屬材料，從而使得光線無(wú)法透過(guò)該感光元件100所在的區(qū)域。因此，如圖6b所示，針對(duì)于一個(gè)指紋識(shí)別單元500而言，光線能夠透過(guò)的區(qū)域?yàn)楦泄庠?00以外的區(qū)域(忽略識(shí)別控制晶體管50可能對(duì)光線的遮擋)。
[0078]這樣一來(lái)，當(dāng)感光元件100的面積與設(shè)置有該感光元件100的指紋識(shí)別單元500的面積比大于0.8時(shí)，使得在一個(gè)指紋識(shí)別單元500內(nèi)，感光元件100的面積占比過(guò)大，而光線能夠透過(guò)的區(qū)域面積占比太小，從而使得手指上可能存在部分區(qū)域無(wú)光線入射，進(jìn)而導(dǎo)致獲取的指紋圖像信息不完整；當(dāng)感光元件100的面積與設(shè)置有該感光元件100的指紋識(shí)別單元500的面積比小于0.3時(shí)，使得在一個(gè)指紋識(shí)別單元500內(nèi)，感光元件100的面積占比過(guò)小，使得在一個(gè)指紋識(shí)別單元500的面積內(nèi)，獲取的得到的子圖案較小，從而使得獲取的指紋圖像中，相鄰的子圖案的間隔較大，即指紋圖像分辨率較小，指紋的準(zhǔn)確性不高。因此，本發(fā)明優(yōu)選的，感光元件100的面積與設(shè)置有該感光元件的指紋識(shí)別單元500的面積的比值為0.3至 0.8。
[0079]進(jìn)一步的，如圖6a所示，可以在形成有柵極503和掃描信號(hào)線203的襯底基板10上，形成識(shí)別控制晶體管50的源極501、漏極502的同時(shí)，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝形成第一信號(hào)線201，從而可以達(dá)到簡(jiǎn)化制作工藝，降低制作成本的目的。在此基礎(chǔ)上，由于上述識(shí)別控制晶體管50的漏極502與第一信號(hào)線201相連接且相鄰，因此可以直接將漏極502與第一電極111設(shè)置為一體結(jié)構(gòu)。
[0080]更進(jìn)一步的，如圖6a所示，可以在襯底基板10上形成識(shí)別控制晶體管50的柵極503的同時(shí)，通過(guò)一次構(gòu)圖工藝形成第二信號(hào)線202，從而可以達(dá)到簡(jiǎn)化制作工藝，降低制作成本的目的。
[0081]另外，對(duì)于如圖6a所示的，將第二信號(hào)線202與識(shí)別控制晶體管500的柵極503同層設(shè)置，在制作的過(guò)程中，通過(guò)在形成第二半導(dǎo)體層122的過(guò)程中，形成該第二過(guò)孔402，以使得第二電極112通過(guò)第二過(guò)孔402與第二信號(hào)線202連接。但是采用該方法形成的第二過(guò)孔402，一般多采用刻蝕工藝形成，由于第二半導(dǎo)體層122與第二信號(hào)線202的層間距離較大，需要進(jìn)行深度刻蝕才能暴露出第二信號(hào)線202，而深度刻蝕的過(guò)程中刻蝕程度不易控制，容易在刻蝕的過(guò)程中對(duì)第二信號(hào)線202的表面也進(jìn)行刻蝕，進(jìn)而導(dǎo)致第二信號(hào)線202與第二電極112之間的導(dǎo)電率下降。
[0082]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，如圖6c所示，可以在上述刻蝕的過(guò)程中可以適當(dāng)?shù)谋Ａ魧?duì)應(yīng)第二信號(hào)線202位置處的數(shù)據(jù)金屬層，從而避免了刻蝕過(guò)程中刻蝕液直接與第二信號(hào)線202接觸，造成的第二信號(hào)線202表面的損壞，進(jìn)而保證了第二信號(hào)線202與第二電極112之間具有良好導(dǎo)電率。
[0083]在此基礎(chǔ)上，如圖6c所示，上述指紋識(shí)別面板還包括遮光層505和導(dǎo)電層506，其中，該遮光層505位于背離襯底基板10—側(cè)，且與識(shí)別控制晶體管50位置相對(duì)應(yīng);導(dǎo)電層506位于背離襯底基板10—側(cè)，且與第一電極111位置和第二信號(hào)線202位置相對(duì)應(yīng);遮光層505與導(dǎo)電層506同層同材料，例如金屬導(dǎo)電材料。這樣一來(lái)，一方面，可以避免經(jīng)過(guò)手指反射的光線照射至識(shí)別控制晶體管50的中的半導(dǎo)體有源層503而產(chǎn)生光照漏電流;另一方面，可以提高第一電極111與第一半導(dǎo)體層121之間的導(dǎo)電率，以及第二信號(hào)線202與第二電極112之間的導(dǎo)電率。
[0084]如圖3f所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種感光元件100，該感光元件100包括襯底基板10，還包括依次設(shè)置于襯底基板10上的第一電極111、第一鈍化層301、第一半導(dǎo)體層121、本征半導(dǎo)體層123、第二半導(dǎo)體層122以及第二電極112。其中，第一鈍化層301對(duì)應(yīng)第一電極111的位置設(shè)置有第一過(guò)孔401，第一半導(dǎo)體層121通過(guò)第一過(guò)孔401與第一電極111相連接，本征半導(dǎo)體層123完全覆蓋第一半導(dǎo)體層121，并覆蓋第一半導(dǎo)體層121側(cè)面的部分第一鈍化層301，第二電極112完全覆蓋第二半導(dǎo)體層122的表面，且至少覆蓋本征半導(dǎo)體層123與第二半導(dǎo)體層122的側(cè)面。
[0085]—方面，由于該感光元件通過(guò)在第二半導(dǎo)體層的表面直接形成完全覆蓋該第二半導(dǎo)體層表面的第二電極，該第二電極對(duì)感光元件的上表面具有一定的保護(hù)作用。這樣一來(lái)，當(dāng)在制作有感光元件的基板上形成其它膜層時(shí)，在該第二電極的保護(hù)作用下，能夠避免因制作其它薄膜層時(shí)采用的制備工藝，例如刻蝕工藝，對(duì)第二半導(dǎo)體層造成損壞，進(jìn)而能夠提高感光元件的感光效果。另一方面，該感光元件中通過(guò)將第二電極覆蓋第二半導(dǎo)體層的表面的同時(shí)，還至少覆蓋本征半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層的側(cè)面，在此基礎(chǔ)上，將本征半導(dǎo)體層設(shè)置為完全覆蓋第一半導(dǎo)體層，并覆蓋第一半導(dǎo)體層側(cè)面的部分第一鈍化層，使得第一半導(dǎo)體層完全被本征半導(dǎo)體層覆蓋，從而能夠避免第一半導(dǎo)體層與第二半導(dǎo)體層通過(guò)側(cè)面的第二電極發(fā)生電連接，而導(dǎo)致感光元件發(fā)生短路和損壞。
[0086]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種指紋識(shí)別面板，該指紋識(shí)別面板包括上述任一種感光元件，因此，該指紋識(shí)別面板具有與前述實(shí)施例提供的感光元件相同的有益效果。由于前述實(shí)施例已經(jīng)對(duì)該感光元件的有益效果進(jìn)行了詳細(xì)的描述，此處不再贅述。
[0087]本發(fā)明實(shí)施例還提供一種指紋識(shí)別裝置，該指紋識(shí)別裝置包括上述指紋識(shí)別面板，上述指紋識(shí)別面板包括上述任一種基板，因此，該指紋識(shí)別裝置具有與前述實(shí)施例提供的基板相同的有益效果。由于前述實(shí)施例已經(jīng)對(duì)該基板的有益效果進(jìn)行了詳細(xì)的描述，此處不再贅述。
[0088]以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范2圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種感光元件的制備方法，其特征在于，所述方法包括: 在襯底基板上形成第一電極； 在形成有所述第一電極的襯底基板上形成第一鈍化層，在所述第一鈍化層對(duì)應(yīng)所述第一電極的位置通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第一過(guò)孔； 在形成有所述第一過(guò)孔的襯底基板上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第一半導(dǎo)體層，且所述第一半導(dǎo)體層通過(guò)所述第一過(guò)孔與所述第一電極相連接； 在形成有所述第一半導(dǎo)體層的襯底基板上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成本征半導(dǎo)體層，所述本征半導(dǎo)體層完全覆蓋所述第一半導(dǎo)體層，并覆蓋所述第一半導(dǎo)體層側(cè)面的部分所述第一鈍化層； 在形成有所述本征半導(dǎo)體層的襯底基板上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第二半導(dǎo)體層； 在形成有所述第二半導(dǎo)體層的襯底基板上通過(guò)構(gòu)圖工藝形成第二電極，所述第二電極完全覆蓋所述第二半導(dǎo)體層的表面，且至少覆蓋所述本征半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層的側(cè)面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的感光元件的制備方法，其特征在于，還包括:在形成所述第二電極的襯底基板上形成第二鈍化層。3.一種指紋識(shí)別面板的制備方法，其特征在于，包括如權(quán)利要求1或2所述的感光元件的制備方法，所述指紋識(shí)別面板的制備方法還包括: 在襯底基板上形成第一信號(hào)線，所述第一信號(hào)線與第一電極相連接； 在襯底基板上形成第二信號(hào)線，所述第二信號(hào)線與第二電極相連接； 其中，所述第二電極的材料為透明導(dǎo)電材料，所述第一電極的材料為金屬材料。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的指紋識(shí)別面板的制備方法，其特征在于，還包括: 在所述襯底基板上通過(guò)一次構(gòu)圖工藝形成識(shí)別控制晶體管的柵極以及與所述柵極相連接的掃描信號(hào)線； 在形成有所述柵極和所述掃描信號(hào)線的所述襯底基板上，通過(guò)構(gòu)圖工藝形成所述識(shí)別控制晶體管的源極、漏極，所述源極與所述第一信號(hào)線相連接，所述漏極與所述第一電極相連接； 其中，所述第一信號(hào)線和所述掃描信號(hào)線交叉界定出多個(gè)陣列排布的指紋識(shí)別單元，每一個(gè)所述指紋識(shí)別單元包括所述感光元件以及所述識(shí)別控制晶體管。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的指紋識(shí)別面板的制備方法，其特征在于，所述感光元件的面積與設(shè)置有所述感光元件的指紋識(shí)別單元的面積的比值為0.3至0.8。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的指紋識(shí)別面板的制備方法，其特征在于，所述第一信號(hào)線、所述第一電極以及所述識(shí)別控制晶體管的源極、漏極采用一次構(gòu)圖工藝制得。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的指紋識(shí)別面板的制備方法，其特征在于，所述第二信號(hào)線與所述識(shí)別控制晶體管的柵極采用一次構(gòu)圖工藝制得。8.一種感光元件，包括襯底基板，其特征在于，所述感光元件還包括: 依次設(shè)置于所述襯底基板上的第一電極、第一鈍化層、第一半導(dǎo)體層、本征半導(dǎo)體層、第二半導(dǎo)體層以及第二電極； 其中，所述第一鈍化層對(duì)應(yīng)所述第一電極的位置設(shè)置有第一過(guò)孔，所述第一半導(dǎo)體層通過(guò)所述第一過(guò)孔與所述第一電極相連接； 所述本征半導(dǎo)體層完全覆蓋所述第一半導(dǎo)體層，并覆蓋所述第一半導(dǎo)體層側(cè)面的部分所述第一鈍化層； 所述第二電極完全覆蓋所述第二半導(dǎo)體層的表面，且至少覆蓋所述本征半導(dǎo)體層與所述第二半導(dǎo)體層的側(cè)面。9.一種指紋識(shí)別面板，其特征在于，包括權(quán)利要求8所述的感光元件。10.—種指紋識(shí)別裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求9所述的指紋識(shí)別面板。
【文檔編號(hào)】H01L31/105GK105977314SQ201610509763
【公開(kāi)日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月30日
【發(fā)明人】李昌峰, 陳小川, 王海生, 劉英明, 楊盛際, 丁小梁, 王鵬鵬
【申請(qǐng)人】京東方科技集團(tuán)股份有限公司, 北京京東方光電科技有限公司