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1. WO2022094752 - ORGANIC TRANSISTOR RAY DETECTOR BASED ON HETEROJUNCTION LAYERED STRUCTURE, AND PREPARATION METHOD THEREFOR

Publication Number WO/2022/094752
Publication Date 12.05.2022
International Application No. PCT/CN2020/126140
International Filing Date 03.11.2020
IPC
H01L 51/42 2006.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
51Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
42specially adapted for sensing infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength, or corpuscular radiation; specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
H01L 51/48 2006.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
51Solid state devices using organic materials as the active part, or using a combination of organic materials with other materials as the active part; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices, or of parts thereof
42specially adapted for sensing infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength, or corpuscular radiation; specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
48Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment of such devices or of parts thereof
H01L 31/119 2006.1
HELECTRICITY
01BASIC ELECTRIC ELEMENTS
LSEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
31Semiconductor devices sensitive to infra-red radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength, or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
08in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
10characterised by at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. phototransistors
115Devices sensitive to very short wavelength, e.g. X-rays, gamma-rays or corpuscular radiation
119characterised by field-effect operation, e.g. MIS type detectors
Applicants
  • 深圳先进技术研究院 SHENZHEN INSTITUTES OF ADVANCED TECHNOLOGY [CN]/[CN]
Inventors
  • 李佳 LI, Jia
  • 高源鸿 GAO, Yuanhong
Agents
  • 北京市诚辉律师事务所 BEIJING CHENGHUI LAW FIRM
Priority Data
Publication Language Chinese (zh)
Filing Language Chinese (ZH)
Designated States
Title
(EN) ORGANIC TRANSISTOR RAY DETECTOR BASED ON HETEROJUNCTION LAYERED STRUCTURE, AND PREPARATION METHOD THEREFOR
(FR) DÉTECTEUR DE RAYONS À TRANSISTORS ORGANIQUES BASÉ SUR UNE STRUCTURE STRATIFIÉE À HÉTÉROJONCTION, ET SON PROCÉDÉ DE PRÉPARATION
(ZH) 基于异质结分层结构的有机晶体管射线探测器及其制备方法
Abstract
(EN) An organic transistor ray detector based on a heterojunction layered structure, and a preparation method therefor. The ray detector comprises a substrate (1), wherein a single-molecule self-assembly layer (2) is arranged on the substrate (1); a source electrode (3) and a drain electrode (4) are respectively arranged in some regions on the single-molecule self-assembly layer (2); a ray absorption layer (5) is arranged on the source electrode (3), the drain electrode (4) and the remaining regions of the single-molecule self-assembly layer (2); a semiconductor channel layer (6) is arranged on the ray absorption layer (5); a gate insulating layer (7) is arranged on the semiconductor channel layer (6); and a gate electrode (8) is arranged on the gate insulating layer (7). The detection sensitivity of the ray detector, which includes a heterojunction layered structure, is effectively improved by means of the gain amplification function of a transistor. With the greatly improved detection sensitivity, a thinner ray absorption layer (5) can be used in a device to realize efficient ray detection. The ray detector is prepared on a flexible substrate, thereby realizing a high-performance ray detector with good mechanical flexibility.
(FR) L'invention concerne un détecteur de rayons à transistors organiques basé sur une structure stratifiée à hétérojonction, et son procédé de préparation. Le détecteur de rayons comprend un substrat (1), une couche d'auto-assemblage à une seule molécule (2) est disposée sur le substrat (1) ; une électrode de source (3) et une électrode de drain (4) sont respectivement agencées dans certaines régions sur la couche d'auto-assemblage à molécule unique (2) ; une couche d'absorption de rayons (5) est disposée sur l'électrode de source (3), l'électrode de drain (4) et les régions restantes de la couche d'auto-assemblage à molécule unique (2) ; une couche de canal semi-conducteur (6) est disposée sur la couche d'absorption de rayons (5) ; une couche d'isolation de grille (7) est disposée sur la couche de canal à semi-conducteur (6) ; et une électrode de grille (8) est disposée sur la couche d'isolation de grille (7). La sensibilité de détection du détecteur de rayons, qui comprend une structure stratifiée à hétérojonction, est efficacement améliorée au moyen de la fonction d'amplification de gain d'un transistor. Avec la sensibilité de détection considérablement améliorée, une couche d'absorption de rayons plus mince (5) peut être utilisée dans un dispositif pour réaliser une détection de rayons efficace. Le détecteur de rayons est préparé sur un substrat flexible, ce qui permet de réaliser un détecteur de rayons à haute performance avec une bonne flexibilité mécanique.
(ZH) 一种基于异质结分层结构的有机晶体管射线探测器及其制备方法,射线探测器包括衬底(1),所述衬底(1)上设有单分子自组装层(2),所述单分子自组装层(2)上的部分区域分别设有源极电极(3)和漏极电极(4),所述源极电极(3)、漏极电极(4)以及单分子自组装层(2)剩余区域上均设有射线吸收层(5),所述射线吸收层(5)上设有半导体沟道层(6),所述半导体沟道层(6)上设有栅极绝缘层(7),所述栅极绝缘层(7)上设有栅极电极(8)。包含异质结分层结构的射线探测器,借助晶体管的增益放大作用,有效提升其探测灵敏度,大幅提高的探测灵敏度使得在器件中可以使用较薄的射线吸收层(5)实现高效的射线探测,射线探测器制备于柔性衬底上,实现具有优异机械柔性的高性能射线探测器。
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