[发明专利]具有有机光电二极管的图像传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种光电二极管，包括：

第一电极层；

N型层，其中，多个沟槽形成在所述N型层中，

所述多个沟槽包括

多个第一沟槽，每个所述第一沟槽具有设置成第一方向的第一长度；

多个第二沟槽，设置为横穿所述第一沟槽，并且每个所述第二沟槽具有设置成与所述第一方向垂直的第二方向的第二长度；

有机P型层，位于所述N型层上方，其中，所述有机P型层填充所述N型层中的所述沟槽；以及

第二电极层，位于所述有机P型层上方。

2.根据权利要求1所述的光电二极管，其中，所述有机P型层是共轭聚合物。

3.根据权利要求1所述的光电二极管，其中，所述有机P型层由噻吩基共轭聚合物、苯并二噻吩基共轭聚合物、噻吩[3,4-c]吡咯-4,6-二酮(TPD)基共轭聚合物、二酮-吡咯-吡咯(DPP)基共轭聚合物、联噻唑(BTz)基共轭聚合物、苯并噻二唑(BT)基共轭聚合物、噻吩[3,2-b]噻吩(TT)基共轭聚合物或它们的组合制成。

4.根据权利要求1所述的光电二极管，其中，所述有机P型层由聚(3-己基噻吩)(P3HT)制成。

5.根据权利要求1所述的光电二极管，其中，所述多个沟槽的每个沟槽均具有矩形截面。

6.根据权利要求1所述的光电二极管，其中，所述多个沟槽围绕所述N型层的岛。

7.根据权利要求6所述的光电二极管，其中，所述N型层的所述岛为矩形、圆形或椭圆形。

8.根据权利要求1所述的光电二极管，其中，所述多个沟槽形成于所述N型层的顶部中。

9.根据权利要求1所述的光电二极管，其中，所述第二电极是透明的。

10.根据权利要求1所述的光电二极管，进一步包括：

电子传输层，位于所述第一电极和所述N型层之间。

11.根据权利要求1所述的光电二极管，进一步包括：

空穴传输层，位于所述P型层和所述第二电极层之间，其中，所述空穴传输层是透明的。

12.根据权利要求1所述的光电二极管，其中，图像传感器是前侧图像传感器。

13.一种光电二极管，包括：

第一电极层；

多个第一沟槽，延伸到所述第一电极层中；

N型层，其中，所述N型层共形地位于多个第一沟槽上方；

有机P型层，形成于所述N型层上方，其中，所述有机P型层填充所述多个第一沟槽的剩余部分；以及

第二电极层，位于所述有机P型层上方。

14.根据权利要求13所述的光电二极管，进一步包括：

电子传输层，位于所述第一电极层和所述N型层之间，并且所述电子传输层形成所述多个第一沟槽。

15.根据权利要求13所述的光电二极管，进一步包括：

空穴传输层，位于所述有机P型层和所述第二电极层之间，其中，所述空穴传输层是透明的。

16.根据权利要求13所述的光电二极管，其中，所述第二电极层是透明的，其中，所述光电二极管是前侧图像传感器的一部分。

17.一种前侧图像传感器，包括：

有机光电二极管，在N型层和有机P型层之间的界面处具有沟槽，其中，所述N型层包括：

第一表面与所述有机P型层接触；

不平坦的第二表面，与所述第一表面相对；

衬底，具有器件和互连结构，其中，所述有机光电二极管位于所述互连结构上方；

滤色镜层，位于所述有机光电二极管上方；以及

微透镜，位于所述滤色镜层上方。

18.根据权利要求17所述的前侧图像传感器，其中，所述有机P型层填充所述沟槽以形成PN结界面。

19.根据权利要求17所述的前侧图像传感器，其中，所述有机P型层是共轭聚合物。