薄膜晶体管结构可见盲光电探测器及其制备方法

摘要

本申请公开了一种薄膜晶体管结构可见盲光电探测器，其包括薄膜晶体管，薄膜晶体管包括栅极、半导体沟道以及位于栅极和半导体沟道层之间的栅介质层；薄膜晶体管结构可见盲光电探测器还包括一层透明的互补型半导体薄膜和透明的金属氧化物薄膜，该互补型半导体薄膜位于半导体沟道层的远离栅介质层一侧，该互补型半导体薄膜适于与半导体沟道层形成pn结，金属氧化物薄膜设置在半导体沟道层和互补型半导体薄膜之间。本申请还公开了一种薄膜晶体管结构可见盲光电探测器的制备方法。互补型半导体薄膜与半导体沟道层形成的pn结能够产生内建电场来阻碍光生电子和光生空穴的重组，延长了光生载流子的寿命，使得紫外可见光抑制比增大。

权利要求

1.一种薄膜晶体管结构可见盲光电探测器，其包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、半导体沟道层以及位于所述栅极和所述半导体沟道层之间的栅介质层，其特征在于，还包括：透明的互补型半导体薄膜，所述互补型半导体薄膜位于所述半导体沟道层的远离所述栅介质层一侧，所述互补型半导体薄膜适于与所述半导体沟道层形成pn结；

透明的金属氧化物薄膜，所述金属氧化物薄膜设置在所述半导体沟道层和所述互补型半导体薄膜之间；

源电极和漏电极，所述源电极和所述漏电极分别位于所述半导体沟道层表面的左右两侧，所述金属氧化物薄膜设置于所述源电极和漏电极表面。

2.根据权利要求1所述的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器，其特征在于，所述半导体沟道层的材料是铟镓锌氧化物，所述互补型半导体薄膜是p型半导体薄膜。

3.根据权利要求2所述的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器，其特征在于，所述互补型半导体薄膜由高分子材料制成。

4.根据权利要求2所述的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器，其特征在于，所述互补型半导体薄膜的厚度为30～50nm。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器，其特征在于，所述半导体沟道层的厚度为40～60nm。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器，其特征在于，所述半导体沟道层的宽长比是800um:200um。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器，其特征在于，所述金属氧化物薄膜是氧化亚锡薄膜、氧化镍薄膜或氧化铝薄膜。

8.根据权利要求7所述的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器，其特征在于，所述金属氧化物薄膜的厚度为10nm以下。

9.一种薄膜晶体管结构可见盲光电探测器的制备方法，其包括：形成薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、半导体沟道层以及位于所述栅极和所述半导体沟道层之间的栅介质层，其特征在于，还包括：

采用旋涂法和光刻法在所述半导体沟道层的远离所述栅介质层一侧形成互补型半导体薄膜，其中，所述互补型半导体薄膜适于与所述半导体沟道层形成pn结。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，包括：利用匀胶机在基板上旋涂光刻胶，烘烤光刻胶3～10min；

通过曝光显影在所述光刻胶上形成所述互补型半导体薄膜的图案；

利用匀胶机将半导体溶液旋涂到所述互补型半导体薄膜的图案中；

将旋涂半导体溶液后的基板在丙酮中超声清洗5～10min；

将超声清洗后的基板进行退火。

说明书

薄膜晶体管结构可见盲光电探测器及其制备方法

技术领域

[0001] 本申请涉及一种薄膜晶体管结构可见盲光电探测器及其制备方法，属于半导体光电检测技术领域。

背景技术

[0002] 紫外探测技术是继红外探测技术之后发展起来的一项新型探测技术，广泛应用于军事、医学、生物、食品安全等领域。紫外探测技术的关键是制备高灵敏度，低噪声，功耗小的紫外光电探测器。目前逐渐投入军事应用和商业化的紫外光电探测器件有紫外光电倍增管、紫外增强器和固体紫外探测器。固体紫外探测器一直是各国研究的热点。固体紫外探测器是一种新型的紫外探测器件，主要包括紫外雪崩二极管、砷化镓紫外探测器和基于宽禁带半导体的紫外光电探测器。

[0003] 传统的固体紫外探测器都是两端器件，如光电导型、光电二极管型、采用M-S-M型、p-i-n型等结构。传统的固体紫外探测器具有响应速度快、低噪声、灵敏度高等优点，但是也存在功耗高、兼容性差，体积笨重等不足。

[0004] 此外，三端器件如薄膜晶体管型紫外光电探测器兼容性较好，易于大面积电路集成，且随着柔性电子器件的不断发展，更加扩宽了光电晶体管的应用范围，如电子皮肤、可穿戴式光电探测器等。当前光响应度大，灵敏度高的薄膜晶体管型紫外光电探测器已经见诸报道，但是依然存在紫外可见光抑制比小，制备成本高，工艺复杂等问题。

发明内容

[0005] 根据本申请的一个方面，提供了一种薄膜晶体管结构可见盲光电探测器，该薄膜晶体管结构可见盲光电探测器具有制备工艺简单、紫外可见光抑制比大的优点。

[0006] 所述薄膜晶体管结构可见盲光电探测器包括薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、半导体沟道层、位于所述栅极和所述半导体沟道层之间的栅介质层，所述薄膜晶体管结构可见盲光电探测器的特征在于，还包括透明的互补型半导体薄膜，所述互补型半导体薄膜位于所述半导体沟道层的远离所述栅介质层一侧，所述互补型半导体薄膜适于与所述半导体沟道层形成pn结；和透明的金属氧化物薄膜，所述金属氧化物薄膜设置在所述半导体沟道层和所述互补型半导体薄膜之间。

[0007] 优选地，所述半导体沟道层的材料是铟镓锌氧化物，所述互补型半导体薄膜是p型半导体薄膜。

[0008] 优选地，所述互补型半导体薄膜由高分子材料制成。

[0009] 优选地，所述互补型半导体薄膜的厚度为30～50nm。

[0010] 优选地，所述半导体沟道层的厚度为40～60nm。

[0011] 优选地，所述半导体沟道层的宽长比是800um:200um。

[0012] 优选地，所述金属氧化物薄膜是氧化亚锡薄膜、氧化镍薄膜或氧化铝薄膜。

[0013] 优选地，所述金属氧化物薄膜的厚度为10nm以下。

[0014] 根据本申请的又一个方面，提供了一种薄膜晶体管结构可见盲光电探测器的制备方法，其包括：形成薄膜晶体管，所述薄膜晶体管包括栅极、半导体沟道层以及位于所述栅极和所述半导体沟道层之间的栅介质层，该制备方法的特征在于，还包括：采用旋涂法和光刻法在所述半导体沟道层的远离所述栅介质层一侧形成互补型半导体薄膜，其中，所述互补型半导体薄膜适于与所述半导体沟道层形成pn结。

[0015] 优选地，所述制备方法包括：利用匀胶机在基板上旋涂光刻胶，烘烤光刻胶3～10min；通过曝光显影在所述光刻胶上形成所述互补型半导体薄膜的图案；利用匀胶机将半导体溶液旋涂到所述互补型半导体薄膜的图案中；将旋涂半导体溶液后的基板在丙酮中超声清洗5～10min；将超声清洗后的基板进行退火。

[0016] 相对于传统的可见盲光电探测器，本申请将三端器件薄膜晶体管与两端器件pn结巧妙地耦合在一起。在薄膜晶体管中，由于半导体沟道层能够吸收紫外光产生大量的光生电子和光生空穴，但是光生电子和光生空穴会发生重组。然而，根据本申请的技术方案，互补型半导体薄膜与所述半导体沟道层形成的pn结能够产生内建电场来阻碍光生电子和光生空穴的重组，从而延长了光生载流子的寿命，增强了光电响应，使得紫外可见光抑制比大。

[0017] 此外，本申请采用匀胶机旋涂半导体溶液来形成互补型半导体薄膜，不需要进行磁控溅射，制备工艺简单。

附图说明

[0018] 图1为根据本申请一实施例的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器的结构示意图；

[0019] 图2为根据本申请一实施例的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器的制备流程图，其中，图2(a)为制备的薄膜晶体管的结构图，图2(b)为半导体沟道层表面修饰金属氧化物层的结构示意图，图2(c)为半导体沟道层表面修饰p型材料层的结构示意图；

[0020] 图3为对比例一的薄膜晶体管在暗光、可见光和紫外光照条件下转移曲线的变化示意图；

[0021] 图4为实施例一的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器在暗光、可见光和紫外光照条件下转移曲线的变化示意图；

[0022] 图5为实施例二的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器在暗光、可见光和紫外光照条件下转移曲线的变化示意图；

[0023] 图6为对比例二的薄膜晶体管在暗光、可见光和紫外光照条件下转移曲线的变化示意图；

[0024] 图7为实施例三的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器在暗光、可见光和紫外光照条件下转移曲线的变化示意图。

具体实施方式

[0025] 下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。

[0026] 图1为根据本申请一实施例的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器的结构示意图。该薄膜晶体管结构可见盲光电探测器将三端器件薄膜晶体管和两端器件pn结有效地耦合在一起。其中，薄膜晶体管结构可见盲光电探测器包括栅电极1、位于栅电极1表面的栅介质层2、位于栅介质层2表面的半导体沟道层3、分别位于半导体沟道层3表面左右两侧的源极4和漏极5、位于源电极4和漏电极5表面以及半导体沟道层3表面的透明金属氧化物层6、以及p型的透明高分子半导体薄膜7。

[0027] 本申请这一实施例相对于原始的薄膜晶体管来说，在其晶体管半导体沟道层表面修饰了一层厚度为10nm以下的透明金属氧化层，在本实施例中透明金属氧化层优选的材料是氧化亚锡。设置透明金属氧化层的原因在于，退火态的薄膜晶体管半导体沟道层表面态减少，与p型材料难以形成pn结，故在薄膜晶体管半导体沟道层表面沉积一层厚度为10nm以下的氧化亚锡来改善半导体沟道层的表面态。一方面，氧化亚锡可以吸附空气和沟道层中的氧变成二氧化锡，增加了半导体沟道层的氧空位，提高了载流子浓度，“活化”了半导体沟道层，进一步地，半导体沟道层内的电子可以通过隧穿效应穿过氧化亚锡层，使得半导体沟道层较容易与p型材料形成pn结；另一方面，氧化亚锡层可以适当隔绝空气中的水分和氧气，提高了薄膜晶体管的稳定性。

[0028] 本申请的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器制备的核心在于半导体沟道层表面修饰一层p性材料，n型半导体沟道与p型材料形成pn结，在紫外光作用下，由于内建电场的作用使得光生电子与光生空穴不易发生重组，延长了光生载流子的寿命，增加了大量的光生载流子，产生更强的电学信号，增强了光电效应，进而达到光电探测的目的。

[0029] 优选地，本申请选用的p型材料是高分子半导体材料PEDOT:PSS。PEDOT:PSS是一种性能较稳定，成膜性较好，能带隙较宽的p型高分子薄膜。本申请采用匀胶机将p型高分子薄膜材料均匀旋涂到修饰了氧化亚锡薄膜后的半导体沟道层表面，相对于p型无机材料来说具有制备工艺简单(无机材料成膜通常采用磁控溅射法)，生产成本低，易于成膜，且重复性好等优点。

[0030] 本申请的薄膜晶体管可见盲光电探测器巧妙地将晶体管三端器件和pn结两端器件耦合在一起，不仅具备两端器件的优点，而且基于薄膜晶体管结构的可见盲光电探测器易于集成，兼容性要远远优于传统的光电探测器。

[0031] 优选地，根据本申请该实施例的薄膜晶体管采用铟镓锌氧化物薄膜晶体管。铟镓锌氧化物薄膜晶体管性能优越，可以用于显示器、阻变存储器和光电器件。

[0032] 图2为根据本申请一实施例的薄膜晶体管可见盲光电探测器制备方法的流程图。如图2所示，该制备方法包括：

[0033] 步骤1：薄膜晶体管的制备

[0034] 采用中国电子科技集团公司第四十六研究所生产的热氧化硅片(SiO2/p+Si(100))作为衬底，栅极为高掺杂的p型Si，厚度为375±15um，栅介质层为SiO2，厚度为100±20nm。

[0035] 用高温胶带将宽长比为800um:200um的掩膜板贴附在栅介质表面，在磁控溅射仪中沉积半导体沟道层，所用的靶材是铟镓锌氧靶材(IGZO靶，In2O3:Ga2O3:ZnO＝1:1:1)，温度控制为室温，溅射的功率为60W，溅射时间为20～30min，沉积的半导体沟道层厚度为40～60nm，溅射过程中通入磁控溅射仪的腔室内的氩气和氧气的流量比为6sccm:0sccm，腔室内气体压强为0.19pa。

[0036] 沉积完半导体沟道层后，利用电子束蒸发设备采用掩膜板法在半导体沟道层表面左右两侧分别沉积源电极和漏电极。采用的蒸发料是钛和金。根据本申请该实施例的薄膜晶体管的源电极和漏电极均为双层金属电极，即先沉积一层50nm的钛薄膜电极，然后在钛薄膜电极表面沉积一层20nm的金薄膜电极。

[0037] 然后，将制备好的薄膜晶体管放入空气退火炉中进行退火处理。退火的条件为：在25℃的空气气氛中经过1小时升温到250℃，在250℃下保温1～3小时，最后自然降温到25℃。

[0038] 完成薄膜晶体管的制备，如图2(a)所示。

[0039] 步骤2：可见盲光电探测器的制备

[0040] 完成退火态IGZO薄膜晶体管的制备后，再利用电子束蒸发设备和氧化锡蒸发料在薄膜晶体管表面沉积一层氧化亚锡层，氧化亚锡的厚度为1～10nm，如图2(b)所示。

[0041] 在上述覆有透明金属氧化层、即氧化亚锡层的薄膜晶体管半导体沟道层上利用光刻法和旋涂法将p型高分子薄膜修饰到沟道层上。具体步骤如下：

[0042] (1)利用匀胶机将光刻胶旋涂在所述覆有金属氧化层的薄膜晶体管上，在烘烤机上对光刻胶进行烘烤处理。

[0043] (2)将涂有光刻胶的薄膜晶体管提前放好相应的光刻板，在紫外光刻机上曝光。曝光结束后，在显影液中显影20～30s，并在去离子水中清洗1～5min，去掉曝光区域的光刻胶，露出部分覆有金属氧化层的半导体沟道层。

[0044] (3)利用匀胶机将高分子半导体溶液旋涂到步骤(2)中的薄膜晶体管上，旋涂工艺为：慢速800r/min保持20s，快速4000r/min保持60s。随后在丙酮中超声清洗5～10min，目的是去除薄膜晶体管表面未曝光区域的光刻胶。

[0045] (4)将步骤(3)中的涂有高分子半导体薄膜的薄膜晶体管放置在空气退火炉中进行退火处理，退火条件是在25℃的空气气氛中经过30分钟升温到120℃，在120℃下保温10～30min，最后自然降温到25℃；

[0046] 至此，完成了可见盲光电探测器的制备，如图2(c)所示。

[0047] 为更清楚地描述本申请的薄膜晶体管可见盲光电探测器及其制备方法，以下将以不同的实施例对本申请的氧化物薄膜晶体管可见盲光电探测器及其制备方法进行进一步的说明。

[0048] 实施例一

[0049] (1)制备IGZO薄膜晶体管

[0050] (1.1)采用中国电子科技集团公司第四十六研究所生产的热氧化硅片(SiO2/p+Si(100))作为衬底，栅极为高掺杂的p型Si，厚度为375±15um，栅介质层为SiO2，厚度为100±20nm。用高温胶带将宽长比为800um:200um的掩膜板贴附在栅介质表面，在磁控溅射仪中沉积半导体沟道层，温度控制为室温，溅射的功率为60W，溅射时间大约为25min，溅射过程中通入磁控溅射仪的腔室内的氩气和氧气的流量比为6sccm:0sccm，腔室内气体压强为
0.19pa，沉积的半导体沟道层厚度大致为45nm。

[0051] (1.2)沉积完半导体沟道层后，利用电子束蒸发设备采用掩膜板法在半导体沟道层表面左右两侧分别沉积源电极和漏电极。采用的蒸发料是钛和金。实施例一中源电极和漏电极均为双层金属电极，即先沉积一层50nm的钛薄膜电极，再在钛薄膜电极表面沉积一层20nm的金薄膜电极。

[0052] (1.3)然后，将制备好的薄膜晶体管放入空气退火炉中进行退火处理。退火的条件为：在25℃的空气气氛中经过1小时升温到250℃，在250℃下保温1小时，最后自然降温到25℃。

[0053] 需要说明的是，实施例一制备的氧化物薄膜晶体管为铟镓锌氧化物薄膜晶体管。

[0054] (2)制备可见盲光电探测器

[0055] (2.1)完成退火态IGZO薄膜晶体管的制备后，再利用电子束蒸发设备和氧化锡蒸发料在薄膜晶体管表面沉积一层氧化亚锡层，氧化亚锡的厚度为5nm。

[0056] (2.2)利用匀胶机将光刻胶旋涂在所述的覆有金属氧化层的薄膜晶体管上，在烘烤机上对光刻胶进行烘烤处理。

[0057] (2.3)将涂有光刻胶的薄膜晶体管提前放好相应的光刻板，在紫外光刻机上曝光。曝光结束后，在显影液中显影20s，在去离子水中清洗1min，去掉曝光区域的光刻胶，露出部分覆有金属氧化物层的半导体沟道层。

[0058] (2.4)利用匀胶机将高分子半导体溶液旋涂到步骤(1)中的薄膜晶体管上，旋涂工艺为：慢速800r/min保持20s，快速4000r/min保持60s。随后在丙酮中超声清洗5min，目的是去除薄膜晶体管表面未曝光区域的光刻胶。

[0059] (2.5)将步骤(2.4)中的涂有高分子半导体薄膜的薄膜晶体管放置在空气退火炉中进行退火处理，退火条件是在25℃的空气气氛中经过30分钟升温到120℃，在120℃下保温20分钟，最后自然降温到25℃。

[0060] 最终完成了薄膜晶体管结构可见盲光电探测器的制备。

[0061] 实施例二

[0062] 实施例二采用与实施例一相同的制备工艺，不同点仅是在进行电子束蒸发制备氧化亚锡薄膜、即覆盖层时，沉积的厚度为8nm。

[0063] 对比例一

[0064] 根据对比例一的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器，在其半导体沟道层表面不做修饰。制备方法包括如下步骤：

[0065] (1)采用中国电子科技集团公司第四十六研究所生产的热氧化硅片(SiO2/p+Si(100))作为衬底，栅极为高掺杂的p型Si，厚度为375±15um，栅介质层为SiO2，厚度为100±20nm。用高温胶带将宽长比为800um:200um的掩膜板贴附在栅介质表面，在磁控溅射仪中沉积半导体沟道层，温度控制为室温，溅射的功率为60W，溅射时间大约为25min，溅射过程中通入磁控溅射仪的腔室内的氩气和氧气的流量比为6sccm:0sccm，腔室内气体压强为
0.19pa，沉积的半导体沟道层厚度大约为45nm。

[0066] (2)沉积完半导体沟道层后，利用电子束蒸发设备采用掩膜板法在半导体沟道层表面左右两侧分别沉积源电极和漏电极。采用的蒸发料是钛和金。根据对比例一的薄膜晶体管的源电极和漏电极均为双层金属电极，即先沉积一层50nm的钛薄膜电极，再钛薄膜电极表面沉积一层20nm的金薄膜电极。

[0067] (3)然后，将制备好的薄膜晶体管放入空气退火炉中进行退火处理。退火的条件为：在25℃的空气气氛中经过1小时升温到250℃，在250℃下保温1小时，最后自然降温到25℃。

[0068] 最终，完成了薄膜晶体管的制备。需要说明的是，对比例一的氧化物薄膜晶体管同样为铟镓锌氧化物薄膜晶体管。

[0069] 利用半导体参数仪和单色仪对实施例一、实施例二以及对比例一中的薄膜晶体管在暗光条件下、可见光条件下和紫外光条件下的转移曲线进行表征。

[0070] 需要说明的是，在一定的紫外光照条件下，由于产生大量的光生载流子，使得晶体管的转移曲线相对于暗光条件发生负向漂移，且关态电流明显上升。故可以通过光照前后转移曲线的漂移趋势来反映光电响应的强弱。此外，光响应度R和紫外可见光抑制比是反映可见盲光电探测器的关键参量。其中，光响应度R可以通过公式R＝Iph/Pin得到，其中，光电流Iph是光照条件与暗光条件下源漏电流的差值，光功率Pin是光功率密度与沟道面积的乘积。紫外可见光抑制比是采用晶体管在关态区域的紫外光和可见光的光响应度比值Ruv/Rvisible light来表示。

[0071] 图3所示的是对比例一中的薄膜晶体管在暗光、可见光和紫外光照条件下转移曲线的变化；图4和图5所示的分别是实施例一和实施例二中的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器在暗光、可见光和紫外光照条件下转移曲线的变化。其中，选取的可见光波长为450nm，光功率密度P为200uw/cm2，选取的紫外光波长为350nm，光功率密度P为11uw/cm2，光照时间均为1min。根据图3、图4、图5及相关公式，晶体管半导体沟道层修饰前后在紫外光区的最大光响应度Rmax和紫外可见光抑制比Ruv/Rvisible light如表1所示：

[0072] [表1]

[0073]

[0074] 如图3、图4、图5所示，薄膜晶体管结构可见盲光电探测器在450nm可见光下几乎没有响应，而对350nm紫外光下响应明显。即在450nm光照条件下，薄膜晶体管的转移曲线几乎不发生移动，而在350nm紫外光光照条件下，由于产生大量的光生载流子，使得薄膜晶体管的转移曲线发生很明显的负向漂移，且关态电流明显上升。

[0075] 如表1所示，根据本申请的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器的光电响应性能要明显优于对比例一中半导体沟道层表面未做修饰的薄膜晶体管。即实施例一和实施例二中的最大光电流Iph、最大光响应度R和紫外可见光抑制比均大于对比例一的薄膜晶体管。随着金属氧化物覆盖层厚度的增加，最大光响应度R和紫外可见光抑制比均呈增大的趋势。当覆盖层厚度为8nm时，薄膜晶体管结构可见盲光电探测器的紫外可见光抑制比相对于对比例一中的薄膜晶体管增加了3个数量级。

[0076] 根据表1可以得出，薄膜晶体管结构可见盲光电探测器对紫外光的光电响应十分明显，紫外可见光抑制比很大。随着金属氧化物覆盖层厚度的增加，其光电响应明显增强。本申请的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器光响应度和紫外可见光抑制比均很大，是理想的紫外光电探测器。

[0077] 对比例二：

[0078] 根据对比例二的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器，在其半导体沟道层表面不做修饰。对比例二制备方法与对比例一相同，其中利用磁控溅射仪制备半导体沟道层，沉积的厚度为58nm。

[0079] 实施例三：

[0080] 实施例三采用与实施例一相同的制备工艺，不同点仅是利用磁控溅射仪制备半导体沟道层，沉积的厚度为58nm。

[0081] 同样利用半导体参数仪和单色仪对比例二和实施例三中的薄膜晶体管在暗光条件下、可见光条件下和紫外光条件下的转移曲线特性进行表征。

[0082] 图5所示的是对比例二的薄膜晶体管在暗光、可见光和紫外光照条件下转移曲线的变化；图6所示的是实施例三的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器在暗光、可见光和紫外光照条件下转移曲线的变化。其中，选取的可见光波长为550nm,P为320uw/cm2，选取的紫外光波长为330nm，P为2uw/cm2，光照时间均为1min。根据图5、图6及相关公式，晶体管半导体沟道层修饰前后在紫外光区的最大光电流Iph、最大光响应度R和紫外可见光抑制比Ruv/Rvisible light如表2所示：

[0083] [表2]

[0084]

[0085] 从图6、图7可以看出，对比例二和实施例三中的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器对550nm可见光几乎不响应，而对330nm紫外光响应明显，这与对比例一、实施例一、实施例二中的薄膜晶体管的光电响应现象是类似的。通过表2可以看出，半导体沟道层被修饰后的晶体管光电响应增强，最大光电流与最大光响应度R增大一个数量级，紫外可见光抑制比提高4个数量级。结合表1可知，紫外光波长越短，光电探测器的光电响应越明显。因此，本申请的薄膜晶体管结构可见盲光电探测器是理想的光电探测器。

[0086] 在以上实施例中，半导体沟道层的材料是铟镓锌氧化物，半导体薄膜是p型半导体薄膜。然而，本申请不限于此。只要透明的半导体薄膜位于所述半导体沟道层的远离所述栅介质层一侧，并且半导体薄膜与半导体沟道层为互补型半导体，即，互补型半导体薄膜适于与半导体沟道层形成pn结，即满足本申请的技术思想。例如，在采用p-Si半导体沟道层的情况下，如果半导体沟道层为p型掺杂，则透明的互补型半导体薄膜应为n型半导体；如果半导体沟道层为n型掺杂，则透明的互补型半导体薄膜应为p型半导体。

[0087] 此外，在以上实施例中，均采用底栅型薄膜晶体管。然而，本申请不限于此。只要透明的半导体薄膜位于所述半导体沟道层的远离所述栅介质层一侧，并且半导体薄膜与半导体沟道层为互补型半导体，即，互补型半导体薄膜适于与半导体沟道层形成pn结，即满足本申请的技术思想。例如，在采用顶栅型薄膜晶体管的情况下，可以采用旋涂法和光刻法将透明的互补型半导体薄膜形成在透明的玻璃基板上，然后在互补型半导体薄膜上依次形成金属氧化物薄膜和半导体沟道层。

[0088] 此外，在以上实施例中，在晶体管半导体沟道层表面修饰有氧化亚锡薄膜。然而，本申请不限于此。只要设置在半导体沟道层和互补型半导体薄膜之间的金属氧化物薄膜能够改善半导体沟道层的表面态，则可以采用其他透明的金属氧化物薄膜。例如，可以选择氧化镍薄膜或氧化铝薄膜作为透明的金属氧化层薄膜。

[0089] 以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。