專利名稱：有機光檢測器及其制造方法與有機薄膜晶體管的制造方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種光檢測器及其制造方法，且特別是有關于一種有機光檢 測器以及有機光檢測器與有機薄膜晶體管(organic thin film transistor, OTFT) 的制造方法。
背景技術：
光檢測器因使用材質的不同可分為無機光檢測器與有機光檢測器。無機光檢 測器已廣泛地被運用于各處，例如電荷耦合元件(charge-co叩led device, CCD)、 互補式金屬氧化半導體(complementary metal-oxide semiconductor, CMOS)感 測元件等。相對于無機光檢測器，有機光檢測器具有更優(yōu)于無機光檢測器的特性， 例如可撓曲、制程溫度較低等。
圖1為現(xiàn)有的一種有機光檢測器的剖面示意圖。請參照圖1，有機光檢測器 100包括透明基板110、 一陽極120、 一有機層130、 一阻擋層140以及一陰極150。 當帶有足夠能量的光子由基板110進入有機層130，有機層130會吸收光子，形成 電子一空穴對(electron-hole pair)。電子一空穴對中的空穴會向陰極150移動， 而電子會向陽極120移動，因此產生光電流，檢測此光電流即可得知有無光線進入 有機層130。
有機光檢測器若要檢測到光線，入射光線必需要進入有機層以產生光電流， 若有機層的可受光面積愈大，則有機光檢測器的靈敏度就愈高。因此，如何增加受 光面積來提升有機光檢測器的效能已經成為重要的課題。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種有機光檢測器，其具有較大的受光面積。 本發(fā)明的另一目的是提供一種有機光檢測器與有機薄膜晶體管的制造方法， 以同時形成有機光檢測器與有機薄膜晶體管。為達上述或是其他目的，本發(fā)明提出一種有機光檢測器，包括一基板、 一第 一電極、 一絕緣層(insulation layer)、 一有機層以及一第二電極。第一電極配置 于基板上。絕緣層配置于第一電極上。有機層配置于基板及絕緣層上，并覆蓋絕緣 層及第一電極的側面。第二電極配置于有機層上，且位于絕緣層上方。
在本發(fā)明一實施例中，上述第一電極為陽極，而第二電極為陰極。
在本發(fā)明一實施例中，上述第一電極為陰極，而第二電極為陽極。
在本發(fā)明一實施例中，上述第二電極為透明電極。
在本發(fā)明一實施例中，上述第二電極的材質包括銦錫氧化物(indium tin oxide， IT0)。
在本發(fā)明一實施例中，上述第二電極為金屬電極，且第二電極的厚度小于100 纟內米(nanometer)。
在本發(fā)明一實施例中，上述第二電極為金屬電極。 在本發(fā)明一實施例中，上述第一電極為金屬電極。 在本發(fā)明一實施例中，上述有機層的材質包括并五苯(pentacene)。
在本發(fā)明一實施例中，上述絕緣層的材質包括氧化硅、氮化硅或二氧化硅。
為達上述或是其他目的，本發(fā)明提出一種有機光檢測器與有機薄膜晶體管的 制造方法，包括下列步驟首先，在一基板上形成一第一電極與一柵極(gate)。接 著，在第一電極上形成一第一絕緣層，并在柵極上形成一第二絕緣層，其中第二絕 緣層更覆蓋柵極的側面。之后，在基板及第一絕緣層上形成一第一有機層，并在第 二絕緣層上形成一第二有機層，其中第一有機層更覆蓋第一絕緣層及第一電極的側 面。然后，在第一有機層上形成一第二電極，并在第二有機層上形成一源極/漏極 (source/drain)，其中第二電極是位于第一絕緣層上方。
在本發(fā)明一實施例中，上述第一電極為陽極，而第二電極為陰極。
在本發(fā)明一實施例中，上述第二電極為透明電極。
在本發(fā)明一實施例中，上述第二電極為金屬電極，且第二電極的厚度小于100 納米。
在本發(fā)明一實施例中，上述第二電極為金屬電極。 在本發(fā)明一實施例中，上述第一電極為金屬電極。
在本發(fā)明一實施例中，上述第一有機層與第二有機層的材質包括并五苯(pentacene)。
在本發(fā)明一實施例中，上述第一絕緣層與第二絕緣層的材質包括氧化硅、氮 化硅或二氧化硅。
本發(fā)明的有機光檢測器因有機層覆蓋絕緣層的側面及第一電極的側面，因此 受光面積較大，具有較佳的靈敏度。此外，本發(fā)明的有機光檢測器的制程可與有機 薄膜晶體管的制程整合，所以能同時形成有機光檢測器與有機薄膜晶體管，如此可
節(jié)省生產成本。
為讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實 施例，并配合附圖作詳細說明如下。


圖1為現(xiàn)有的一種有機光檢測器的剖面示意圖。 圖2為本發(fā)明第一實施例的有機光檢測器的剖面示意圖。 圖3A至圖3D為本發(fā)明第二實施例的有機光檢測器與有機薄膜晶體管制造流 程示意圖。
具體實施方式
第一實施例
圖2為本發(fā)明第一實施例的有機光檢測器的剖面示意圖。請參照圖2，有機光 檢測器200包括一基板210、 一第一電極220、 一絕緣層230、 一有機層240以及 一第二電極250。第一電極220配置于基板210上。絕緣層230配置于第一電極220 上。有機層240配置于基板210及絕緣層230上，并覆蓋絕緣層230及第一電極 220的側面。第二電極250配置于有機層240上，且位于絕緣層230上方。
承上述，當光線射入有機光檢測器200時，有機層240會吸收光子，形成電 子一空穴對。電子和空穴會受第一電極220和第二電極250的電場影響，而分別向 第一電極220與第二電極250其中之一移動。更詳細地說，當第電極220為陽極 而第二電極250為陰極時，則空穴會向第二電極250移動，電子會向第一電極220 移動；當第一電極220為陰極而第二電極250為陽極時，則電子會向第二電極250 移動，空穴會向第一電極220移動。電子與空穴的移動會產生光電流，檢測此光電流即可得照射到有機層240上的光線的強度。由于有機層240覆蓋了絕緣層230的側面及第一電極220的側面，且第一電 極220和有機層240之間設有絕緣層230，所以有機層240受光后所產生的光電流 會經由區(qū)域A2、 A3而流動于第一電極220與第二電極250之間。由于有機層240 位在區(qū)域A2、 A3的部分均可受光，故本實施例的有機光檢測器200的受光面積較 大，如此可提高靈敏度。此外，在本實施例中可通過調整絕緣層230的厚度以控制 電子及空穴的傳輸路徑的長短，以調整有機光檢測器200的性能。上述有機光檢測器200中，當第一電極220為陽極，而第二電極250為陰極 時，第一電極220和第二電極250可為金屬電極，且第一電極220材質的功函數 (work function)大于第二電極250材質的功函數。舉例來說，第一電極220的 材質可為金，而第二電極250的材質可為鋁或銀。此外，為了更進一步增加有機光 檢測器200受光面積，第二電極250可為透明電極，如此有機層240位在區(qū)域Al 的部分亦可受光。上述透明電極例如為厚度小于IOO納米的金屬電極。承上述，當第一電極220為陰極，而第二電極250為陽極時，第一電極220 和第二電極250可為金屬電極，且第二電極250材質的功函數大于第一電極220 材質的功函數。此外，為了進一步增加有機光檢測器200的受光面積，第二電極 250可為透明電極，如此有機層240位在區(qū)域Al的部分亦可受光。在此，透明電 極例如為厚度小于100納米的金屬電極或是利用透明材質，如銦楊氧化物等所形成 的電極。此外，基板210的材質例如為二氧化硅，有機層240的材質例如為并五苯， 而絕緣層230的材質例如為氧化硅、氮化硅或二氧化硅等，但不限于此。上述有機光檢測器200可應用于有機薄膜晶體管陣列基板中。更詳細地說， 由于有機薄膜晶體管受到光線照射時會產生光電流，而使有機薄膜晶體管的漏極電 流對漏極電壓的特性被改變，并造成光漏電流(photo-leakage current)的現(xiàn)象。 為了改善上述情形，可將有機光檢測器200配置于有機薄膜晶體管陣列基板的周 圍，或在每一個有機薄膜晶體管旁配置一有機光檢測器200。如此，可利用有機光 檢測器200檢測入射光線的強度，而有機薄膜晶體管陣列基板的周邊電路可根據有 機光檢測器200的檢測結果來對有機薄膜晶體管之漏極電流對漏極電壓特性進行 補償，進而改善光漏電流的問題。值得一提的是，本實施例的有機光檢測器200可與有機薄膜晶體管一起制造， 以下將以一實施例介紹本發(fā)明的有機光檢測器與有機薄膜晶體管的制造方法。 第二實施例
圖3A至圖3D為本發(fā)明第二實施例的有機光檢測器與有機薄膜晶體管制造流 程示意圖。需先說明的是，在第二實施例與第一實施例中，相同或相似的元件標號 代表相同或相似的元件。
本實施例的有機光檢測器與有機薄膜晶體管制造方法包括下列步驟首先， 如圖3A所示，在基板410上形成第一電極420與柵極310。形成第一電極420與 柵極310的方法可用一般的微影蝕刻制程，亦即在基板410上沉積一薄膜(未繪示)， 之后再圖案化此薄膜以形成第一電極420與柵極310。此外，基板410的材質例如 為二氧化硅，而第一電極420與柵極310的材質例如為金屬，此金屬可為金，但不 以此為限。此外，第一電極420例如是作為陽極。
接下來，如圖3B所示，在第一電極420上形成第一絕緣層430，并在柵極310 上形成第二絕緣層320，且使第二絕緣層320覆蓋在柵極310的側面。第一絕緣層 430及第二絕緣層320的形成方法例如是先形成絕緣材質層，之后再圖案化此絕緣 材質層以形成第一絕緣層430及第二絕緣層320。此外，第一絕緣層430及第二絕 緣層320的材質例如為氧化硅、氮化硅或二氧化硅等。
然后，如圖3C所示，在基板410及第一絕緣層430上形成第一有機層440， 并在第二絕緣層320上形成第二有機層330，且使第一有機層440覆蓋第一絕緣層 430及第一電極420的側面。第一有機層440及第二有機層330的形成方法例如是 先在基板410上加上圖案化掩膜，再進行有機薄膜沉積以形成圖案化的第一有機層 440及第二有機層330。在本實施例中，亦可先以薄膜沉積法形成一層有機薄膜， 再以有機溶劑圖案化此有機薄膜以形成第一有機層440及第二有機層330。此外， 第一有機層440及第二有機層330的材質例如為并五苯。
之后，如圖3D所示，在第一有機層440上形成第二電極450，并在第二有機 層330上形成源極/漏極340，且使第二電極450位于第一絕緣層430的上方。第 二電極450與源極/漏極340的形成方法可用一般的微影蝕刻制程。此外，第二電 極450與源極/漏極340的材質可為金屬，如銀或鋁等，但不以此為限。此第二電 極450例如是用以做為陰極。此外，為了更進一步增加受光面積，可使第二電極450的厚度小于100納米，如此第二電極450即具有透光的效果。由于上述制造方法將有機光檢測器的制程與有機薄膜晶體管的制程整合，因此能同時形成有機光檢測器與有機薄膜晶體管，以節(jié)省生產成本。 綜上所述，本發(fā)明至少具有以下優(yōu)點.-1. 本發(fā)明的有機光檢測器因有機層覆蓋絕緣結構的側面及第一電極的側面， 因此受光面積較大，具有較佳的靈敏度。2. 通過調整絕緣層的厚度可控制電子及空穴的傳輸路徑的長短，以調整有機 光檢測器的性能。3. 有機光檢測器的制程可與有機薄膜晶體管的制程整合，以同時形成有機光 檢測器與有機薄膜晶體管，如此可節(jié)省生產成本。雖然本發(fā)明己以較佳實施例揭示如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何所屬 技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，當可作些許更動與 潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當以權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種有機光檢測器，包括一基板；一第一電極，配置于該基板上；一絕緣層，配置于該第一電極上；一有機層，配置于該基板及該絕緣層上并覆蓋該絕緣層及該第一電極的側面；以及一第二電極，配置于該有機層上，且位于該絕緣層上方。
2. 如權利要求1所述的有機光檢測器，其特征在于，該第一電極為陽極，而該 第二電極為陰極。
3. 如權利要求1所述的有機光檢測器，其特征在于，該第一電極為陰極，而該 第二電極為陽極。
4. 如權利要求1所述的有機光檢測器，其特征在于，該第二電極為透明電極。
5. 如權利要求4所述的有機光檢測器，其特征在于，該第二電極的材質包括銦 錫氧化物。
6. 如權利要求4所述的有機光檢測器，其特征在于，該第二電極為金屬電極， 且該第二電極的厚度小于100納米。
7. 如權利要求1所述的有機光檢測器，其特征在于，該第二電極為金屬電極。
8. 如權利要求1所述的有機光檢測器，其特征在于，該第一電極為金屬電極。
9. 如權利要求1所述的有機光檢測器，其特征在于，該有機層的材質包括并五苯。
10. 如權利要求1所述的有機光檢測器，其特征在于，該絕緣層的材質包括氧 化硅、氮化硅或二氧化硅。
11. 一種有機光檢測器與有機薄膜晶體管的制造方法，包括 在一基板上形成一第一電極與一柵極；在該第一電極上形成一第一絕緣層，并在該柵極上形成一第二絕緣層，其中該第二絕緣層還覆蓋該柵極的側面；在該基板及該第一絕緣層上形成一第一有機層，并在該第二絕緣層上形成一第二有機層，其中該第一有機層更覆蓋該第一絕緣層及該第一電極的側面；以及 在該第一有機層上形成一第二電極，并在該第二有機層上形成一源極/漏極， 其中該第二電極是位于該第一絕緣層上方。
12. 如權利要求11所述的有機光檢測器與有機薄膜晶體管的制造方法，其特征 在于，該第一電極為陽極，而該第二電極為陰極。
13. 如權利要求11所述的有機光檢測器與有機薄膜晶體管的制造方法，其特征 在于，該第二電極為透明電極。
14. 如權利要求13所述的有機光檢測器與有機薄膜晶體管的制造方法，其特征 在于，該第二電極為金屬電極，且該第二電極的厚度小于100納米。
15. 如權利要求11所述的有機光檢測器與有機薄膜晶體管的制造方法，其特征 在于，該第二電極為金屬電極。
16. 如權利要求11所述的有機光檢測器與有機薄膜晶體管的制造方法，其特征 在于，該第一電極為金屬電極。
17. 如權利要求11所述的有機光檢測器與有機薄膜晶體管的制造方法，其特征 在于，該第一有機層與該第二有機層的材質包括并五苯。
18. 如權利要求11所述的有機光檢測器與有機薄膜晶體管的制造方法，其特征 在于，該第一絕緣層與該第二絕緣層的材質包括氧化硅、氮化硅或二氧化硅。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有機光檢測器，包括一基板、一第一電極、一絕緣層、一有機層以及一第二電極。第一電極配置于基板上。絕緣層配置于第一電極上。有機層配置于基板及絕緣層上，并覆蓋絕緣層的側面及第一電極的側面。第二電極配置于有機層上，且位于絕緣層上方。
文檔編號H01L27/28GK101304072SQ200710103438
公開日2008年11月12日 申請日期2007年5月11日 優(yōu)先權日2007年5月11日
發(fā)明者張資岳, 李柏璁, 陳思元 申請人:中華映管股份有限公司