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TWI572051B - 光二極體、該光二極體之製造方法、以及包括該光二極體之光感測器 - Google Patents

光二極體、該光二極體之製造方法、以及包括該光二極體之光感測器 Download PDF

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TWI572051B
TWI572051B TW100137060A TW100137060A TWI572051B TW I572051 B TWI572051 B TW I572051B TW 100137060 A TW100137060 A TW 100137060A TW 100137060 A TW100137060 A TW 100137060A TW I572051 B TWI572051 B TW I572051B
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TW
Taiwan
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region
oxide
intrinsic
photodiode
intrinsic region
Prior art date
Application number
TW100137060A
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English (en)
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TW201222859A (en
Inventor
李源規
崔宰凡
吳在煥
張榮眞
陳聖鉉
Original Assignee
三星顯示器有限公司
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Filing date
Publication date
Application filed by 三星顯示器有限公司 filed Critical 三星顯示器有限公司
Publication of TW201222859A publication Critical patent/TW201222859A/zh
Application granted granted Critical
Publication of TWI572051B publication Critical patent/TWI572051B/zh

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    • H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
    • H10F30/00—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors
    • H10F30/20—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors
    • H10F30/21—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation
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    • H10F30/223—Individual radiation-sensitive semiconductor devices in which radiation controls the flow of current through the devices, e.g. photodetectors the devices having potential barriers, e.g. phototransistors the devices being sensitive to infrared, visible or ultraviolet radiation the devices having only one potential barrier, e.g. photodiodes the potential barrier being a PIN barrier
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Description

光二極體、該光二極體之製造方法、以及包括該光二極 體之光感測器
相關申請案的交互參照
本申請案主張於2010年11月2日向韓國智慧財產局提出，申請號為10-2010-0108411之韓國專利申請案之優先權效益，其全部內容納入此處作為參考。
本發明有關於一種光二極體(photo diode)、光二極體之製造方法、以及包括該光二極體之光感測器(photo sensor)。
具有P-I-N結構的光二極體為一半導體元件，其可將光訊號轉變為電子訊號且如下方式進行驅動：當光射向被施加負電壓的P型摻雜區與被施加正電壓的N型摻雜區時，由於光能之故而在本質區(intrinsic region)產生了電子與電洞，或是在N/P型摻雜區產生電子與電洞而擴散至本質區，且由於本質區之反向(reverse-direction)電場，電流流經光二極體。當光強度或能量夠高時，更多的電流流入光二極體，而根據電流量電晶體會輸出電子訊號，從而驅動光感測器。
P-I-N結構係由P+摻雜與N+摻雜形成，然而，此雙摻雜將會導致複雜的製造過程與高製造成本。
本發明提供一種光二極體，其包含本質區、P+摻雜區、以及氧化物半導體區(oxide semiconductor region)。
本發明更提供一種光二極體的製造方法。
本發明更提供一種包括上述光二極體之光感應器。
根據本發明之一態樣，其係提供一種光二極體，其包括位於基板上之本質區、形成於本質區之第一部分中的P+摻雜區、以及氧化物半導體區。該氧化物半導體區位於本質區之第二部分且與P+摻雜區隔開，且本質區之第一部分與本質區之第二部分不同。
本質區與P+摻雜區可位於同一平面上，且氧化物半導體區設置於本質區上。
本質區可包括非晶矽。
本質區可包括多晶矽。
氧化物半導體區可包括鉿氧化物(Hf oxide)、鋅氧化物(Zn oxide)、銦氧化物(In oxide)、鎵氧化物(Ga oxide)、錫氧化物(Sn oxide)、鈦氧化物(Ti oxide)、銦鋅氧化物(InZn oxide)、銦錫氧化物(InSn oxide)、鉿銦鋅氧化物(HfInZn oxide)、鎵銦鋅氧化物(GaInZn oxide)、或其組合。
氧化物半導體區之厚度可在約0.03至約1μm之範圍中。
P+摻雜區可包括第三族雜質離子。
P+摻雜區可包括硼離子、二氟化硼離子、或乙硼烷離子。
P+摻雜區之離子濃度可在約1.010至約1.016atom/cm2之範圍中。
P+摻雜區之厚度範圍可在約0.03至約1μm之範圍中。
本質區之厚度範圍可在約0.03至約1μm之範圍中。
根據本發明之另一態樣，其係提供一種光二極體之製造方法，該方法包括：提供基板；藉由於基板上沉積非晶矽層以形成本質區；藉由於本質區之第一部分中摻雜雜質離子以形成P+摻雜區；以及形成氧化物半導體區，其係位於本質區之第二部分且與P+摻雜區隔開，且本質區之第一部分與本質區之第二部分不同。
形成P+摻雜區包括：形成光罩以覆蓋除了欲摻雜雜質離子之本質區之第一部分之外的本質區之區域；於本質區之第一部分植入第三族雜質離子；以及移除該光罩。
在植入第三族雜質離子中，硼離子、二氟化硼離子、或乙硼烷離子以約1至約50KeV之能量強度進行植入，因此P+摻雜區之離子植入濃度在約1.010至約1.016atom/cm2之範圍中。
氧化物半導體區之形成可於本質區上沉積鉿氧化物(Hf oxide)、鋅氧化物(Zn oxide)、銦氧化物(In oxide)、鎵氧化物(Ga oxide)、錫氧化物(Sn oxide)、鈦氧化物(Ti oxide)、銦鋅氧化物(InZn oxide)、銦錫氧化物(InSn oxide)、鉿銦鋅氧化物(HfInZn oxide)、鎵銦鋅氧化物(GaInZn oxide)、或其組合，因此氧化物半導體區具有約0.03至約1μm之厚度範圍。
形成本質區可進一步包括藉由結晶非晶矽而形成多晶矽層。
根據本發明之另一態樣，其係提供一種光二極體，其包括基板、位於基板上之緩衝層、位於緩衝層上之如上所述之光二極體，以及位於光二極體上的電極。
1‧‧‧本質區
3‧‧‧P+摻雜區
5‧‧‧氧化物半導體區
7‧‧‧基板
9‧‧‧緩衝層
1a‧‧‧非晶矽層
1b‧‧‧多晶矽層
12‧‧‧第一絕緣層
14‧‧‧第二絕緣層
16‧‧‧電極
17‧‧‧氧化物半導體
18‧‧‧光罩
20‧‧‧結晶區
藉由參考圖式詳細描述例示實施例可使所屬技術領域者更顯見本發明的特徵及優點，其中：第1A圖係為根據本發明實施例之光二極體之平面圖，以及第1B圖為沿著第1A圖之線段I-I’之剖面圖；第2A、3A、4A與5A圖為根據本發明之實施例，說明包括有以非晶矽形成本質區之光二極體的製造方法，而第2B、3B、4B與5B圖分別為沿著第2A、3A、4A與5A圖中線段I-I’之剖面圖；第6A、7A、8A、9A與10A圖為根據本發明之另一實施例，說明包括有以多晶矽形成本質區之光二極體的製造方法，而第6B、7B、8B、9B與10B圖分別為沿著第6A、7A、8A、9A與10A圖中線段I-I’之剖面圖；以及第11圖與12圖為根據本發明實施例之光感測器之剖面圖。
現將參考附圖於後文更詳細描述本發明之結構與操作，以使本發明更顯見於所屬技術領域者。然而，當相關已知的功能或結構的 詳細描述造成本發明之特徵不清時，將省略其詳細描述。本發明可以不同形式實施且不應被解釋為限制於此處所述的實施例。
在圖式中，層及區域的尺寸可能因為清楚的說明而放大。在全文中相似的元件符號代表相似的元件。亦需瞭解當指稱一元件，如層、薄膜、區域、或平面在另一元件“上”時，其可直接在其他元件上，或可存在插入層。
第1A圖為根據本發明實施例之光二極體之平面圖。請參照第1A圖，光二極體包括形成於基板(未繪示)上之本質區1、藉由在摻雜本質區1的第一部分所形成的P+摻雜區3、以及形成在本質區1第二部分之上表面的氧化物半導體區5。本質區1可以介於P+摻雜區3與氧化物半導體區5之間。
第1B圖為沿著第1A圖之線段I-I’之剖面圖。請參照第1B圖，在光二極體中，本質區1與P+摻雜區3位於同一平面，因此，本質區1與P+摻雜區3具有水平結構，且氧化物半導體區5設置於本質區1之上表面，因此，氧化物半導體區5與本質區1具有垂直結構。本質區1接觸具有相對高功函數(work function)的P+摻雜區3以及具有相對低功函數的氧化物半導體區5，因此，具有足夠厚度的空乏區(depletion region)形成於氧化物半導體區5與P+摻雜區3之間的本質區1中，而可能產生整流(rectification)現象。由於光二極體中，本質區1與P+摻雜區3具有一水平結構，空乏區主要根據介於P+摻雜區3與氧化物半導體區5之間本質區1的寬度而決定，本質區1的寬度可藉由控制離子植入區或氧化物沉積區的 尺寸以控制P+摻雜區3或氧化物半導體區5而決定，是以，空乏區的尺寸也得以控制。
本質區1可藉由在基板上沉積非晶矽以形成非晶矽層1a(參照第2A圖)而形成。非晶矽層1a並未摻入雜質而具有高電阻，由於非晶矽層1a具有高電阻，非晶矽層1a適於做為本質區1。
本質區1可由例如在基板上利用四氫化矽(SiH4)氣體進行化學氣相沉積法(CVD)以形成非晶矽層1a而形成。根據另一實施例，多晶矽層1b(參照第7A圖)可藉由結晶非晶矽層1a而形成。
本質區1的厚度可在約0.03至約1μm的範圍中。當本質區1的厚度落在上述範圍時，本質區1可具有適當的電阻。舉例而言，本質區厚度可為約0.05μm。
氧化物半導體區5可包括鉿氧化物(Hf oxide)、鋅氧化物(Zn oxide)、銦氧化物(In oxide)、鎵氧化物(Ga oxide)、錫氧化物(Sn oxide)、鈦氧化物(Ti oxide)、銦鋅氧化物(InZn oxide)、銦錫氧化物(InSn oxide)、鉿銦鋅氧化物(HfInZn oxide)、鎵銦鋅氧化物(GaInZn oxide)、或以上氧化物之組合。氧化物半導體區5可做為傳統P-I-N二極體之N型半導體。若氧化物半導體區5包括鉿銦鋅氧化物，也就是，當氧化物半導體區5包括鉿銦鋅氧化物(HfInZnOx)，其中0<x2.5時，由於自然產生之鋅格隙(Zn interstitial)與氧空缺(O vacancy)所造成存在於晶格(lattice)外之鋅離子(Zn2+)或不與氧結合之鋅離子(Zn2+)可做為受體(acceptor)，因此鉿銦鋅氧化物(HfInZnOx)可做為N型半導體。同樣地，鉿氧化物(Hf oxide)、鋅氧化物(Zn oxide)、銦氧化物(In oxide)、鎵氧 化物(Ga oxide)、錫氧化物(Sn oxide)、鈦氧化物(Ti oxide)、銦鋅氧化物(InZn oxide)、銦錫氧化物(InSn oxide)、鉿銦鋅氧化物(HfInZn oxide)、鎵銦鋅氧化物(GaInZn oxide)可由於氧空缺(O vacancy)而做為N型半導體。例如，氧化物半導體區5可包括鉿銦鋅氧化物(HfInZn oxide)、或鎵銦鋅氧化物(GaInZn oxide)。
氧化物半導體區5的厚度可以在約0.03至約1μm的範圍之間，當氧化物半導體區5的厚度在如上所述的範圍內，適當流量的電流會流經光二極體。舉例而言，氧化物半導體區5之厚度可為0.05μm。
P+摻雜區3可藉由在基板上的部分本質區1植入第三族的雜質離子而形成，然而，P+摻雜區的形成方式並不限於此。例如，P+摻雜區3可以為任一磊晶層(epitaxial layer)、化學氣相沉積法沉積層(CVD deposition layer)、以及擴散層(a diffusion layer)。
P+摻雜區3可藉由當本質區1的第二部分被遮蓋時，在本質區1之第一部分植入第三族雜質離子而形成。例如，P+摻雜區3可藉由植入第三族雜質離子，例如硼(B)離子、二氟化硼離子(BF2 ion)、或乙硼烷離子(B2H5 ion)而形成。相較於氧化物半導體區5，P+摻雜區3可具有相對高功函數以及較低之特定電阻。
P+摻雜區3的厚度可以在約0.03至約1μm的範圍中，當P+摻雜區3之厚度落在如上所述的範圍內，適當量的電流產生。例如，P+摻雜區3的厚度可為0.05μm。
P+摻雜區3的離子濃度可以在約1.010至約1.016atom/cm2的範圍內。當P+摻雜區3的離子濃度等於或大於1.010atom/ cm2時，當光線射向光二極體時，光電流可適當地流經光二極體。另一方面，當P+摻雜區3的離子濃度等於或小於1.016atom/cm2時，由光照射產生的光電流的再結合(recombination)或中斷(interruption)都不會發生，因此光電流不會過度增加。舉例而言，P+摻雜區3的離子濃度可為約1.012atom/cm2。
第2A、3A、4A與5A圖為根據本發明實施例，說明包括以非晶矽形成本質區之光二極體的製造方法的平面圖；而第6A、7A、8A、9A與10A圖為根據本發明另一實施例，說明包括以多晶矽形成本質區之光二極體的製造方法的平面圖。
根據本發明實施例之光二極體之製造方法將參照第2A、3A、4A與5A圖描述，而第2B、3B、4B與5B圖分別為第2A、3A、4A與5A圖中沿線段I-I’之剖面圖。
首先參考第2A圖與第2B圖，包含非晶矽層1a之本質區1可位於基板(未繪示)上。基板可為包括玻璃基板、硬塑膠基板、或彈性塑膠基板之任一基板。在基板上沉積非晶矽層1a而形成本質區1後，在植入雜質離子前，出現在非晶矽層1a上的自然氧化層或是有機材料須被清除。
雖然未繪示，例如銅氧化層之緩衝層(buffer layer)可形成在基板與本質區1之間。在這方面，緩衝層可以貢獻於光二極體的熱穩定度。若緩衝層形成，光二極體包括緩衝層、本質區1、P+摻雜區3、與氧化物半導體區5。
接著參照第3A圖與第3B圖。雜質離子摻入在本質區1的第一部分而形成P+摻雜區3。此製程可包括，例如利用半導體微影蝕刻製 程，以光阻(PR)形成的光罩18遮蓋本質區1的第二部分，在未被遮蓋的區域植入第三族雜質離子，接著移除光罩18。
光罩18可由光阻形成，但形成光罩18的材料並不限於此。例如，光罩18可以二氧化矽(SiO2)或是氮化矽(Si3N4)形成。如上所述之光罩18可覆蓋本質區1的第二部分，而僅暴露將成為P+摻雜區3之本質區1的第一部分。欲成為P+摻雜區3的區域係以包含硼離子(B ion)、二氟化硼離子(BF2 ion)與乙硼烷離子(B2H5)之任一第三族之雜質離子摻雜。在此情況下，P+摻雜區3的厚度可以在0.03~1μm的範圍，而離子植入可在能量強度為5~50KeV進行，故植入離子濃度約為1.010~1.016atom/cm2。當P+摻雜區3之厚度落在上述範圍內，適當流量的光電流可流經光二極體。例如，P+摻雜區3之厚度可約為0.05μm。P+摻雜區的材料、P+摻雜區3的製程以及製程條件並不限於此，且會根據目的而有所不同。
如上所述，P+矽層係藉由在非晶矽的第一部分植入第三族雜質離子而形成，藉以形成P+摻雜區3，且一但P+摻雜區3形成，光罩18則藉由移除光阻圖樣而移除。
第4A圖與第4B圖顯示P+摻雜區3形成在本質區1的第一部分。
參照第5A圖與第5B圖，氧化物半導體區5形成在與P+摻雜區3隔開的本質區之第二部分。例如，氧化物半導體區5並未遮蓋而形成在與P+摻雜區3隔開且未摻雜之本質區1的第二部分。氧化物半導體區5可以鉿氧化物(Hf oxide)、鋅氧化物(Zn oxide)、銦氧化物(In oxide)、鎵氧化物(Ga oxide)、錫氧化物(Sn oxide)、鈦氧化物(Ti oxide)、銦鋅 氧化物(InZn oxide)、銦錫氧化物(InSn oxide)、鉿銦鋅氧化物(HfInZn oxide)、鎵銦鋅氧化物(GaInZn oxide)，或以上氧化物之組合而形成。例如，氧化物半導體區5可以用鉿銦鋅氧化物(HfInZn oxide)、或鎵銦鋅氧化物(GaInZn oxide)形成。於此，氧化物半導體區5可於低溫以磁性濺鍍(RF magnetron sputtering)而形成，且氧化物半導體區5的厚度可以在0.03~1μm的範圍內。當氧化物半導體區5的厚度落在如上所述的範圍內，適當量的光電流可流經光二極體。例如，氧化物半導體區5的厚度可為0.05μm。形成氧化物半導體區5的材料、形成氧化物半導體區5的製程以及製程條件並不限於此，且會根據目的而有所不同。
第6A、7A、8A、9A與10A圖為根據本發明另一實施例，說明包括以多晶矽形成本質區1之光二極體的製造方法之平面圖，而第6B、7B、8B、9B與10B圖分別為第6A、7A、8A、9A與10A圖中沿線段I-I’之剖面圖。
參照第6A圖與第6B圖，非晶矽層1a係沉積於基板上，接著熱氧化而形成結晶區20，藉以將非晶矽層1a改變成為多晶矽層1b。如同先前實施例的方法，在雜質離子植入前，出現在非晶矽層上的自然氧化層或是有機材料須被清除。雖然未繪示，例如氧化銅層之緩衝層(buffer layer)可進一步形成在基板與本質區1之間。
第7A與7B圖繪示包含多晶矽層1b之本質區1。
接著，參照第8A圖與第8B圖，雜質離子摻入包含多晶矽層1b的本質區1的第一部分而形成P+摻雜區3。此製程可包括，例如，以光阻(PR)形成的光罩18遮蓋本質區1的第二部分，在未被遮蓋的區域植入第 三族雜質離子，接著移除光罩18。P+摻雜的材料、形成P+摻雜區3的製程以及製程條件皆與前面包含非晶矽層1a之本質區1相同。
第9A圖與第9B圖繪示形成在包括多晶矽層1b之本質區1之第一部分的P+摻雜區3。
接著參照第10A圖與第10B圖，氧化物半導體區5形成在與P+摻雜區3隔開之包含多晶矽層1b之本質區1的第二部分。形成氧化物半導體區5的材料、形成氧化物半導體區5的製程以及製程條件皆與前面包括非晶矽層1a之本質區1相同。
由以上所述之方法所形成之光二極體可具有以下結構。
例如，光二極體可包括形成於基板上而具有非晶矽的本質區1、形成於本質區1之第一部分而具有硼離子的P+摻雜區3、以及與P+摻雜區3隔開而形成在本質區1之第二部分且包含鉿銦鋅氧化物之氧化物半導體區5。
在另一範例中，光二極體可包括形成於基板上而具有多晶矽的本質區1、形成於本質區1之第一部分而具有硼離子的P+摻雜區3、以及與P+摻雜區3隔開而形成在本質區1之第二部分且包含鉿銦鋅氧化物之氧化物半導體區5。
第11圖為根據本發明一實施例之光感測器之剖面圖。參照第11圖，光感測器包括基板7、形成於基板7上之緩衝層9、形成在緩衝層上9之光二極體、以及形成在光二極體上之電極16。
首先，提供基板7，且緩衝層9可形成在基板7上。在另一實施例中，緩衝層可不形成。形成基板7與緩衝層9的材料如上所述。光 二極體形成在緩衝層9上。光二極體具有本質區1、形成在本質區1之第一部分的P+摻雜區3、以及與P+摻雜區3隔開而形成在本質區1之第二部分的氧化物半導體區5。光感測器更可包括用以絕緣光二極體之活化層之第一絕緣層12、以及用以保護光二極體隔絕例如水分子之第二絕緣層14。電極16可形成且穿透第一絕緣層12，而穿透第二絕緣層14之氧化物半導體17可形成且與電極16連接。電極16可連接至P+摻雜區3。電極16可連接至外部電源供應器而允許電洞注入P+摻雜區3，而可由例如金、鋁、銀、或銦錫氧化物(ITO)之透明導電材料之金屬材料形成。虛線箭頭表示光行進方向。
第12圖顯示本發明另一實施例之光感測器之剖面圖。參照第12圖，光感測器包括基板7，形成於基板7上之緩衝層9、形成在緩衝層上9之光二極體、以及形成在光二極體上之電極16。
首先，提供基板7，且緩衝層9可形成在基板7上。在另一實施例中，緩衝層9可不形成。光二極體形成在緩衝層9上，光二極體具有本質區1，形成在本質區1之第一部分的P+摻雜區3、以及與P+摻雜區3隔開而形成在本質區1之第二部分的氧化物半導體區5。光感測器更可包括第一絕緣層12用以絕緣光二極體之活化層、以及第二絕緣層14用以保護光二極體隔離例如水分子。電極16之一形成在P+摻雜區3且穿透第一絕緣層12與第二絕緣層14。氧化物半導體區5穿透第一絕緣層12，而另一電極16穿透第二絕緣層14而形成在氧化物半導體區5之上。虛線箭頭表示光行進方向。
不像傳統光二極體藉由P+摻雜與N+摻雜形成P-I-N結構，根據本發明之上述實施例，僅執行P+摻雜。因此，具有簡單結構的光二極體可以藉由簡化的製程而形成。
當本發明已參考例示實施例具體地顯現與描述，其將了解的是，任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。
1‧‧‧本質區
3‧‧‧P+摻雜區
5‧‧‧氧化物半導體區
7‧‧‧基板
9‧‧‧緩衝層
12‧‧‧第一絕緣層
14‧‧‧第二絕緣層
16‧‧‧電極
17‧‧‧氧化物半導體

Claims (20)

  1. 一種光二極體，包括：一本質區，其係位於一基板上；一P+摻雜區，其係形成在該本質區之一第一部分中；以及一氧化物半導體區，該氧化物半導體區在該本質區之一第二部分且在平行於該本質區存在的平面的方向上與該P+摻雜區隔開，該本質區之該第一部分與該本質區之該第二部分不同；其中該氧化物半導體區與該本質區直接接觸。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光二極體，其中該本質區與該P+摻雜區在同一平面上，且該氧化物半導體區係設置在該本質區上。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光二極體，其中該本質區包括非晶矽。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之光二極體，其中該本質區包括多晶矽。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光二極體，其中該氧化物半導體區包括鉿氧化物(Hf oxide)、鋅氧化物(Zn oxide)、銦氧化物(In oxide)、鎵氧化物(Ga oxide)、錫氧化物(Sn oxide)、鈦氧化物(Ti oxide)、銦鋅氧化物(InZn oxide)、銦錫氧化物(InSn oxide)、鉿銦鋅氧化物(HfInZn oxide)、鎵銦鋅氧化物(GaInZn oxide)、或其組合。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之光二極體，其中該氧化物半導體區包括鉿銦鋅氧化物(HfInZn oxide)、或鎵銦鋅氧化物(GaInZn oxide)。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之光二極體，其中該氧化物半導體區之厚度係在0.03至1μm之範圍中。
  8. 如申請專利範圍第1項所述之光二極體，其中該P+摻雜區包括一第三族雜質離子。
  9. 如申請專利範圍第1項所述之光二極體，其中該P+摻雜區包括硼離子(B ion)、二氟化硼離子(BF2 ion)、或乙硼烷離子(B2H5 ion)。
  10. 如申請專利範圍第1項所述之光二極體，其中該P+摻雜區之離子濃度係在1.010至1.016atom/cm2之範圍中。
  11. 如申請專利範圍第1項所述之光二極體，其中該P+摻雜區之厚度係在0.03至1μm之範圍中。
  12. 如申請專利範圍第1項所述之光二極體，其中該本質區之厚度係在0.03至1μm之範圍中。
  13. 一種光二極體，包括：一本質區，其係位於一基板上，該本質區包括非晶矽；一P+摻雜區，其係位於該本質區之一第一部分，該P+摻雜區包括一硼離子；以及一氧化物半導體區，其包含鉿銦鋅氧化物，該氧化物半導體區在該本質區之一第二部分且在平行於該本質區存在的平面的方向上與該P+摻雜區隔開，該本質區之該第一部分與該本質區之該第二部分不同；其中該氧化物半導體區與該本質區直接接觸。
  14. 一種光二極體，包括：一本質區，其係位於一基板上，該本質區包括多晶矽；一P+摻雜區，其係位於該本質區之一第一部分，該P+摻雜區包括一硼離子；以及一氧化物半導體區，其包括鉿銦鋅氧化物，該氧化物半導體區在該本質區之一第二部分且在平行於該本質區存在的平面的方向上與該P+摻雜區隔開，該本質區之該第一部分與該本質區之該第二部分不同；其中該氧化物半導體區與該本質區直接接觸。
  15. 一種製造光二極體之方法，該方法包括：提供一基板；藉由沉積一非晶矽層於該基板上以形成一本質區；藉由於該本質區之一第一部分中摻雜一雜質離子以形成一P+摻雜區；形成一氧化物半導體區，其係位於該本質區之一第二部分且在平行於該本質區存在的平面的方向上與該P+摻雜區隔開，該本質區之該第一部分與該本質區之該第二部分不同；其中該氧化物半導體區與該本質區直接接觸。
  16. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中形成該P+摻雜區包括：形成一光罩以覆蓋除了欲摻雜該雜質離子之該本質區之該第一部分之外的該本質區之一區域； 植入一第三族雜質離子於該本質區之該第一部分中；以及移除該光罩。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之方法，其中在植入該第三族雜質離子中，硼離子(B ion)、二氟化硼離子(BF2 ion)、或乙硼烷離子(B2H5 ion)係以1至50KeV之能量強度進行植入，因此該P+摻雜區之離子植入濃度在1.010至1.016atom/cm2之範圍中。
  18. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中該氧化物半導體區之形成係在該本質區上沉積鉿氧化物(Hf oxide)、鋅氧化物(Zn oxide)、銦氧化物(In oxide)、鎵氧化物(Ga oxide)、錫氧化物(Sn oxide)、鈦氧化物(Ti oxide)、銦鋅氧化物(InZn oxide)、銦鋅錫化物(InSn oxide)、鉿銦鋅氧化物(HfInZn oxide)、鎵銦鋅氧化物(GaInZn oxide)、或其組合，因此該氧化物半導體區具有0.03至1μm之厚度。
  19. 如申請專利範圍第15項所述之方法，其中形成該本質區進一步包括藉由結晶該非晶矽層而形成一多晶矽層。
  20. 一種光感測器包括：一基板、位於該基板上之一緩衝層、位於該緩衝層上如申請專利範圍第1項至第14項中任一項所述之光二極體、以及位於該光二極體上之一電極。
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