[发明专利]高灵敏度光传感元件和使用该元件的光传感装置

权利要求书

1.一种形成在绝缘性基板上的光传感元件，其特征在于：

在至少用第一半导体层制成的第一电极和第二电极之间具有用第二半导体层制成的受光层，

上述第一半导体层和上述第二半导体层的相状态不同，或者上述第一半导体层和上述第二半导体层的半导体材料不同。

2.根据权利要求1所述的光传感元件，其特征在于：

上述第一电极和上述第二电极由上述第一半导体层制作，在上述第一半导体层的上部具有用上述第二半导体层制成的受光层。

3.根据权利要求1所述的光传感元件，其特征在于：

上述第一电极和上述第二电极中的多数载流子的种类不同或相同。

4.根据权利要求1所述的光传感元件，其特征在于：

上述第一电极和上述第二电极连接在形成于将多个绝缘膜开口而构成的接触孔内的受光层上。

5.根据权利要求1所述的光传感元件，其特征在于：

上述第一电极和上述第二电极分别通过形成在将多个绝缘膜开口而构成的各接触孔内的受光层而连接。

6.根据权利要求1所述的光传感元件，其特征在于：

上述第一半导体层是多晶硅薄膜、多晶硅锗薄膜中的任一种，上述第二半导体层是非晶硅薄膜、微晶硅薄膜、非晶硅锗薄膜、微晶硅锗薄膜中的任一种。

7.根据权利要求1所述的光传感元件，其特征在于：

在不照射光、不施加电压的条件下，上述第一半导体层中的多数载流子的浓度在1×10¹⁹个/cm³以上，上述第二半导体层中的多数载流子的浓度在1×10¹⁷个/cm³以下。

8.根据权利要求1所述的光传感元件，其特征在于：

上述第一电极和上述第二电极用上述第一半导体层制作，在上述第一半导体层的上部形成有用上述第二半导体层制成的受光层，在上述受光层的上部隔着绝缘膜形成有第三电极。

9.根据权利要求8所述的光传感元件，其特征在于：

上述第三电极对可见光区域的光的透射率为75％以上，其中上述可见光区域为400nm～760nm。

10.根据权利要求1所述的光传感元件，其特征在于：

上述第一电极用第一半导体层制作，在上述第一半导体层的上部形成有用上述第二半导体层制成的受光层，在上述第二半导体层的上部用金属层形成有上述第二电极。

11.根据权利要求10所述的光传感元件，其特征在于：

在不照射光、不施加电压的条件下，上述第二半导体层与上述金属层的界面附近的上述第二半导体层中的多数载流子的浓度和上述第一半导体层中的多数载流子的浓度在1×10¹⁹个/cm³以上，而且，上述第二半导体层与上述第一半导体层的界面附近的上述第二半导体层内的多数载流子的浓度在1×10¹⁷个/cm³以下。

12.一种光传感装置，包括在绝缘性基板上形成的光传感元件和处理来自光传感元件的输出的光传感器输出处理电路，

其特征在于：

上述光传感元件在至少用第一半导体层制成的第一电极和第二电极之间具有用第二半导体层制成的受光层，

上述第一半导体层和上述第二半导体层的相状态不同，或者上述第一半导体层和上述第二半导体层的半导体材料不同，

上述光传感器输出处理电路由薄膜晶体管构成，上述薄膜晶体管的沟道、源极和漏极由上述第一半导体层形成。

13.根据权利要求12所述的光传感装置，其特征在于：

上述光传感元件的第一电极和第二电极用上述第一半导体层制作，在上述第一半导体层的上部具有用上述第二半导体层制成的受光层。

14.根据权利要求12所述的光传感装置，其特征在于：

上述光传感元件的第一电极和第二电极用上述第一半导体层制作，在上述第一半导体层的上部形成有用上述第二半导体层制成的受光层，在上述受光层的上部隔着绝缘膜形成有第三电极。