[发明专利]一种光感测元件

说明书

技术领域

本发明涉及一种光感测元件，特别涉及一种能够降低光感测元件的暗电流，并增加其光灵敏度的光感测元件。

背景技术

如今各种消费类电子产品，无论是计算机的液晶显示器、液晶电视、等离子电视或是手机、个人数字助理(PDA)、数码相机及掌上游戏机的显示屏幕，甚至于自动提款机(ATM)的触控屏幕，都广泛运用平面显示器的技术。因此，消费者对于平面显示器画面的色彩及亮度敏锐度的要求大幅提升。

基于上述的需求，目前的显示器大多组装了可感应外部光线的光感测元件，使平面显示器在外在环境光线变化时可适当变化画面的亮度与色彩，让消费者无论在何种情况下均可获得更佳的视觉效果。

请参阅图1，图1是公知光感测元件的结构剖面图。如图所示，公知的一光感测元件10是在玻璃材料所构成的绝缘基板11上设置有一缓冲层(buffer layer)12，缓冲层12上具有由多晶硅所构成的一半导体层13，该半导体层13包括两个极性相反的第一掺杂区13a与第二掺杂区13b以及位于二者之间的一本征区13c。

在半导体层13上依次堆叠一绝缘层14及一层间介电层15。其中绝缘层14直接覆盖于半导体层13之上，其材料通常为氮化硅，绝缘层14的厚度一般为1000埃左右；在绝缘层14上形成该层间介电层15，依次包括一氧化硅层15a及一氮化硅层15b，其中氧化硅层15a的厚度为3000埃，而氮化硅层15b的厚度则为1000埃。

最后形成两个电极16a及16b，所述两个电极穿过层间介电层15及绝缘层14，并且分别连接至半导体层13的第一掺杂区13a与第二掺杂区13b。

请参阅图2，图2为根据上述公知的光感测元件的制作技术及结构经测试后所得的光电流及暗电流(dark current)特性曲线图，其中实验条件为光感测元件的本征区的宽度及长度分别为5微米(μm)。粗实线A1为给予不同的反向偏压的情况下光感测元件10的暗电流大小的暗电流变化曲线，细实线B1则为光电流的变化曲线；衡量光感测元件10的光灵敏度的方式，就是在相同的反向偏压情况下光电流除以暗电流所得值的大小，所得值越大表示对光的灵敏度越高。如图中所示，若提供反向偏压的绝对值为5V时，经测试得知公知的光感测元件10计算所得的光灵敏度仅为480。

针对目前消费者对于平面显示器画面的色彩细致度及亮度敏锐度的的高度要求，以公知光感测元件作为检测外部环境的光线明暗变化的控制元件，来调整平面显示器画面亮度及色彩变化，实际已不足以满足消费者日益严格的需求，有必要提出一种具有较佳的光灵敏度的新的光感测元件，以满足市场需要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种光感测元件，特别是提供一种可降低光感测元件的暗电流并且增加其光灵敏度的光感测元件。

本发明的另一目的是提供一种具有较佳光灵敏度的光感测元件，该光感测元件应用于显示器上并且提升显示器对环境光线明暗变化的敏感程度，以增加显示器画面的色彩细致度及亮度敏锐度。

本发明公开一种光感测元件，该光感测元件包括一基板、一半导体层、一第一层间介电层、一第二层间介电层以及两个电极。其中该半导体层设置于基板上，并且包括一第一掺杂区、一第二掺杂区及一位于第一掺杂区与第二掺杂区之间的本征区；而第一层间介电层覆盖于该半导体层上，并且包含有一第一氧化物层以及一第一氮化物层；第二层间介电层则形成在第一层间层介电层上，并且包含一第二氧化物层以及一第二氮化物层；以及两个电极设置于第二层间介电层上，并分别连接于该半导体层的该第一掺杂区及该第二掺杂区。

本发明所述的光感测元件还包含一缓冲层，该缓冲层设置于该基板上。

本发明所述的光感测元件，其中该第一氧化物层的厚度实质上为500埃。

本发明所述的光感测元件，其中该第一氮化物层的厚度实质上介于200埃至500埃之间。

本发明所述的光感测元件，其中该第二氧化物层的厚度实质上为3000埃。

本发明所述的光感测元件，其中该第二氮化物层的厚度实质上介于500埃至3000埃之间。

本发明所述的光感测元件，其中该第一掺杂区的极性与该第二掺杂区的极性不同。