感光晶体管及其制作方法、探测器、显示器及微流控芯片

技术领域

本发明涉及光电探测技术领域，尤其涉及一种感光晶体管及其制作方法、探测器、显示器及微流控芯片。

背景技术

感光晶体管由于其灵敏度高、可靠性好等优势广泛应用于光探测器、光学触摸屏等多种领域。

现有技术中的感光晶体管，由于其结构缺陷造成器件各部位的结构不均匀，导致器件的稳定性较差，并且由于感光层的覆盖面积较小使得存在某些位置在光照下产生的光生载流子较少，从而降低了感光晶体管整体的光电增益，导致其敏感度不足。

发明内容

本发明提供了一种感光晶体管及其制作方法、探测器、显示器及微流控芯片，以提升感光晶体管的稳定性和光电探测的灵敏度。

根据本发明的一方面，提供了一种感光晶体管，包括衬底基板，位于所述衬底基板一侧的第一半导体层、第一栅极、第一极、第二极和第二半导体层；

所述第一半导体层包括第一掺杂区、第二掺杂区和沟道区，所述沟道区位于所述第一掺杂区与所述第二掺杂区之间；

所述第一极与所述第一掺杂区电连接，所述第二极与所述第二掺杂区电连接，垂直于所述衬底基板的方向上，所述第一栅极与所述沟道区绝缘交叠；

所述第二半导体层与所述沟道区直接接触，所述第二半导体层的面积小于所述第一半导体层的面积；

包括主区域和开口区域，所述开口区域位于所述主区域的外围；所述第一极与所述第二极同层且相互绝缘，均围绕所述主区域；所述第一极的端部与所述第二极之间的区域，以及所述第二极的端部与所述第一极之间的区域均形成所述开口区域；

所述第二半导体层包括主体部和辅助部，所述主体部位于所述主区域，所述辅助部位于所述开口区域。

根据本发明的另一方面，提供了一种感光晶体管的制作方法，包括：

形成第一栅极；

形成栅极绝缘层；

形成第一半导体层和第二半导体层；其中，所述第二半导体层的面积小于所述第一半导体层的面积；

在未被所述第二半导体层覆盖的所述第一半导体层上掺杂，形成第一掺杂区、沟道区和第二掺杂区；其中，所述沟道区位于所述第一掺杂区与所述第二掺杂区之间；

形成与所述第一掺杂区电连接的第一极，与所述第二掺杂区电连接的第二极；

其中，所述感光晶体管包括主区域和开口区域，所述开口区域位于所述主区域的外围；所述第一极与所述第二极同层且相互绝缘，均围绕所述主区域；所述第一极的端部与所述第二极之间的区域，以及所述第二极的端部与所述第一极之间的区域均形成所述开口区域；

所述第二半导体层包括主体部和辅助部，所述主体部位于所述主区域，所述辅助部位于所述开口区域。

根据本发明的另一方面，提供了一种光电探测器，包括上述的感光晶体管。

根据本发明的另一方面，提供了一种显示器，包括上述的感光晶体管。

根据本发明的另一方面，提供了一种微流控芯片，包括多个行列排布的像素区域；

微流控电极，位于衬底基板一侧的所述像素区域内，用于驱动液滴移动；

以及上述的感光晶体管，所述感光晶体管位于所述衬底基板一侧的所述像素区域内。

本发明实施例提供的感光晶体管，设置第二半导体层包括设置于主区域的主体部，并且包括设置于第一极的端部与第二极之间的开口区域以及第二极的端部与第一极之间的开口区域的辅助部，一方面，在接收光照时产生的光电流较大，能够使感光晶体管的阈值电压产生较大的偏移，从而能够有效提升感光晶体管光电探测的灵敏度，另一方面，能够保证主区域与开口区域的沟道结构一致，即保证感光晶体管的整体结构均匀，从而能够有效提升器件的稳定性，另外设置第一半导体层包括导电性能较好的第一掺杂区和第二掺杂区，能够将沟道区流动的电流能够高效的通过第一掺杂区传输至第一极，或通过第二掺杂区传输至第二极，能够有效提升感光晶体管的电流传输效率。

应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术中的一种感光器件的膜层俯视结构示意图；

图2是图1沿X1′-X2′的剖视图；

图3是图1沿Y1′-Y2′的剖视图；

图4是本发明实施例提供的一种感光器件的膜层俯视结构示意图；

图5是图4沿X1-X2的剖视图；

图6是图4沿Y1-Y2的剖视图；

图7是本发明实施例提供的一种感光晶体管的暗态转移特性曲线；

图8是本发明实施例提供的一种感光晶体管的亮态转移特性曲线；

图9是本发明实施例提供的另一种感光晶体管的膜层俯视结构示意图；

图10是图9沿Y3-Y4的剖视图；

图11是图9沿Y5-Y6的剖视图；

图12是本发明实施例提供的又一种感光晶体管的膜层俯视结构示意图；

图13是本发明实施例提供的又一种感光晶体管的膜层俯视结构示意图；

图14是本发明实施例提供的又一种感光晶体管的膜层俯视结构示意图；

图15是本发明实施例提供的又一种感光晶体管的膜层俯视结构示意图；

图16是本发明实施例提供的又一种感光晶体管的剖视图；

图17是另一种图4沿X1-X2的剖视图；

图18是又一种图4沿X1-X2的剖视图；

图19是本发明实施例提供的一种感光晶体管的制作方法的流程图；

图20是本发明实施例提供的一种感光晶体管的制作过程示意图；

图21是本发明实施例提供的另一种感光晶体管的制作方法的流程图；

图22是本发明实施例提供的另一种感光晶体管的制作过程示意图；

图23是本发明实施例提供的一种显示器的结构示意图；

图24是本发明实施例提供的一种微流控芯片的膜层俯视结构示意图；

图25是本发明实施例提供的一种微流控芯片的膜层俯视结构示意图；

图26是本发明实施例提供的一种微流控芯片的局部剖视图；

图27是本发明实施例提供的另一种微流控芯片的局部剖视图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

图1是现有技术中的一种感光器件的膜层俯视结构示意图，图2是图1沿X1′-X2′的剖视图，图3是图1沿Y1′-Y2′的剖视图，结合参考图1、图2和图3，感光晶体管包括位于衬底基板10′一侧的栅极20′、第一半导体层30′、第二半导体层40′、源极50′和漏极60′，第一半导体层30′位于栅极20′背离衬底基板10′一侧且与栅极20′绝缘设置，且两者均与第一半导体层30′电连接。当有光照时，第二半导体层40′产生光电流，并且通常光照越强，产生的光电流越大，该光电流传输至第一半导体层30′，并通过第一半导体层30′传输至漏极60′，从而能够根据光信号输出电流信号。

根据图1可以看出，源极50′和漏极60′之间的开口A′区域不设置第二半导体层40′，在有光照时开口A′区域只能通过第一半导体层30′产生较少的光电流，从而降低了整个感光晶体管的光电增益，导致其灵敏度不足。另外，由于开口A′区域不设置第二半导体层40′，而非开口区域设置第二半导体层40′，使得感光晶体管的沟道不同位置的结构不一致，从而导致感光晶体管器件的稳定性较差。

为了解决上述问题，本发明实施例提供了一种感光晶体管，包括衬底基板，位于衬底基板一侧的第一半导体层、第一栅极、第一极、第二极和第二半导体层；第一半导体层包括第一掺杂区、第二掺杂区和沟道区，沟道区位于第一掺杂区与第二掺杂区之间；第一极与第一掺杂区电连接，第二极与第二掺杂区电连接，垂直于衬底基板的方向上，第一栅极与沟道区绝缘交叠；第二半导体层与沟道区直接接触，第二半导体层的面积小于第一半导体层的面积；感光晶体管包括主区域和开口区域，开口区域位于主区域的外围。在一示例中，第一极和第二极围绕形成的区域，包括主区域和开口区域。第一极与第二极同层且相互绝缘，均围绕主区域；第一极的端部与第二极之间的区域，以及第二极的端部与第一极之间的区域均形成开口区域；第二半导体层包括主体部和辅助部，主体部位于主区域，辅助部位于开口区域。

采用上述技术方案，第二半导体层包括设置于主区域的主体部，并且包括设置于第一极的端部与第二极之间的开口区域以及第二极的端部与第一极之间的开口区域的辅助部，一方面，在接收光照时产生的光电流较大，能够使感光晶体管的阈值电压产生较大的偏移，从而能够有效提升感光晶体管光电探测的灵敏度。第二半导体层在光照下，产生的电子-空穴对，载流子进入到第一半导体层，增加第一半导体层的导电率。此外，第二半导体层不形成沟道，吸光效率高，调控性能好。另一方面，能够保证主区域与开口区域的沟道结构一致，即保证感光晶体管的整体结构均匀，从而能够有效提升器件的稳定性，另外，设置第一半导体层包括导电性能较好的第一掺杂区和第二掺杂区，能够将沟道区流动的电流能够高效的通过第一掺杂区传输至第一极，或通过第二掺杂区传输至第二极，能够有效提升感光晶体管的电流传输效率。

以上是本申请的核心思想，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图4是本发明实施例提供的一种感光器件的膜层俯视结构示意图，图5是图4沿X1-X2的剖视图，图6是图4沿Y1-Y2的剖视图，结合参考图4、图5和图6，感光晶体管100包括衬底基板10，位于衬底基板10一侧的第一半导体层20、第一栅极30、第一极40、第二极50和第二半导体层60。第一半导体层20包括第一掺杂区21、第二掺杂区22和沟道区23，沟道区23位于第一掺杂区21与第二掺杂区22之间。第一极40与第一掺杂区21电连接，第二极50与第二掺杂区22电连接。垂直于衬底基板10的方向上，第一栅极30与沟道区23绝缘交叠。第二半导体层60与沟道区23直接接触。第二半导体层60的面积小于第一半导体层20的面积。示例性地，第二半导体层60在衬底基板10的垂直投影位于第一半导体层20在衬底基板10的垂直投影内。

感光晶体管100包括主区域A1和开口区域A2，开口区域A2位于主区域A1的外围。第一极40与第二极50同层且相互绝缘，均围绕主区域A1。第一极40的端部与第二极50之间的区域，以及第二极50的端部与第一极40之间的区域均形成开口区域A2。第二半导体层60包括主体部61和辅助部62，主体部61位于主区域A1，辅助部62位于开口区域A2。

具体的，第一半导体层20和第二半导体层60均可以包括非晶硅(简称为a-si)，第二半导体层60在接收到光辐射时，其中的a-si被激发，产生电子迁移(即载流子)，由于第二半导体层60与第一半导体层20的沟道区23直接接触，因此产生的载流子能够进入沟道区23，导致沟道区23产生带正电的电荷，使得沟道区23的导电性能发生改变，即使得感光晶体管100的阈值电压产生偏移，则可以通过检测阈值电压的偏移量实现对光照的检测。第一半导体层20包括第一掺杂区21、第二掺杂区22和沟道区23，可以设置第一掺杂区21和第二掺杂区22中掺杂的导电元素的浓度大于沟道区23中掺杂的导电元素的浓度，从而使得第一掺杂区21和第二掺杂区22导电能力大于沟道区23的导电能力，将第一极40与第一掺杂区21电连接，第二极50第二掺杂区22，能够使得沟道区23中产生的电流通过导电性能较强的第一掺杂区21传输至第一极40，或通过导电性能较强的第二掺杂区22传输至第二极50。感光晶体管100可以包括用于设置第二半导体层60主体部61的主区域A1，并且还包括第一极40的端部和第二极50之间、以及第二极50的端部与第一极40之间用于绝缘间隔的开口区域A2，可以设置第二半导体层60包括辅助部62，并且将辅助部62设置于开口区域A2，如此感光晶体管100的主区域A1和开口区域A2均设置有第二半导体层60，增大了感光晶体管100单位像素尺寸内的第二半导体层60的面积。一方面，在光照下能够产生的光电流较大，如此当感光晶体管100为NMOS时，能够使得感光晶体管100的阈值电压减小，而当感光晶体管100为PMOS时，能够使得感光晶体管100的阈值电压增大，从而能够有效提升感光晶体管100光电探测的灵敏度。另一方面，能够保证主区域A1与开口区域A2的沟道结构一致，即保证感光晶体管100的整体结构均匀，从而能够有效提升器件的稳定性。

图7是本发明实施例提供的一种感光晶体管的暗态转移特性曲线，图8是本发明实施例提供的一种感光晶体管的亮态转移特性曲线，当感光晶体管采用上述结构时，如图7所示，当感光晶体管100的栅源电压VBgs为20V时，流经感光晶体管100源极和漏极的电流Ids＝a，其中a的值接近于10E-13，当有光照时，曲线向移动至图8所示的位置，此时Ids＝b，相较于a阶跃性的增大，即有效提高了感光晶体管100的感光灵敏度。其中b值的大小与光照强度成正比。

示例性的，第一栅极30与第一半导体层20之间设置有栅极绝缘层70，以实现第一栅极30与第一半导体层20的相互绝缘。

本发明实施例提供的感光晶体管，第二半导体层包括设置于主区域的主体部，并且包括设置于第一极的端部与第二极之间的开口区域以及第二极的端部与第一极之间的开口区域的辅助部，一方面，在接收光照时产生的光电流较大，能够使感光晶体管的阈值电压产生较大的偏移，从而能够有效提升感光晶体管光电探测的灵敏度，另一方面，能够保证主区域与开口区域的沟道结构一致，即保证感光晶体管的整体结构均匀，从而能够有效提升器件的稳定性，另外设置第一半导体层包括导电性能较好的第一掺杂区和第二掺杂区，能够将沟道区流动的电流能够高效的通过第一掺杂区传输至第一极，或通过第二掺杂区传输至第二极，能够有效提升感光晶体管的电流传输效率。

可选的，结合参考图4、图5和图6，在第一极40、第二极50和第二半导体层60向衬底基板10的垂直投影中，第一极40与第二半导体层60之间存在第一间隙a1，第二极50与第二半导体层60之间存在第二间隙a2。

具体的，由于第一极40与第一半导体层20的第一掺杂区21电连接形成欧姆接触，且第二极与第一半导体层20的第二掺杂区22电连接形成欧姆接触。通常第二半导体层60的厚度相较于第一极40和第二极50的厚度较厚，在向衬底基板10的投影中，若第二半导体层60与第一极40和/或第二极50具有交叠，则第二半导体层60中的载流子将通过与其具有接触的第一极40和/或第二极50注入至第一半导体层20的沟道区23，相较于第二半导体层60中的载流子直接注入至沟道区23的方式，使得载流子的流通路径变长，导致感光晶体管100的开态电流变差。因此，设置第二半导体层60与第一极40之间存在第一间隙a1、第二半导体层60与第二极50之间存在第二间隙a2，如此，能够保证第二半导体层60与第一极40和第二极50绝缘设置，从而能够保证第二半导体层60中的载流子直接注入至沟道区23，避免载流子的流通路径过长，从而能够避免开态电流具有过多的损耗。

可选的，继续结合参考图4、图5和图6，在第一极40、第二极50和第二半导体层60向衬底基板10的垂直投影中，主体部61与第一极40之间的最小距离为第一距离d1，辅助部62与第一极40之间的最小距离为第二距离d2，第一距离d1等于第二距离d2。

具体的，为了避免第二半导体层60和第一极40向衬底基板10的垂直投影具有接触，可以保证第二半导体层60的主体部61与第一极40之间具有最小距离，即第一距离d1，并且保证第二半导体层60的辅助部62与第一极40之间具有最小距离，即第二距离d2，可以理解第一距离d1和第二距离d2均大于0。另外可以设置第一距离d1和第二距离d2相等，如此，当主体部61与第一极40之间的距离为第一距离d1，且辅助部62与第一极40之间的距离为第二距离d2时，能够进一步保证主区域A1和开口区域A2的沟道结构保持均匀一致，有利于提升器件的稳定性。

可选的，继续结合参考图4、图5和图6，在第一极40、第二极50和第二半导体层60向衬底基板10的垂直投影中，主体部61与第二极50之间的最小距离为第三距离d3，辅助部62与第二极50之间的最小距离为第四距离d4，第三距离d3等于第四距离d4。

具体的，基于同样的原理，为了避免第二半导体层60和第二极50向衬底基板10的垂直投影具有接触，可以保证第二半导体层60的主体部61与第二极50之间具有最小距离，即第三距离d3，并且保证第二半导体层60的辅助部62与第二极50之间具有最小距离，即第四距离d4，可以理解第三距离d3和第四距离d4均大于0。另外可以设置第三距离d3和第四距离d4相等，如此，当主体部61与第二极50之间的距离为第三距离d3，且辅助部62与第二极50之间的距离为第四距离d4时，能够进一步保证主区域A1和开口区域A2的沟道结构保持均匀一致，有利于提升器件的稳定性。

可选的，结合参考图5和图6，垂直于衬底基板10的方向上，主体部61的厚度h1与辅助部62的厚度h2相等。

具体的，设置主体部的厚度h1与辅助部62的厚度h2相等，可以保证第二半导体层60整体的厚度均匀，从而保证主区域A1和开口区域A2的沟道结构保持均匀一致，能够进一步提升器件的稳定性。

可选的，参考图4，主体部61与辅助部62之间存在第三间隙a3。主体部61与辅助部62未直接连接，而是间隔一定的距离。

具体的，可以设置第三间隙a3与第二间隙a2相同，即沿X1-X2方向，设置主体部61与辅助部62之间的距离，和主体部61与第二极50之间的距离相同，如此能够进一步保证主区域A1和开口区域A2的沟道结构保持均匀一致，即保证感光晶体管100的器件结构均匀，进一步提升器件的稳定性。

图9是本发明实施例提供的另一种感光晶体管的膜层俯视结构示意图，图10是图9沿Y3-Y4的剖视图，图11是图9沿Y5-Y6的剖视图，参考图9、图10和图11，第二半导体层60还包括连接部63，连接部63连接主体部61与辅助部62。主体部61、辅助部62和连接部63可以为同一块半导体材料层上的不同部分。

具体的，还可以设置第二半导体层60的主体部61和辅助部62为一体结构，即主体部61和辅助部62通过连接部63连接，如此能够增大第二半导体层60的面积，从而一方面，在光照下能够产生的光电流较大，能够有效提升感光晶体管100光电探测的灵敏度。另一方面，沿着第一极40和/或第二极50的延伸路径，均设置有第二半导体层60，保证主区域A1和开口区域A2的沟道结构保持均匀一致，能够进一步提升器件的稳定性。

可选的，参考图5、图9、图10和图11，在第一极40和第二半导体层60向衬底基板10的垂直投影中，主体部61与第一极40之间的最小距离为第一距离d1，连接部63与第一极40之间的最小距离为第五距离d5，第一距离d1等于第五距离d5。

具体的，设置在向衬底基板10的垂直投影中，第二半导体层60的主体部61与第一极40之间具有最小距离，即第一距离d1，并且设置第二半导体层60的连接部63与第一极40之间具有最小距离，即第五距离d5，能够避免第二半导体层60和第一极40向衬底基板10的垂直投影具有接触，从而可以避免载流子的流通路径过长，从而能够避免开态电流具有过多的损耗，可以理解第一距离d1和第五距离d5均大于0。另外可以设置第一距离d1和第五距离d5相等，如此，当主体部61与第一极40之间的距离为第一距离d1、辅助部62与第一极40之间的距离为第二距离d2、且连接部63与第一极40之间的距离为第五距离d5时，能够进一步保证主区域A1和开口区域A2的沟道结构保持均匀一致，有利于提升器件的稳定性，并且有利于简化第二半导体层60的制备工艺。

可选的，继续参考图5、图9、图10和图11，在第二极50和第二半导体层60向衬底基板10的垂直投影中主体部61与第二极50之间的最小距离为第三距离d3，连接部63与第二极50之间的最小距离为第六距离d6，第三距离d3等于第六距离d6。

具体的，基于同样的原理，设置在向衬底基板10的垂直投影中，第二半导体层60的主体部61与第二极50之间具有最小距离，即第三距离d3，并且设置第二半导体层60的连接部63与第二极50之间具有最小距离，即第六距离d6，能够避免第二半导体层60和第二极50向衬底基板10的垂直投影具有接触，从而可以避免载流子的流通路径过长，从而能够避免开态电流具有过多的损耗，可以理解第三距离d3和第六距离d6均大于0。另外可以设置第三距离d3和第六距离d6相等，如此，当主体部61与第二极50之间的距离为第三距离d3、辅助部62与第二极50之间的距离为第四距离d4、且连接部63与第二极50之间的距离为第六距离d6时，能够进一步保证主区域A1和开口区域A2的沟道结构保持均匀一致，有利于提升器件的稳定性，并且有利于简化第二半导体层60的制备工艺。

可选的，结合参考图9、图10和图11，垂直于衬底基板10的方向上，主体部61的厚度h1与连接部63的厚度h3相等。

具体的，设置主体部的厚度h1与连接部63的厚度h3相等，可以保证第二半导体层60整体的厚度较为均匀，在此基础上，可以设置主体部的厚度h1、辅助部62的厚度h2与连接部63的厚度h3均相等，从而能够进一步保证主区域A1和开口区域A2的沟道结构保持均匀一致，在提高了感光晶体管100光电探测的灵敏度的同时，能够进一步提升器件的稳定性。

可选的，主体部61的厚度大于或者等于4000nm，且小于或者等于12000nm。如此，能够保证第二半导体层60具有较大的厚度，能够保证第二半导体层60具有较高的感光效率。进一步地，主体部61的厚度大于或者等于5000nm，且小于或者等于8000nm，如此，在能够保证第二半导体层60具有较高的感光效率的同时，降低感光晶体管100整体的厚度，有利于感光晶体管100的轻薄化设计。

可选的，参考图4或图9，第一极40包括相互连接的第一子电极411和第二子电极412，第二极50包括相互连接的第三子电极413和第四子电极414。第一子电极411与第三子电极413均沿第一方向S1延伸，第二子电极412与第四子电极414均沿第二方向S2延伸，第一方向S1与第二方向S2交叉。在一实施方式中，第一方向S1与第二方向S2垂直。在另一实施方式中，第一方向S1与第二方向S2不相互垂直，并呈大于0°且小于90°的夹角。第二子电极412与第四子电极414沿第一方向S1排列。第一子电极411与第三子电极413沿第二方向S2排列。沿第二方向S2，第四子电极414的端部与第一子电极411的端部之间的区域形成开口区域A2，第二子电极412的端部与第三子电极413的端部之间的区域形成开口区域A2。

具体的，第一方向S1与第二方向S2可以相互垂直，如此，采用上述的设置，可以使得第一极40和第二极50为“L”型电极。沿第二方向S2，第四子电极414的端部与第一子电极41的端部之间的区域形成开口区域A2，第二子电极42的端部与第三子电极51的端部之间的区域形成开口区域A2。与两个“L”型电极相对设置于第一半导体层20的边缘区域能够形成包围主区域A1的矩形轮廓。如此能够使得第一极40、第二极50以及第二半导体层60的设置较为简单，有利于简化制备工艺。

可选的，还可以设置第一极40和第二极50构成叉齿状电极。图12是本发明实施例提供的又一种感光晶体管的膜层俯视结构示意图，参考图12，第一极40包括第一子电极411、第二子电极412和第三子电极413，第一子电极411的一端与第二子电极412连接，第三子电极413的一端与第二子电极412连接。第二极50包括第四子电极414和第五子电极415，第五子电极415的一端与第四子电极414连接。第二子电极412和第四子电极414均沿第一方向S1延伸，第一子电极411、第三子电极413与第五子电极415均沿第二方向S2延伸，第一方向S1与第二方向S2交叉(第一方向S1与第二方向S2具体可以为相互垂直)。沿第一方向S1，第五子电极415位于第一子电极411与第三子电极413之间。第二子电极412与第四子电极414沿第二方向S2排列。沿第二方向S2，第一子电极411的端部与第四子电极414的端部之间的区域形成开口区域A2，第五子电极415的端部与第二子电极412之间的区域形成开口区域A2，第三子电极413的端部与第四子电极414之间的区域形成开口区域A2。

可选的，可以根据设计需求设置叉齿状电极中的叉齿形状，图13是本发明实施例提供的又一种感光晶体管的膜层俯视结构示意图，参考图13，还可以设置第二子电极412的一端与第一子电极411连接，第二子电极412的另一端与第三子电极413连接。第一子电极411、第二子电极412和第三子电极413形成叉齿形状的电极。

可选的，当第一极40和第二极50构成叉齿状电极时，可以根据设计需求设置叉齿状电极中的叉齿数量。图14是本发明实施例提供的又一种感光晶体管的膜层俯视结构示意图，参考图14，第二极50还包括第六子电极416，第四子电极414的一端与第六子电极416的一端连接。第六子电极416沿第二方向S2延伸。沿第一方向S1，第五子电极415位于第一子电极411与第三子电极413之间，第三子电极413位于第六子电极416与第五子电极415极之间。沿第二方向S2，第六子电极416的端部与第二子电极412的端部之间的区域形成开口区域A2。

可选的，图15是本发明实施例提供的又一种感光晶体管的膜层俯视结构示意图，参考图15，第一极40与第二极50均呈弧形。第一极40的端部与第二极50的端部之间的区域形成开口区域A2。第一极40、第二极50和开口区域A2围绕主区域A1一周。

示例性地，参考图15，第一极40与第二极50均呈圆形或者椭圆形。在其他实施方式中，第一极40与第二极50还可以呈其他弧形，例如双曲线、抛物线等。

可选的，图16是本发明实施例提供的又一种感光晶体管的剖视图，参考图4和图16，在第一半导体层20和第二半导体层60向衬底基板的垂直投影中，第一半导体层20的边缘位于辅助部62的边缘与主体部61之间。也就是说，辅助部62超出第一半导体层20的边缘，由此增加了辅助部62的面积，增加感光面积，从而能够有效提升感光晶体管100光电探测的灵敏度。

可选的，参考图5和图6，第一极40、第二极50以及第二半导体层60位于第一半导体层20的同一侧。

具体的，将第一极40、第二极50以及第二半导体层60设置于第一半导体层20背离衬底基板10的一侧。第二半导体层60远离第一半导体层20的一侧为受光面。在光照下，第二半导体层60产生的光生载流子进入到第一半导体层20的沟道区23，改变感光晶体管100的阈值电压。

可选的，图17是另一种图4沿X1-X2的剖视图，参考图17，第一极40与第二极50位于第一半导体层20的同一侧。第一半导体层20位于第一极40与第二半导体层60之间。第一半导体层20远离第二半导体层60的一侧为受光面。在光照下，第二半导体层60产生的光生载流子进入到第一半导体层20的沟道区23，改变感光晶体管100的阈值电压。

具体的，将第一极40和第二极50设置于第一半导体层20背离衬底基板10的一侧，并且将第二半导体层60设置于第一半导体层20靠近衬底基板10的一侧。

示例性的，参考图17，第一栅极30可以位于第一半导体层20背离第一极40以及第二极50的一侧，第一栅极30可以设置于衬底基板10上，第一栅极30与第二半导体层60之间设置有栅极绝缘层70。

可选的，图18是又一种图4沿X1-X2的剖视图，参考图18，第一栅极30、第一极40以及第二极50位于第一半导体层20的同一侧。

具体的，设置第一栅极30、第一极40以及第二极50均位于第一半导体层20背离衬底基板10的一侧。若第二半导体层60位于第一半导体层20靠近衬底基板10的一侧，第一栅极30和第一半导体层20之间设置有栅极绝缘层70。第一栅极30与第一极40和第二极50均绝缘设置。第二半导体层60远离第一半导体层20的一侧为受光面，即，设置有衬底基板10的一侧为受光面。

可选的，第一半导体层20与第二半导体层60具有相同的材料。如此第一半导体层20和第二半导体层60一体成型后，再分别图案化，能够简化制备工艺过程。

示例性的，第一半导体层20包括单晶硅、多晶硅、非晶硅或者金属氧化物中的一种。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种感光晶体管的制作方法，用于制作本发明任一实施例提供的感光晶体管，图19是本发明实施例提供的一种感光晶体管的制作方法的流程图，参考图19，该感光晶体管的制作方法包括：

S110、形成第一栅极。

S120、形成栅极绝缘层。

S130、形成第一半导体层和第二半导体层。其中，第二半导体层的面积小于第一半导体层的面积。

S140、在未被第二半导体层覆盖的第一半导体层上掺杂，形成第一掺杂区、沟道区和第二掺杂区。其中，沟道区位于第一掺杂区与第二掺杂区之间。

S150、形成与第一掺杂区电连接的第一极，与第二掺杂区电连接的第二极。

具体的，图20是本发明实施例提供的一种感光晶体管的制作过程示意图，参考图20，可以首先提供一衬底基板10，在衬底基板10上形成第一栅极30，并在第一栅极30背离衬底基板10的一侧形成栅极绝缘层70。然后在栅极绝缘层70上形成第一半导体层20和第二半导体层60。并且设置第二半导体层60的面积小于第一半导体层20的面积。将第一半导体层20未与第二半导体层60接触的部分进行掺杂，形成第一掺杂区21和第二掺杂区22，使第一掺杂区21和第二掺杂区22的导电能力优于沟道区23的导电能力，沟道区23位于第一掺杂区21和第二掺杂区22之间，并且在第一掺杂区21上形成第一极40，在第二掺杂区22上形成第二极50，分别作为感光晶体管的源极和漏极。

本发明实施例提供的感光晶体管的制作方法，在第一极和第二极围绕的主区域、以及位于主区域的外围第一极和第二极之间形成的开口区域均设置第二半导体层，一方面，在接收光照时产生的光电流较大，能够使感光晶体管的阈值电压产生较大的偏移，从而能够有效提升感光晶体管光电探测的灵敏度，另一方面，能够保证主区域与开口区域的沟道结构一致，即保证感光晶体管的整体结构均匀，从而能够有效提升器件的稳定性，另外对第一半导体层进行掺杂形成导电性能相对较好的第一掺杂区和第二掺杂区，能够将沟道区流动的电流能够高效的通过第一掺杂区传输至第一极，或通过第二掺杂区传输至第二极，能够有效提升感光晶体管的电流传输效率。

可选的，图21是本发明实施例提供的另一种感光晶体管的制作方法的流程图，参考图21，该感光晶体管的制作方法包括：

S210、形成第一栅极。

S220、形成栅极绝缘层。

S230、通过成膜工艺形成原始半导体层。

S240、刻蚀原始半导体层至栅极绝缘层，形成图形化半导体层。

S250、在主区域和开口区域外的区域中，刻蚀部分厚度的图形化半导体层，形成第一半导体层和第二半导体层。

具体的，第一半导体层和第二半导体层的材料可以相同，此时可以首先将第一半导体层和第二半导体层一体成型再图形化，以简化制作工艺。图22是本发明实施例提供的另一种感光晶体管的制作过程示意图，参考图22，可以先通过成膜工艺形成原始半导体层80(为便于区分通过原始半导体层80最终形成的第一半导体层20和第二半导体层60，将原始半导体层80表示为两个膜层，实际上，原始半导体层80为一个膜层)。然后再对原始半导体层80第一次图形化形成图形化半导体层81，即将原始半导体层80刻蚀至栅极绝缘层70，保留主区域A1和开口区域A2的图形化半导体层81。对图形化半导体层81进行第二次图形化，在主区域A1和开口区域A2外的区域中，刻蚀部分厚度的图形化半导体层81，形成不同面积的第一半导体层20和第二半导体层60。

S260、在未被第二半导体层覆盖的第一半导体层上掺杂，形成第一掺杂区、沟道区和第二掺杂区。其中，沟道区位于第一掺杂区与第二掺杂区之间。

S270、形成与第一掺杂区电连接的第一极，与第二掺杂区电连接的第二极。

本发明实施例还提供了一种光电探测器，光电探测器包括本发明任一实施例提供的感光晶体管，因此本发明实施提供的光电探测器包括本发明任一实施例提供的感光晶体管的技术特征，能够达到本发明任一实施例提供的感光晶体管的有益效果，相同之处可参照上述对本发明实施例提供的感光晶体管的描述，在此不再赘述。

其中，光电探测器可以作为独立的光电探测器件，或者，可以集成于显示面板中，或者采用外挂的方式与显示面板进行集成。

本发明实施例还提供了一种显示器，显示器包括本发明任一实施例提供的感光晶体管，因此本发明实施提供的显示器包括本发明任一实施例提供的感光晶体管的技术特征，能够达到本发明任一实施例提供的感光晶体管的有益效果，相同之处可参照上述对本发明实施例提供的感光晶体管的描述，在此不再赘述。具体的，图23是本发明实施例提供的一种显示器的结构示意图，参考图23，显示器00可以是显示面板，例如有机发光显示面板、液晶显示面板、电泳显示面板或者微发光二极管显示面板等。

包括显示器的显示装置可以是任何具有显示功能的电子产品，包括但不限于以下类别：VR显示器、电视机、笔记本电脑、桌上型显示器、平板电脑、数码相机、手机、智能手环、智能眼镜、车载显示器、医疗设备、工控设备、触摸交互终端等。

本发明实施例还提供了一种微流控芯片，图24是本发明实施例提供的一种微流控芯片的膜层俯视结构示意图，图25是本发明实施例提供的另一种微流控芯片的膜层俯视结构示意图，结合参考图24和图25，微流控芯片01包括多个行列排布的像素区域011。微流控芯片01包括微流控电极200，微流控电极200位于衬底基板10一侧的像素区域011内，用于驱动液滴移动。微流控芯片01包括本发明任一实施例提供的的感光晶体管100，感光晶体管100位于衬底基板10一侧的像素区域011内，因此本发明实施提供的微流控芯片包括本发明任一实施例提供的感光晶体管100的技术特征，能够达到本发明任一实施例提供的感光晶体管100的有益效果。

图26是本发明实施例提供的一种微流控芯片的局部剖视图，参考图26，微流控芯片01还包括微流控控制晶体管300。微流控控制晶体管300包括第三栅极301、微流控源极302、微流控漏极303和第三半导体层304，微流控电极200与微流控源极302电连接。微流控控制晶体管300的微流控源极302和微流控漏极303可以互换，因此，在另一实施方式中，微流控电极200还可以与微流控漏极303电连接。

示例性的，微流控芯片01包括多条沿行方向延伸并沿列方向排列的扫描线G，以及多条沿列方向延伸并沿行方向排列的数据线S。同一行中多个微流控电极200可以电连接至同一条扫描线G，同一列中的多个微流控电极200可以电连接至同一条数据线S。其中，扫描线G与微流控控制晶体管300的第三栅极301电连接，数据线S与微流控控制晶体管300的微流控漏极303电连接。为微流控电极200施加数据电压时，与微流控电极200电连接的扫描线G将微流控控制晶体管300导通，并通过与微流控电极200电连接的数据线S向微流控电极200施加数据电压。

可选的，参考图26，感光晶体管100还包括第二栅极90，第二栅极90位于第一半导体层20远离第一栅极30的一侧，第二栅极90在可见光波段内透明。第二栅极90与微流控电极200同层绝缘设置。

具体的，为了简化微流控芯片的制备工艺，感光晶体管100和微流控控制晶体管300中至少一个膜层同层制备。可以将感光晶体管100的第一栅极30与微流控控制晶体管300的第三栅极301同层制备且相互绝缘，将感光晶体管100的第一半导体层20与微流控控制晶体管300的第三半导体层304同层制备且相互绝缘，以及将感光晶体管100的第一极40、第二极50与微流控控制晶体管300的微流控源极302、微流控漏极303同层制备且相互绝缘。感光晶体管100可以为双栅结构，感光晶体管100的第二栅极90可以位于第一半导体层20远离第一栅极30的一侧，且与第一半导体层20相互绝缘。由于微流控电极200与微流控控制晶体管300的微流控源极302或微流控漏极303电连接，因此可以将微流控电极200设置于第三半导体层304远离第三栅极301的一侧。因此，可以将感光晶体管100的第二栅极90与微流控电极200同层制备且相互绝缘，有利于微流控芯片01的轻薄化。其中第二栅极90可以由氧化烟锡等透明导电材料制备而成，以保证在可见光波段内透明，避免遮挡第二半导体层60，能够保证感光晶体管100的光电探测效果。

可选的，图27是本发明实施例提供的另一种微流控芯片的局部剖视图，参考图27，感光晶体管100还包括第二栅极90，第二栅极90位于第一半导体层20远离第一栅极30的一侧。第二栅极90在可见光波段内透明。垂直于衬底基板10所在平面的方向，第二栅极90与微流控电极200绝缘交叠。

具体的，还可以将第二栅极90与微流控电极200在不同的膜层制备，并且在第二栅极90与微流控电极200之间形成绝缘层以相互绝缘。

示例性地，参考图27，第二栅极90在衬底基板10的垂直投影位于微流控电极200在衬底基板10的垂直投影内。

上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。