一種雙柵極光電薄膜晶體管、像素電路及像素陣列的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種可以用于間接探測型數(shù)字X-射線探測儀器的雙柵極光電薄膜晶體管。在用于間接X射線探測的像素單元中，光電探測元件與信號讀取的薄膜晶體管集成在一個雙柵極光電薄膜晶體管中。雙柵極光電薄膜晶體管既可實現(xiàn)了薄膜晶體管的開關(guān)和信號放大性能，也可以實現(xiàn)光電晶體管的感應(yīng)功能和信號電荷的儲存功能。這種方案具有高信噪比、高分辨率、制作工藝簡單、集成度高的優(yōu)點，可以充分利用像素面積，從而可以實現(xiàn)高靈敏度的探測。
【專利說明】—種雙柵極光電薄膜晶體管、像素電路及像素陣列
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種雙柵極光電薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)、制備工藝及像素電路。
【背景技術(shù)】
[0002]X射線成像是醫(yī)院最普遍應(yīng)用的診斷技術(shù)之一。像胸透，乳腺透，血管儀和胃腸儀等都已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于醫(yī)療實踐中，成為幫助醫(yī)生診斷病患的重要工具。近幾年來，平板顯示技術(shù)的發(fā)展帶動了用于生物醫(yī)學(xué)成像的平板X射線成像技術(shù)的蓬勃發(fā)展，它已經(jīng)構(gòu)成生物醫(yī)學(xué)成像領(lǐng)域的一個重要的分支。目前，數(shù)字平板X射線成像儀已經(jīng)投入市場，成為傳統(tǒng)X射線成像技術(shù)的強有力競爭者。其突出的優(yōu)點在于數(shù)字化、高靈敏度和高分辨率等。這些優(yōu)點對于幫助醫(yī)生進行疾病特別是癌癥的早期準(zhǔn)確診斷起到了重要作用。
[0003]一個數(shù)字平板X射線成像儀主要包括X射線管，數(shù)字平板探測器，以及數(shù)字圖像處理計算機。其中數(shù)字平板探測器是核心部分。它不僅決定了系統(tǒng)的成像能力，也占了 50%以上的成本。
[0004]數(shù)字平板探測器由像素陣列和外圍電路組成，其中像素是其基本單元，它又可細分為探測感應(yīng)和信號開關(guān)兩大部分。其中探測感應(yīng)部分很大程度上決定了像素乃至整個陣列的性能，是數(shù)字平板探測器中最核心的部分。
[0005]根據(jù)探測的原理，用于X-射線成像的數(shù)字平板探測器可以分為直接探測型和間接探測型兩種。直接探測型是將X-射線直接轉(zhuǎn)換為電信號輸出；間接探測是先將X-射線轉(zhuǎn)換為可見光信號，然后在將光信號轉(zhuǎn)化成電信號。其中，間接探測型是目前X-射線成像的數(shù)字平板探測器采用的主要工作模式。本發(fā)明主要針對間接探測型X-射線數(shù)字平板探測器中的像素技術(shù)。
[0006]目前已有的間接探測型X-射線數(shù)字平板探測器的探測像素單元可分為三種類型:
[0007]I)如圖1，由光敏二極管作感應(yīng)單元配合開關(guān)薄膜晶體管(ThinFilmTransistor-TFT)；
[0008]2)如圖2，由金屬一半導(dǎo)體一金屬(MSM)光電導(dǎo)感應(yīng)單元配合開關(guān)TFT ；
[0009]3)如圖3，由光電薄膜晶體管配合開關(guān)TFT。
[0010]在上述的探測像素單元中，負責(zé)可見光探測的元件(如光敏二極管，MSM光電導(dǎo)或光電薄膜晶體管)與負責(zé)信號讀取的開關(guān)薄膜晶體管是分開的，導(dǎo)致像素的性能較差，靈敏度較低，制作工藝復(fù)雜，集成度低。針對現(xiàn)有技術(shù)的這種像素單元，需要作出改進。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本發(fā)明在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點于不足，提供了一種開關(guān)性能強、集成度高、靈敏度高的雙柵極光電薄膜晶體管像素技術(shù)。
[0012]本發(fā)明是通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)的:一種雙柵極光電薄膜晶體管，包括:基板、暗柵極、第一介電層、溝道層、源極、漏極、第二介電層以及光柵極。該暗柵極設(shè)置于該基板上。該第一介電層設(shè)置于該基板上并覆蓋住該暗柵極。該源極與該漏極設(shè)置在該第一介電層上并對應(yīng)地與該第一介電層的兩端相接觸。該溝道層設(shè)置于該第一介電層上并覆蓋該源極與該漏極。該第二介電層設(shè)置于該溝道層上。該光柵極設(shè)置于該第二介電層上。其中，該光柵極由導(dǎo)電的透明電極材料制作，該暗柵極由金屬或金屬合金制作。相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出了一種用于光電探測電路的雙柵極光電薄膜晶體管，其最大的創(chuàng)新是將探測感應(yīng)單元跟信號讀取晶體管集成到一個雙柵極光電薄膜晶體管中。既利用了薄膜晶體管的開關(guān)性能，也利用了光電晶體管的感應(yīng)功能和放大功能，合三者為一。采用雙柵極薄膜光電晶體管的最大優(yōu)勢在于節(jié)省了開關(guān)薄膜晶體管的空間，實現(xiàn)了較大的像素填充比，進而提高了靈敏度。另外，器件的制備工藝比較簡單，集成比較容易，有效降低了制備成本。像素電路簡單，一個器件就可以完成從感應(yīng)，信號存儲，到信號讀取輸出的全過程。而且，利用雙柵極薄膜晶體管本身的放大功能，可以實現(xiàn)低劑量、高靈敏度的主動像素(Active Pixel) X-射線探測。
[0013]進一步，該基板為玻璃基板或柔性基板如塑料或不銹鋼薄板。
[0014]進一步，該光柵極包含銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁摻雜氧化鋅或半透明薄膜金屬，該暗柵極包含鑰、鉻或者鋁等或其合金。通過對材料的優(yōu)化設(shè)計，可以達到該透明導(dǎo)電材料和介電材料之間的光學(xué)耦合，提高光電轉(zhuǎn)換效率。
[0015]進一步，該溝道層由非晶硅制作形成或采用其它半導(dǎo)體薄膜材料如氧化物等。
[0016]進一步，該第一介電層與該第二介電層由氧化硅薄膜或氮化硅薄膜材料制作形成。也可以采用其它薄膜介電材料如氧化鋁、氧化鈦和氧化鉿等。
[0017]進一步，該第一介電層與該第二介電層的厚度范圍為10納米到I微米。這種材料和厚度的介電層，在光學(xué)上，它具有較高的透光率以及與透明電極材料之間很好的光學(xué)耦合，在電學(xué)上，它要滿足像素存儲電容的要求，滿足底部開關(guān)薄膜晶體管對開關(guān)速度的要求，且滿足對光的充分吸收以及保證開關(guān)薄膜晶體管的正常操作。
[0018]進一步，該溝道層的厚度范圍為50納米到一個微米。需要既滿足對光的吸收，也滿足電學(xué)的要求。
[0019]進一步，還包括設(shè)置在光柵極上的增透膜，該增透膜為單層或多層結(jié)構(gòu)。目的是減少光在傳輸過程中的光損失。
[0020]本發(fā)明的另一個目的是提供一種應(yīng)用上述雙柵極光電薄膜晶體管的像素電路與像素陣列。
[0021]一種像素電路包括上述的一個雙柵極光電薄膜晶體管、重置端、讀取端、偏置端以及數(shù)據(jù)輸出端；該重置端與晶體管的光柵極電連接，該讀取端與晶體管的暗柵極電連接，該偏置端與晶體管的漏極電連接，該數(shù)據(jù)輸出端與晶體管的源極電連接。進一步，該晶體管的漏極與暗柵極短接?？梢允∪ヒ粋€端口，簡化電路布線。
[0022]一種像素陣列，包括多個上述的一種像素電路，每個像素電路的晶體管對應(yīng)一個像素點；其中，同一行像素電路的重置端相互電連接；同一行像素電路的讀取端相互電連接；同一列像素電路的數(shù)據(jù)輸出端相互電連接；掃描時，讀取端選擇需掃描像素點的行，數(shù)據(jù)輸出端輸出每一列中被選擇的像素的信號。
[0023]本發(fā)明的核心是雙柵極薄膜光電晶體管，與傳統(tǒng)的雙柵極薄膜晶體管最大的不同是:1)引入一個光柵極；2)優(yōu)化溝道層的厚度同時滿足了光電感應(yīng)和開關(guān)功能；3)器件操作簡單，主要適應(yīng)光電感應(yīng)的要求。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024]圖1是光敏二極管配合TFT的探測像素單元電路
[0025]圖2是光電導(dǎo)配合TFT的探測像素單元電路
[0026]圖3是光電薄膜晶體管配合TFT的探測像素單元電路
[0027]圖4是雙柵極薄膜光電晶體管的剖面結(jié)構(gòu)圖之一
[0028]圖5是雙柵極薄膜光電晶體管的剖面結(jié)構(gòu)圖之二
[0029]圖6是雙柵極晶體管中通過延長溝道寬度和源極以提高薄溝道層吸收
[0030]圖7是雙柵極光電薄膜晶體管的典型制備制程。
[0031 ]圖8是雙柵極晶體管像素電路
[0032]圖9是像素電路的時序
[0033]圖10是簡化為三端口的雙柵極像素電路
[0034]圖11是代表性的基于雙柵極光電薄膜晶體管的3X3像素陣列
[0035]圖12是非晶硅雙柵極薄膜光電晶體管的光學(xué)圖片
[0036]圖13是非晶硅雙柵極薄膜光電晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線和輸出特性曲線
[0037]圖14是非晶硅雙柵極薄膜光電晶體管在不同光照強度下的輸出特性曲線
[0038]圖15是非晶硅雙柵極薄膜光電晶體管在明暗交替變化時的信號響應(yīng)曲線
[0039]圖16是非晶硅雙柵極薄膜光電晶體管對光照強度的信號響應(yīng)曲線
[0040]圖17是基于雙柵極光電薄膜晶體管的間接X-射線探測器
[0041]下面參見附圖及具體實施例，對本發(fā)明作進一步說明。
【具體實施方式】
[0042]請參閱圖4，其是本發(fā)明的一種雙柵極光電薄膜晶體管的剖面結(jié)構(gòu)圖之一。所述雙柵極光電薄膜晶體管包括基板1、暗柵極2、第一介電層3、源極4、漏極5、溝道層6、第二介電層7以及光柵極8。該基板I可以為玻璃基板、塑料基板或其他基板；在本發(fā)明中，采用玻璃基板。該暗柵極2設(shè)置于該基板I上，其由金屬或金屬合金制作，鑰、鉻或者鋁等或其合金。該第一介電層3設(shè)置于該基板I上并覆蓋住該暗柵極2。該源極4與該漏極5設(shè)置在該第一介電層3上并對應(yīng)地與該第一介電層3的兩端相接觸；該溝道層6設(shè)置于該第一介電層3上并覆蓋該源極4與該漏極5 ;在本發(fā)明中，該溝道層6通過非晶硅形成。該第二介電層7設(shè)置于該溝道層6上。該光柵極8設(shè)置于該第二介電層7上，其由導(dǎo)電的透明電極材料制作，包含銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁摻雜氧化鋅薄膜或半透明薄膜金屬。
[0043]雙柵極光電薄膜晶體管的工作原理如下:該雙柵極光電薄膜晶體管是一個四端器件，由光柵極8，暗柵極2，源極4和漏極5組成。位于頂部的光柵極8，主要保證光能順利進入感應(yīng)層。頂部的薄膜晶體管可以看成是一個金屬一氧化物一半導(dǎo)體(MetalOxideSemiconductor 一 M0S)電容。底部柵極薄膜晶體管主要起到開關(guān)的作用，用于信號的讀取和放大。光從透明光柵極8頂部射入，被溝道層6吸收，形成大量感應(yīng)電荷，光電子在頂部光柵極負偏壓的作用下，富集在底部，當(dāng)?shù)撞块_關(guān)薄膜晶體管開啟的時候，大量的光電子就可以輸出，而這些光電子可以利用底部薄膜晶體管的放大作用，得到進一步放大，換言之，底部薄膜晶體管相當(dāng)于一個嵌入式內(nèi)部放大器。溝道的厚度可以經(jīng)過細致設(shè)計，即滿足對光的吸收，也滿足電學(xué)的要求。為了減少光在傳輸過程中的光損失，可以在光柵極8上面引入抗反射增透膜，增加光的透射，減少因界面反射造成的光損失，抗反射增透膜可以是單層的或者多層的設(shè)計；也可以利用對某一個特定波長的光進行濾波實現(xiàn)針對一個或多個特定波長的光子的透射，而不讓其它波長的光透過。這一部分的光學(xué)耦合設(shè)計也需要考慮位于頂部的X射線轉(zhuǎn)換屏材料的光學(xué)特性，比如發(fā)光以及折射等。
[0044]作為本發(fā)明的一個變形實施例，本發(fā)明的雙柵極光電薄膜晶體管的的光柵極8可以設(shè)置在基板I之上，其剖面結(jié)構(gòu)如圖5所示，其中，該光柵極8設(shè)置于該基板I上；該第一介電層3設(shè)置于該基板I上并覆蓋住該光柵極8 ;該源極4與該漏極5，設(shè)置在該第一介電層3上并對應(yīng)地與該第一介電層3的兩端相接觸；該溝道層6設(shè)置于該第一介電層3上,并覆蓋該源極4與該漏極5 ;該第二介電層7，該設(shè)置于該溝道層6上；該暗柵極2設(shè)置于該第二介電層7上。由于光柵極8用于感應(yīng)光，在本實施例中，基板I須采用透光性強的玻璃基板I。本實施例的晶體管的原理與上一實施例相同，光從底部玻璃基板I射入，經(jīng)過光柵極8，被溝道層6吸收后產(chǎn)生光電子，利用頂部晶體管的放大和開關(guān)功能實現(xiàn)信號的輸出。同樣，為了減少光損失，可以在玻璃基板I與光柵極8之間引入抗反射或者折射率匹配的材料。
[0045]除了以上兩個基本結(jié)構(gòu)外，某些情況下，溝道層6的厚度必須很薄才能滿足一些特定的應(yīng)用，這樣光子就不能被完全有效吸收，為了提高對光子的吸收，可以采用延長溝道寬度以及利用金屬漏極5反射的方法,如圖6所示。
[0046]以本發(fā)明的實施例一中的結(jié)構(gòu)為例，圖7是制備雙柵極光電薄膜晶體管的典型制程。工藝步驟的描述如下:
[0047](a)如圖7a，在透明的玻璃基板I上沉積暗柵極2材料，厚度為50至300nm ;通過光刻方法定義暗柵極2圖形；通過刻蝕方法形成暗柵極2。
[0048](b)如圖7b，，沉積柵極絕緣層材料，厚度為50至300nm。
[0049](c)如圖7c,沉積源、漏電極材料,厚度為50至300nm ;通過光刻方法定義源、漏電極圖形；通過刻蝕方法形成源、漏電極。
[0050](d)如圖7d,沉積摻雜的氫化非晶娃,厚度為30至IOOnm ;通過光刻方法定義歐姆接觸層圖形；通過刻蝕方法形成歐姆接觸層。
[0051](e)如圖7e,沉積本征的氫化非晶娃,厚度為50至500nm ;通過光刻方法定義娃島；通過刻蝕方法形成硅島。
[0052](f )如圖7f，沉積柵極絕緣層材料，厚度為50至300nm。
[0053](g)如圖7g,沉積光柵極8材料,厚度為50至300nm ;通過光刻方法定義光柵極8圖形，通過刻蝕方法形成光柵極8。
[0054](h)如圖7h,沉積保護層材料,厚度為50至300nm ;通過光刻方法定義開孔圖形；通過刻蝕方法開孔。
[0055]請參閱圖8，其是應(yīng)用本發(fā)明的一種雙柵極光電薄膜晶體管的像素電路圖。該像素電路具有重置端A、讀取端B、偏置端C以及數(shù)據(jù)輸出端D。該重置端A與晶體管的光柵極8電連接，該讀取端B與晶體管的暗柵極2電連接，該偏置端C與晶體管的漏極5電連接，該數(shù)據(jù)輸出端D與晶體管的源極4電連接。[0056]請參閱圖9，其是該像素電路的時序示意圖。像素的操作可以分為三個階段:S1:重置；S2:集成；S3:讀出。在重置階段，光柵極8加正壓或零壓，頂部晶體管處于正向偏壓，暗柵極2加負壓,底部晶體管處于反向偏壓,漏極5處于負壓狀態(tài),頂部MOS電容的電荷被清空。這時候，整個像素處于待命狀態(tài)；接著在集成階段，光柵極8加負壓，頂部晶體管處于反向偏壓，暗柵極2加負壓，底部晶體管處于反向偏壓，漏極5仍然處于負壓狀態(tài)，頂部MOS電容開始充電，電荷量隨光電子產(chǎn)生而增加；然后緊接著是讀出階段，保持光柵極8的負壓狀態(tài)，暗電極開始施加正壓，而且漏極5也開始施加正壓，此時，在MOS電容里的光電子開始在電場作用下，向外輸出，完成電荷的轉(zhuǎn)移以及一個像素的數(shù)據(jù)讀出操作。
[0057]可以看出讀取端B和重置端C的動作是一致的，為了簡化電路的布線，可以如圖10所示，將底部的暗柵極2跟漏極5短接，這樣可以減少一個端口。
[0058]間接X射線探測器主要由將X射線信號轉(zhuǎn)換為可見光信號的轉(zhuǎn)換屏和眾多光電探測像素組成的探測陣列組成。其中，一個雙柵極薄膜晶體管構(gòu)成一個像素，每個單一像素是獨立工作的，通過光電效應(yīng)，把光信號轉(zhuǎn)換成電信號。
[0059]請參閱圖11，其是本發(fā)明的一種像素陣列的電路圖。在本實施例中，以3x3像素陣列為例。每個像素電路的晶體管對應(yīng)一個像素點；其中，同一行像素電路的重置端A相互電連接；同一行像素電路的讀取端B相互電連接；同一列像素電路的數(shù)據(jù)輸出端D相互電連接；掃描時，讀取端B選擇需掃描像素點的行，數(shù)據(jù)輸出端D輸出每一列中被選擇的像素的信號。由成千上萬個像素組成的陣列配合將X-射線轉(zhuǎn)換成光信號的轉(zhuǎn)換屏就組成了間接轉(zhuǎn)換的數(shù)字平板X-射線探測器。根據(jù)不同數(shù)字X-射線成像的要求，可以設(shè)計不同的行和列的數(shù)目以滿足不同生物醫(yī)學(xué)影像用數(shù)字探測器的需求。
[0060]本發(fā)明的雙柵極薄膜光電晶體管的器件測試的初步結(jié)果如下:
[0061]采用圖7所示的制備雙柵極光電薄膜晶體管的典型制程圖，采用非晶硅作為溝道層6制作出如圖5所示結(jié)構(gòu)的雙柵極薄膜光電晶體管。圖12是其光學(xué)顯微鏡照片。圖13是非晶硅雙柵極薄膜光電晶體管的轉(zhuǎn)移特性曲線和輸出特性曲線，其中，Vm為暗柵極電壓，Id為漏極輸出電流，Vpg為光柵極電壓，Vd為漏極電壓。由圖13可以看到，其轉(zhuǎn)移特性和輸出特性跟一般的單一柵極薄膜晶體管的類似。
[0062]在一定的光照條件下，當(dāng)光柵極8處于反向偏壓(Vrc= — IV)，非晶硅雙柵極薄膜光電晶體管的信號增強明顯，如圖14所示，可以看出電流一電壓轉(zhuǎn)移特性曲線隨著光照的增強而向負偏壓方向移動，證明了光照影響了頂部薄膜晶體管的閾值電壓。所以，在開啟狀態(tài)，頂部薄膜晶體管的電流輸出將與閾值電壓的變化成正比，也就是說在光照情況下，輸出電流是經(jīng)過了薄膜晶體管的信號放大。
[0063]圖15為頂部薄膜晶體管在開啟狀態(tài)下(VD(；=20V)，光電流的時間響應(yīng)。在同一光照條件下，光電響應(yīng)具有重復(fù)性。
[0064]圖16為頂部薄膜晶體管在不同光照條件下(0.6ILux到2.7ILux白光)，其光電流的變化情況?？梢钥闯觯怆娏髋c光照強度呈一定的線性關(guān)系。
[0065]以上的測試結(jié)果初步證明雙柵極薄膜晶體管在光電探測領(lǐng)域的應(yīng)用是可行的。雙柵極光電薄膜晶體管與X射線轉(zhuǎn)換屏9相結(jié)合將構(gòu)成一個間接X射線探測器，如圖17所示。
[0066]相比于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提出了一種用于光電探測電路的雙柵極光電薄膜晶體管，其最大的創(chuàng)新是將探測感應(yīng)單元跟信號讀取晶體管集成到一個雙柵極光電薄膜晶體管中。既利用了薄膜晶體管的開關(guān)性能，也利用了光電晶體管的感應(yīng)功能和存儲功能，合二為一。采用雙柵極薄膜光電晶體管的最大優(yōu)勢是節(jié)省了空間，實現(xiàn)了較大的像素填充比，進而提高了靈敏度和分辨率。另外，器件的制備工藝比較簡單，集成比較容易，有效降低了制備成本。像素電路簡單，一個器件就可以完成從感應(yīng)，信號存儲，到信號讀取輸出的全過程。而且，利用雙柵極薄膜晶體管本身的放大功能，可以實現(xiàn)低劑量、高靈敏度的X-射線探測?？梢哉J為該設(shè)計是一個單一薄膜晶體管構(gòu)成的主動像素電路。
[0067]以上僅為本發(fā)明的最佳實施方式而已，并不用以限制本發(fā)明。凡依據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員能夠顯而易見地想到的一些雷同、替代方案，均應(yīng)落入本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種雙柵極光電薄膜晶體管，其特征在于包括: 基板； 暗柵極，設(shè)置在該基板上；該暗柵極由金屬或金屬合金制作； 第一介電層，設(shè)置在該基板上并覆蓋住該暗柵極； 源極與漏極，設(shè)置在該第一介電層上并對應(yīng)地與該第一介電層的兩端相接觸； 溝道層，設(shè)置在該第一介電層上并覆蓋該源極與該漏極； 第二介電層，設(shè)置在該溝道層上； 光柵極，設(shè)置于該第二介電層上； 其中，該光柵極由導(dǎo)電的透明電極材料制作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙柵極光電薄膜晶體管，其特征在于:該基板為玻璃或塑料基板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種雙柵極光電薄膜晶體管，其特征在于:該光柵極包含銦錫氧化物、銦鋅氧化物、鋁摻雜氧化鋅或薄膜金屬，該暗柵極包含鑰、鉻或者鋁等或其合金。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種雙柵極光電薄膜晶體管，其特征在于:該溝道層由非晶硅或其它半導(dǎo)體薄膜材料制作形成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種雙柵極光電薄膜晶體管,其特征在于:該第一介電層與該第二介電層由氧化硅薄膜或氮化硅薄膜材`料制作形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種雙柵極光電薄膜晶體管,其特征在于:該第一介電層與該第二介電層的厚度范圍為10納米到I微米。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種雙柵極光電薄膜晶體管，其特征在于:該溝道層的厚度范圍為五十納米到一個微米。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種雙柵極光電薄膜晶體管，其特征在于:還包括設(shè)置在光柵極上的增透膜，該增透膜為單層或多層結(jié)構(gòu)。
9.一種雙柵極光電薄膜晶體管，其特征在于包括: 基板，該基板為玻璃基板； 光柵極，設(shè)置于該基板上； 第一介電層，設(shè)置于該基板上并覆蓋住該光柵極； 源極與漏極，設(shè)置在該第一介電層上并對應(yīng)地與該第一介電層的兩端相接觸； 溝道層，設(shè)置于該第一介電層上并覆蓋該源極與該漏極； 第二介電層，設(shè)置于該溝道層上； 暗柵極，設(shè)置于該第二介電層上； 其中，該光柵極由導(dǎo)電的透明電極材料制作，該暗柵極由金屬或金屬合金制作。
10.一種像素電路，其特征在于:該像素電路包括如權(quán)利要求1至權(quán)利要求9中任一權(quán)利要求所述的雙柵極光電薄膜晶體管、重置端、讀取端、偏置端以及數(shù)據(jù)輸出端；該重置端與晶體管的光柵極電連接，該讀取端與晶體管的暗柵極電連接，該偏置端與晶體管的源極電連接，該數(shù)據(jù)輸出端與晶體管的漏極電連接。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的一種像素電路，其特征在于:該晶體管的源極與暗柵極短接。
12.—種像素陣列，其特征在于:包括多個如權(quán)利要求11中所述的一種像素電路，每個像素電路的晶體管對應(yīng)一個像素點；其中，同一行像素電路的重置端相互電連接；同一行像素電路的讀取端相互電連接；同一列像素電路的數(shù)據(jù)輸出端相互電連接；掃描時，讀取端選擇需掃描像素點 的行，數(shù)據(jù)輸出端輸出每一列中被選擇的像素的信號。
【文檔編號】H01L27/146GK103762251SQ201410030072
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月22日
【發(fā)明者】王凱, 陳軍, 歐海 申請人:中山大學(xué)