[发明专利]一种紫外图像传感器的像素单元结构及其制备方法

权利要求书

1.一种紫外图像传感器的像素单元结构，其特征在于，包括一衬底，在衬底上集成两个薄膜晶体管，其中，一个薄膜晶体管为驱动晶体管，该驱动晶体管包括栅电极、栅介质、有源层、源/漏电极、遮光层和钝化层；另一个薄膜晶体管为探测晶体管，该探测晶体管包括栅电极、栅介质、有源层、源/漏电极和钝化层，所述驱动晶体管的栅电极与图像传感器的行扫描线相连，所述驱动晶体管的漏电极与图像传感器的列数据线相连，所述探测晶体管的漏电极与所述驱动晶体管的源电极相连，所述探测晶体管的源电极接地或接到下一行的行扫描线，所述探测晶体管的栅电极接地或偏置；所述探测晶体管的有源层为宽禁带半导体材料，禁带宽度大于3eV。

2.如权利要求1所述的像素单元结构，其特征在于，所述驱动晶体管和探测晶体管的栅介质为氮化硅、氧化硅或绝缘的金属氧化物。

3.如权利要求1所述的像素单元结构，其特征在于，所述驱动晶体管和探测晶体管采用背栅结构。

4.如权利要求1所述的像素单元结构，其特征在于，所述驱动晶体管和探测晶体管采用顶栅结构，其衬底为透紫外光的材料。

5.一种紫外图像传感器的像素单元的制备方法，其步骤包括：

1)在衬底上淀积一层导电薄膜，然后光刻和刻蚀形成图像传感器的行扫描线，以及驱动晶体管的栅电极和探测晶体管的栅电极；

2)淀积一层绝缘介质膜作为驱动晶体管和探测晶体管的栅介质；

3)生长一层宽禁带半导体薄膜，形成驱动晶体管和探测晶体管的有源区；其中所述宽禁带半导体薄膜的半导体材料禁带宽度大于3eV；

4)光刻和刻蚀栅介质层，在与图像传感器的行扫描线对应位置上形成接触孔；

5)溅射一层导电薄膜，然后采用剥离技术形成图像传感器的列数据线、驱动晶体管的源电极和探测晶体管的源电极，其中，所述数据线的一部分成为驱动晶体管的漏电极，探测晶体管的源电极和图像传感器的行扫描线通过上述接触孔相连；

6)淀积一层钝化层；

7)淀积一层金属薄膜，光刻和刻蚀在位于驱动晶体管的有源区的上方形成遮光层。

6.一种紫外图像传感器的像素单元的制备方法，其步骤包括：

1)在衬底上淀积一层金属薄膜，然后光刻和刻蚀形成驱动晶体管的遮光层；

2)淀积一层绝缘介质膜作为遮光层的隔离层；

3)淀积一层金属导电薄膜，然后光刻和刻蚀形成图像传感器的列数据线，该数据线的一部分成为驱动晶体管的漏电极、驱动晶体管的源电极、探测晶体管的漏电极和探测晶体管的源电极；

4)生长一层宽禁带半导体薄膜，然后光刻和刻蚀形成驱动晶体管和探测晶体管的有源区；其中所述宽禁带半导体薄膜的半导体材料禁带宽度大于3eV；

5)淀积一层绝缘介质膜作为驱动晶体管和探测晶体管的栅介质；

6)光刻和刻蚀栅介质，在与探测晶体管源极相对应的位置上形成和图像传感器的下一行扫描线接触的通孔；

7)淀积一层金属薄膜，然后光刻和刻蚀形成图像传感器的行扫描线，以及驱动晶体管和探测晶体管的栅电极，其中，探测晶体管的源电极和图像传感器的下一行扫描线通过上述通孔相连。

7.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述衬底是玻璃片、硅片、陶瓷或其它固体片状支撑体。

8.如权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于，所述栅介质为氮化硅、氧化硅或绝缘的金属氧化物。