包括有构造和形状改进的电极的有机元件制造技术

本发明专利技术涉及一种具有有机有源材料的元件，所述元件设置有至少一个第一电极（104、204、304）和至少一个第二电极(106、206、306)，所述第一电极和所述第二电极被基于聚合物材料的有源层（102、302）的区域隔开，将电极（104、204、304、106、206、306）相隔开的所述有源层（102、302）的区域具有可变的临界尺寸（DL）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括有构造和形状改进的电极的有机元件
本专利技术涉及设置有有源区域(该有源区域以半导体聚合物材料为基础并位于两个电极之间)的元件的领域，尤其涉及所谓的“有机”晶体管和光电二极管。本专利技术提供了一种微电子元件，该微电子元件的电极具有能改进电极性能的形状和构造，特别是改进了导通(on)状态(或在其运行状态)下的电流与关断(off)状态(或在其非操作状态)下的电流之间的比例。
技术介绍
根据现有技术使用的场效应有机晶体管的示例示于图1A-1B中。该晶体管包括承靠在支撑体I上且遮盖源极4和漏极6这两个电极的有源层2(active layer)。有源层2由具有半导体性质的有机聚合物类材料形成。该晶体管被配置成使得它的栅极10置于源极4和漏极6的顶上(图1A)。电极4和6是平行六面体块的形状，因此包括两个注入表面Sil和Si2(这两个注入表面Sil和Si2携带有沟道区域3中的或来自沟道区域3的电荷)，第一注入表面Sil对应于电极块的与有源层2的 主平面平行且与有源层2接触的面，电极块的另一面与有源层2的主平面正交且与有源层2接触。I比例是表征晶体管导通状态与关断状态的比例。I 电流是漏电流，需追求其最小化，而I #51电流是在给定栅源电压下的饱和电流，需追求其最大化。总体来讲，追求使用在导通状态或激活状态下的电流与在关断状态或非激活状态下的电流之间的比例尽可能高的有机元件。
技术实现思路
本专利技术首先涉及一种微电子元件，特别是有机微电子元件，设置有至少一个第一电极和至少一个第二电极，所述第一电极和所述第二电极被基于至少一种聚合物材料(特别是半导电的聚合物材料)的有源层的区域隔开，所述第一电极和所述第二电极具有被设计成使得将它们相隔开的距离变化的形状和构造。因此，将所述第一电极和所述第二电极相隔开的所述有源层的区域具有可变的长度，也称为“临界尺寸”队。在本文中“临界尺寸”是指层或叠层除去它的宽厚外的最小尺寸。根据本专利技术的第一方面，上述元件可以是晶体管，特别是有机晶体管。在这种情况下，所述第一电极可以是源极，而所述第二电极可以是漏极，上述晶体管还包括栅极，该栅极与将所述第一电极和第二电极相隔开的聚合物材料的所述区域相对，且与上述源极和漏极的至少一部分相对。上述源极和/或漏极可分别设置有与有源层的主平面产生非零度角的倾斜侧面。上述源极和漏极可以被布置在衬底上，且顶上覆盖有栅极。根据特定的构造，该栅极可有利地仅与源极和漏极的一部分相对。因此，靠近晶体管的沟道区域的源极和漏极的一部分可以被布置为与栅极相对，而源极和漏极的其他区域顶上不被栅极覆盖且源极和漏极的其他区域不与栅极相对。根据一种构造可能性，源极和漏极可以具有一形状，该形状使得将第一电极和第二电极相隔开的距离线性地变化或基本线性地变化。源极和漏极的构造还可以被设计成使得将源极和漏极相隔开的距离随着接近于栅极而增大。这在饱和电流I 方面改进了晶体管，同时具有减小的漏电流I源极和漏极可以为具有三角形基底的棱柱的形状，该三角形基底与有源层或有源层的主平面相正交。根据另一实施可能性，晶体管可以被形成为使得将源极和漏极相隔开的距离在与栅极和有源层相平行的方向上增大。源极和漏极可以为具有三角形基底的棱柱的形状，该三角形基底与有源层的主平面相平行。根据本专利技术的第二方面，上述元件可以是二极管，特别是光电二极管。根据一种实施可能性，第一电极和/或第二电极可设置有与有源层的主平面成角度的倾斜侧面。第一电极和第二电极可以具有一形状，该形状使得将第一电极和第二电极相隔开的距离线性地变化。根据一种实施可能性，第一电极和第二电极可以为具有三角形基底的棱柱的形状，该三角形基底与有源主平面成非零度角。根据一种实施可能性，第一电极可设置有与有源层的主平面成非零度角的第一倾斜侧面，第二电极可设置有与所述第一侧面相对且与有源层的主平面成非零度角的第二倾斜侧面，第一侧面和第二侧面设置有对光辐射进行反射的表面。【附图说明】参考附图来阅读仅以示例方式而不是以限制方式给出的示例实施方式的描述后，将更好地理解本专利技术，其中:图1A和图1B示出了根据现有技术的场效应有机晶体管；图2A-2D示出了根据本专利技术而实施的场效应有机晶体管的示例，其中改进了电极的构造和形状；图3示出了根据本专利技术而实施的场效应有机晶体管的另一示例，其中改进了电极的构造和形状；图4示出了根据本专利技术而实施的有机光电二极管，设置有具有改进的构造和形状的电极；图5A-5B示出了根据本专利技术而实施的用于制造有机元件的电极的方法。在各图中相同、相似或等同的部件标注相同的附图标记，以方便从一个图过渡到另一个图。为了使图更清楚，在图中示出的各部件不一定以均一的绘制比例示出。【具体实施方式】现在将参照图2A-2D来描述根据本专利技术的微电子元件的示例。在该示例中，微电子元件是形成在支撑体100上的场效应有机晶体管，该支撑体100例如是基于聚萘二甲酸乙二醇酯的，且厚度在例如50微米和200微米之间，有利地在100微米和150微米之间。基于至少一种半导体聚合物材料例如TIPS (三异丙基甲硅烷基并五苯)且厚度在例如20纳米和200纳米之间的有源层102承靠在衬底100上。该有源层102包括区域103，该区域103形成沟道且位于源极104和漏极106这两个电极之间并与栅极110相对。源极104和漏极106承靠在支撑体100上,且被有源层102所遮盖。源极104和漏极106可以具有从20纳米至200纳米不等的厚度。在该示例实施方式中，电极104、106顶上覆盖有有源层102的厚度，该有源层102的厚度顶上覆盖有栅极介电层107，该栅极介电层107为例如基于氟化聚合物或聚苯乙烯(例如Asahi Glass公司的Cytop?)的层，且厚度在例如400纳米和I微米之间，而栅极110承靠在介电层107上，由此位于源极102和漏极104的顶上。栅极110被布置为与有源层的区域103以及源极104的一部分104a和漏极106的一部分104b相对。因此，在这个示例中只有源极和漏极的104a部分和106a部分顶上覆盖有栅极110且与该栅极110相对。电极104、106的其他区域104b、106b比104a部分和106a部分进一步远离晶体管的沟道区域且比104a部分和106a部分更靠近栅极介电区域107，因为它们的部分不布置为与栅极110相对。该栅极110可由例如Ag形成且厚度在例如100纳米和5微米之间(图2A)。在该晶体管中，将源极104和漏极106相隔开的距离队被设计成使得队根据该距离处在这两个电极之间的区域中的位置而可变。电极的构造可以被特定地设计成使得将源极104和漏极106相隔开的距离^线性地变化。在图2B的示例中，晶体管的电极，例如它的源极104，具有在与有源层102的主平面相正交的方向上测量得到的可变的厚度el (在图2A-2D中，有源层102的主平面被定义为穿过该层且与正交坐标系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微电子元件，设置有至少一个第一电极（104、204、304）和至少一个第二电极（106、206、306），所述第一电极和所述第二电极被基于至少一种半导体聚合物材料的有源层（102、302）的区域隔开，将电极（104、204、304、106、206、306）相隔开的所述有源层（102、302）的区域具有可变的临界尺寸（DL）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.01 FR 11548281.一种微电子兀件，设置有至少一个第一电极(104、204、304)和至少一个第二电极(106、206、306)，所述第一电极和所述第二电极被基于至少一种半导体聚合物材料的有源层(102,302)的区域隔开，将电极(104、204、304、106、206、306)相隔开的所述有源层(102、302)的区域具有可变的临界尺寸(DL)。2.根据权利要求1所述的晶体管，所述第一电极(104、204)是源极，所述第二电极(106.206)是漏极，所述晶体管还包括栅极(110)，所述栅极(110)与将所述第一电极和所述第二电极相隔开的半导体聚合物材料的所述区域相对，且与源极和漏极的至少一部分相对。3.根据权利要求2所述的晶体管，所述源极(104)和/或所述漏极(106)设置有与所述有源层(102)的主平面成非零度角(α )的至少一个倾斜侧面(I 16)。4.根据权利要求2或3所述的晶体管，所述源极(104)和所述漏极(106)具有使得将所述第一电极和所述第二电极相隔开的距离线性地变化的形状。5.根据权利要求2至4中任一项所述的晶体管，将所述源极(104、204)和所述漏极(106.206)相隔开的距离(DL)随着接近于所述栅极而增大。6.根据权利要求5所述的晶体管，其中，所述栅极覆盖在所述源极(104)的给定部分(104a)和所述漏极(106)的给定部分(106a)的顶上且与所述源极(104)的给定部分(104a)和所述漏极(106)的给定部分(106a)相对,所述源极和所述漏极的其他部分(104b、106b)不与所述栅极(110)相对。7.根据权利要求2至6中任一项所述的晶体管...

【专利技术属性】
技术研发人员：穆罕默德·本瓦迪赫，
申请(专利权)人：原子能和替代能源委员会，ISORG公司，
类型：
国别省市：