CN114127976A - 具有改善的性能的包含活性有机层的光电子器件以及用于制造所述器件的方法 - Google Patents

具有改善的性能的包含活性有机层的光电子器件以及用于制造所述器件的方法 Download PDF

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艾米琳·莎偌可
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Abstract

本发明涉及一种制造光电子器件(35)的方法，其包括以下连续步骤：在基板上形成第一导电垫和第二导电垫(44、45)；沉积覆盖第一导电垫和第二导电垫的活性有机层；在活性有机层上沉积与活性有机层接触的第一界面层；在第一界面层中形成第一开口，并在第一开口的延伸部分中在活性有机层中形成第二开口，以暴露第二导电垫；以及形成至少部分地延伸在第一开口和第二开口中的第二界面层(62)，第二界面层与第一界面层和第二导电垫接触。

Description

具有改善的性能的包含活性有机层的光电子器件以及用于制 造所述器件的方法
本专利申请要求法国专利申请FR19/08250的优先权权益，其通过引用并入本文。
技术领域
本公开总体上涉及包括具有有机光电二极管的光学传感器或具有有机发光二极管的显示像素的光电子器件及其制造方法。
背景技术
光电子器件的制造通常包括至少部分重叠的元件的连续形成，这些元件中的至少一个由有机材料制成。一种制造有机元件的方法，其包括沉积有机层以及蚀刻有机层的部分以限定有机元件。
有机光电子器件通常包括活性有机层，该活性有机层是光电子器件的区域，在该区域中，大部分感兴趣的辐射被光电子器件捕获，或者大部分感兴趣的辐射从该区域被光电子器件发射。
一个缺点是光电子器件制造方法的步骤(特别是活性层蚀刻步骤)可能导致活性层的劣化，且因此降低光电子器件的性能。
发明内容
实施方案克服了前述光电子器件的缺点的全部或一部分。
实施方案的目的是防止光电子器件制造期间活性层的劣化。
实施方案的目的是制造具有改善的性能的光电子器件。
实施方案提供了一种制造光电子器件的方法，其包括以下连续步骤：
a)在支撑件上形成第一导电垫和第二导电垫；
b)沉积覆盖所述第一导电垫和所述第二导电垫的活性有机层；
c)在所述活性有机层上沉积与活性有机层接触的第一界面层；
d)在所述第一界面层中形成第一开口，并且在所述活性有机层中形成与所述第一开口成一直线的第二开口，以暴露所述第二导电垫；以及
e)形成第二界面层，所述第二界面层至少部分地延伸在所述第一开口和所述第二开口中，所述第二界面层与所述第一界面层和所述第二导电垫接触。
根据一个实施方案，第一开口和/或第二开口的形成通过反应离子蚀刻实现。
根据一个实施方案，步骤d)包括在第一界面层上施加掩膜，所述掩膜包括第三开口，第一开口被蚀刻成与第三开口成一直线。
根据一个实施方案，步骤d)包括在第一界面层上沉积抗蚀剂层并在抗蚀剂层中形成第三开口，第一开口被蚀刻成与第三开口成一直线。
根据一个实施方案，该方法包括在步骤a)和步骤b)之间形成面向第二导电垫的抗蚀剂块，所述块包括顶部和侧面，并且在步骤c)之后，包括活性有机层和第一界面层的堆栈特别地覆盖所述块的顶部并且不完全覆盖侧面，该方法包括在步骤d)移除所述块。
实施方案还提供了一种光电子器件，其包括：
-支撑件；
-在支撑件上的第一导电垫和第二导电垫；
-活性有机层，其覆盖所述第一导电垫和所述第二导电垫；
-第一界面层，其覆盖所述活性有机层并与所述活性有机层接触；
-所述第一界面层中的第一开口和所述活性有机层中与所述第一开口成一直线的第二开口；以及
-第二界面层，其至少部分地延伸在所述第一开口和所述第二开口中，所述第二界面层与所述第一界面层和所述第二导电垫接触。
根据一个实施方案，第一界面层和/或第二界面层包括选自包括以下的组的至少一种化合物：
-金属氧化物；
-主体/分子掺杂物体系；
-导电或掺杂的半导体聚合物；
-碳酸盐；
-聚电解质；和
-这些材料中的两种或多种的混合物。
根据一个实施方案，第一界面层和第二界面层由不同的材料制成。
根据一个实施方案，第一导电垫和第二导电垫包括选自包括以下的组的至少一种化合物：
-导电氧化物；
-金属或金属合金；
-导电聚合物；
-碳纳米线、银纳米线、和/或铜纳米线；
-石墨烯；以及
-这些材料中的至少两种的混合物。
根据一个实施方案，活性有机层包括P型半导体聚合物和N型半导体材料，P型半导体聚合物为聚(3-己基噻吩)(P3HT)、聚[N-9'-十七烷基-2,7-咔唑-交替-5,5-(4,7-二-2-噻吩基-2',1',3'-苯并噻二唑)](PCDTBT)、聚[(4,8-双-(2-乙基己氧基)-苯并[1,2-b；4,5-b']二噻吩)-2,6-二基-交替-(4-(2-乙基己酰基)-噻吩并[3,4-b]噻吩])-2,6-二基](PBDTTT-C)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯撑乙烯撑](MEH-PPV)、或聚[2,6-(4,4-双-(2-乙基己基)-4H-环戊并[2,1-b；3,4-b']-二噻吩)-交替-4,7-(2,1,3-苯并噻二唑)](PCPDTBT),并且N型半导体材料为富勒烯、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯([60]PCBM)、[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯([70]PCBM)、苝二酰亚胺、氧化锌或能够形成量子点的纳米晶体。
根据一个实施方案，该器件能够发射或捕获电磁辐射，活性有机层是光电子器件的层，在该层中大部分电磁辐射被光电子器件捕获，或者大部分电磁辐射从该层被光电子器件发射。
附图说明
将在以说明性而非限制性的方式给出的具体实施方式的以下说明中参照附图详细描述前述特征和优点以及其他的特征和优点，其中：
图1是在制造包括活性有机层的光电子器件的方法的实施例的步骤中所获得的结构的部分简化横截面图；
图2图示了方法的另一个步骤；
图3图示了方法的另一个步骤；
图4图示了方法的另一个步骤；
图5示出了由光电子器件获取的图像，该图像图示了光电子器件的活性层的第一缺陷；
图6示出了由光电子器件获取的图像，该图像图示了光电子器件的活性层的第二缺陷；
图7是在制造包括活性有机层的光电子器件的方法的实施方案的步骤中所获得的结构的部分简化横截面图；
图8图示了方法的另一个步骤；
图9图示了方法的另一个步骤；
图10图示了方法的另一个步骤；
图11图示了方法的另一个步骤；
图12是在制造包括活性有机层的光电子器件的方法的另一个实施方案步骤中所获得的结构的部分简化横截面图；
图13图示了方法的另一个步骤；
图14图示了方法的另一个步骤；
图15图示了方法的另一个步骤；
图16图示了方法的另一个步骤；
图17是有机光电二极管实施方案的部分简化俯视图；
图18是在制造包括活性有机层的光电子器件的方法的另一个实施方案步骤中所获得的结构的部分简化横截面图；
图19图示了方法的另一个步骤；
图20图示了方法的另一个步骤；
图21图示了方法的另一个步骤；
图22图示了方法的另一个步骤；
图23图示了方法的另一个步骤；以及
图24图示了方法的另一个步骤。
具体实施方式
在各个附图中，相同的特征由相同的附图标记标出。具体而言，各种实施方案中共同的结构和/或功能特征可以具有相同的附图标记，并且可以设置相同的结构、尺寸和材料特性。为了清楚起见，仅图示和详细描述了对理解本文描述的实施方案有用的步骤和元件。特别地，用于控制光电二极管和发光二极管的电路是本领域技术人员所熟知的，且不详细描述。
此外，本文认为术语“绝缘”和“传导性”分别表示“电绝缘”和“导电”。此外，除非另有指定，“与...接触”是指“与...机械接触”。此外，术语“感兴趣的辐射”表示期望由光电子器件捕获或发射的辐射。例如，感兴趣的辐射可以包括可见光谱和近红外光，即在400nm至1700nm的范围内的波长，更具体地，对于可见光谱为400nm至700nm，对于近红外光为700nm至1700nm。一个层对辐射的透射率对应于从该层发出的辐射强度与进入该层的辐射强度的比率，入射辐射的光线垂直于该层。在以下描述中，当穿过层或膜的辐射的透射率小于10％时，层或膜被称为对辐射不透明。在以下描述中，当穿过层或膜的辐射的透射率大于10％时，层或膜被称为对辐射透明。
在以下描述中，当提及限定绝对位置的术语时，例如术语“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”等，或相对位置，例如术语“上方(above)”、“下方(under)”、“上面(upper)”、“下面(lower)”等，或提及限定方向的术语，例如术语“水平”、“垂直”等，它是指附图的方向或光电子器件在正常使用位置的方向。除非另有说明，表述“约(around)”、“大约(approximately)”、“基本上(substantially)”和“大约(in the order of)”表示在10％以内，优选在5％以内。
图1至4是通过制造包括光电传感器的光电子器件5的方法的连续步骤获得的结构的部分简化截面图。
图1示出了在以下步骤之后获得的结构：
-提供包括上表面12的支撑件10；
-在支撑件10的表面12上形成第一导电垫和第二导电垫14、15；
-在每个导电垫14、15上形成界面层16；以及
-在整个表面12上沉积活性有机层18，特别地覆盖界面层16。
图2示出了在活性层18上形成蚀刻掩膜20之后获得的结构。根据一个实施例，蚀刻掩膜20是对活性层18施加的刚性机械部件。根据另一个实施例，通过在活性层18上沉积光敏抗蚀剂层22并通过光刻技术在光敏层22中形成开口24以在第二垫15的水平上暴露有机层18而获得蚀刻掩膜20。根据另一个实施例，蚀刻掩膜20通过直接在活性层18上的期望位置沉积树脂块(例如通过喷墨、日光蚀刻法、丝网印刷、柔性版印刷或纳米压印)来获得。在这种情况下，没有光刻步骤。
图3示出了在活性层18中蚀刻开口26，然后移除蚀刻掩膜20之后获得的结构。开口26与开口24成一直线，并露出第二垫15。如图3所示，开口26限定了两个活性区域28，每个活性区域28均与一个光电子元件相关联，每个活性区域28均覆盖第一垫14中的一个。
图4示出了对于每个光电子元件形成覆盖活性区域28和第二垫15的界面层30之后获得的结构。由此获得两个光电子元件PH。根据一个实施例，形成界面层30的材料的膜可以沉积在图3所示的整个结构上，并且界面层30的定界可以通过蚀刻，即通过实施蚀刻掩膜来获得，该蚀刻掩膜可以通过在沉积在整个膜上的抗蚀剂层上的光刻步骤来形成，或者通过直接在膜上的期望位置沉积树脂块(例如，通过喷墨印刷、日光蚀刻法、丝网印刷、柔性版印刷或纳米压印)来形成。根据另一个实施例，界面层30可以(例如，通过喷墨印刷、日光蚀刻法、丝网印刷、柔性版印刷或纳米压印)直接地沉积在期望的位置。
每个光电子元件PH的活性层28的性能均特别取决于与界面层30接触的活性层28的表面状况。通常，期望与界面层30接触的活性层28的表面具有尽可能少的缺陷，其中缺陷可以对应于表面粗糙(特别是划痕)或者介于活性区域28和界面层30之间的不希望的沉积物(颗粒、污染物等)。一个缺点是前述制造方法的步骤可能导致获得呈现缺陷的活性区域28。
在蚀刻掩膜20是在形成开口26的步骤期间对活性层18施加的刚性机械部件的情况下，蚀刻掩膜20与活性层18的接触(特别是在蚀刻掩模20的放置期间)，可能导致活性层18的表面缺陷的形成。这样的缺陷可能特别对应于能够延伸穿过活性层18的整个厚度的划痕。这种缺陷导致活性层18的性能的局部降低，例如导致较高的漏电流或较低的灵敏度。
图5示出了在光电子器件5对应于用于采集指纹的图像传感器并且蚀刻掩膜20是对活性层18施加的刚性机械部件的情况下获得的图像。可以在所获得的图像上观察到饱和的图像像素32，其对应于图5中的白色图像像素，这是由于施加蚀刻掩膜20导致的活性层18的表面缺陷，特别是形成图像像素的光电二极管的界面层20和导电垫14之间的局部短路。
在蚀刻掩膜20由树脂层22形成的情况下，蚀刻掩膜20的移除步骤应该在活性层18中形成开口26之后(例如通过将包括蚀刻掩膜20的结构浸入化学浴中)进行。然而，蚀刻掩膜20的移除不应导致活性层18中的蚀刻，这可能会引入对于化学浴的组成的限制。因此，可能难以确保树脂蚀刻掩膜的完全移除，这可能导致活性层18上存在不希望的残留物。
图6示出了在光电子器件5对应于图像传感器且蚀刻掩膜20由树脂制成的情况下获得的图像。所获得的图像包括反映活性层18上残留物存在的痕迹34。
图7至11是在制造光电子器件35的方法的实施方案的连续步骤中所获得的结构的部分简化横截面图；
图7示出了在以下步骤之后获得的结构：
-提供包括上表面42的支撑件40；
-对于每个光电子元件，在支撑件40的表面42上形成第一导电垫或第一导电条44和第二导电垫或第二导电条45，两个第一垫44和两个第二垫45如图7所示，每个光电子元件与第一垫44中的一个和第二垫45中的一个相关联；
-在每个导电垫44、45上形成界面层46；
-在整个表面42上沉积活性有机层47，特别地覆盖导电垫44、45；以及
-在整个活性层47上沉积界面层48，其与活性层47接触。
层46、47和48各自可以通过液相沉积来沉积。它尤其可以是例如旋涂、喷涂、日光蚀刻法、狭缝式挤压涂布、刮涂、柔性版印刷、丝网印刷或浸渍涂布(尤其是对于层46)的方法。作为变型，层47和48可通过阴极溅射或蒸发来沉积。根据实施的沉积方法，可以提供干燥沉积材料的步骤。
根据一个实施方案，支撑件40可以对应于集成电路，该集成电路包括半导体基板(例如，由单晶硅制成，在其内部和顶部上形成绝缘栅场效应晶体管，也称为MOS晶体管(例如，N沟道MOS晶体管和P沟道MOS晶体管))，以及覆盖基板和晶体管的绝缘层堆栈，导电条和导电通孔在堆栈中形成以电耦合晶体管和垫。集成电路40可以具有100μm至775μm，优选地200μm至400μm范围内的厚度。根据另一个实施方案，支撑件40可以由介电材料制成。支撑件40是例如刚性支撑件(特别地其由玻璃制成)，或者是柔性支撑件(例如，其由聚合物或金属材料制成)。聚合物的示例是聚乙烯萘酸酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚酰亚胺(PI)和聚醚醚酮(PEEK)。支撑件40的厚度在例如，20μm至1cm的范围内，例如，大约125μm。在由光电子元件发射或捕获的感兴趣的辐射必须穿过支撑件40的情况下，支撑件40可以是透明的。
根据一个实施方案，形成导电垫44、45的材料选自包括以下的组：
-导电氧化物，例如氧化钨(WO3)、氧化镍(NiO)、氧化钒(V2O5)或氧化钼(MoO3)，特别地是透明导电氧化物(TCO)，特别地是氧化铟锡(ITO)、氧化铝锌(AZO)、氧化镓锌(GZO)、多层ITO/Ag/ITO结构、多层ITO/Mo/ITO结构、多层AZO/Ag/AZO结构、或多层ZnO/Ag/ZnO结构；
-氮化钛(TiN)；
-金属或金属合金，例如银(Ag)、金(Au)、铅(Pb)、钯(Pd)、铜(Cu)、镍(Ni)、钨(W)、钼(Mo)、铝(Al)、铬(Cr)或镁银合金(MgAg)；
-导电聚合物，特别地是PEDOT:PSS聚合物(其是聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)和聚苯乙烯磺酸钠的混合物)，或聚苯胺；
-碳纳米线、银纳米线、和/或铜纳米线；
-石墨烯；以及
-这些材料中的至少两种的混合物。
在由光电子元件发射或捕获的感兴趣的辐射必须穿过支撑件40的情况下，垫44、45对于感兴趣的辐射可以是透明的。
活性层47包括至少一种有机材料，并且可以包括多种有机材料的堆栈或混合物。活性层47可以包括电子供体聚合物和电子受体分子的混合物。活性层47的厚度可以在50nm至2μm的范围内，例如大约300nm。
活性层47可以包括小分子、低聚物或聚合物。这些可以是有机材料或无机材料。活性层47可以包括双极半导体材料，或者N型半导体材料和P型半导体材料的混合物(例如以堆栈层或纳米级紧密混合物的形式以形成体积异质结)。
能够形成活性层47的P型半导体聚合物的示例是聚(3-己基噻吩)(P3HT)、聚[N-9'-十七烷基-2,7-咔唑-交替-5,5-(4,7-二-2-噻吩基-2',1',3'-苯并噻二唑)](PCDTBT)、聚[(4,8-双-(2-乙基己氧基)-苯并[1,2-b；4,5-b']二噻吩)-2,6-二基-交替-(4-(2-乙基己酰基)-噻吩并[3,4-b]噻吩])-2,6-二基](PBDTTT-C)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯撑乙烯撑](MEH-PPV)、或聚[2,6-(4,4-双-(2-乙基己基)-4H-环戊并[2,1-b；3,4-b']-二噻吩)-交替-4,7-(2,1,3-苯并噻二唑)](PCPDTBT)。
能够形成活性层47的N型半导体材料的示例为富勒烯,特别地为C60、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯([60]PCBM)、[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯([70]PCBM)、苝二酰亚胺、氧化锌(ZnO)或能够形成量子点的纳米晶体。
界面层48可以对应于电子注入层或空穴注入层。界面层48的功函数能够根据界面层起阴极还是阳极的作用来阻挡、收集或注入空穴和/或电子。更具体地，当界面层48起到阳极的作用时，它对应于空穴注入层和电子阻挡层。因此，界面层48的功函数大于或等于4.5eV，优选大于或等于4.8eV。当界面层48起到阴极的作用时，它对应于电子注入层和空穴阻挡层。因此，界面层48的功函数小于或等于4.5eV，优选小于或等于4.2eV。在由活性层47发射或捕获的感兴趣的辐射必须穿过界面层48的情况下，对于感兴趣的辐射界面层48可以是透明的。氧化层48的厚度可以在10nm至2μm的范围内，例如大约300nm。
在界面层48起电子注入层作用的情况下，形成界面层48的材料选自包括以下的组：
-金属氧化物，特别地是氧化钛或氧化锌；
-主体/分子掺杂物体系，特别地是Novaled公司以商品名NET-5/NDN-1或NET-8/MDN-26进行商业化的产品；
-导电或掺杂的半导体聚合物，例如，PEDOT:甲苯磺酸盐聚合物，其是聚(3,4)-亚乙基二氧基噻吩和甲苯磺酸盐的混合物；
-聚乙烯亚胺(PEI)或乙氧基化聚乙烯亚胺、丙氧基化聚乙烯亚胺和/或丁氧基化聚乙烯亚胺(PEIE)；
-碳酸盐，例如CsCO3；
-聚电解质，例如，聚[9,9-双(3’-(N,N-二甲胺基)丙基)-2,7-芴-交替-2,7-(9,9-二辛基芴)](PFN)、聚[3-(6-三甲基己基铵]噻吩(P3TMAHT)或聚[9,9-双(2-乙基己基)芴]-b-聚[3-(6-三甲基己基铵]噻吩(PF2/6-b-P3TMAHT)；以及
-这些材料中的两种或多种的混合物。
在界面层48起空穴注入层作用的情况下，形成界面层48的材料可以选自包括以下的组：
-导电或掺杂的半导体聚合物，特别地是Sigma-Aldrich公司以商品名PlexcoreOC RG-1100、Plexcore OC RG-1200商业化的材料、PEDOT:PSS聚合物或聚苯胺；
-分子主体/掺杂物体系，特别地是Novaled公司以商品名NHT-5/NDP-2或NHT-18/NDP-9进行商业化的产品；
-氧化钨(WO3)；
-聚电解质，例如Nafion；
-金属氧化物，例如氧化钼、氧化钒、ITO或氧化镍；以及
-这些材料中的两个或多个的混合物。
图8示出了在界面层48上形成蚀刻掩膜50之后获得的结构。根据一个实施例，通过在界面层48上沉积抗蚀剂层52并通过光刻技术在光敏层52中形成开口54以特别地在第二垫45的水平上暴露界面层48而获得蚀刻掩膜50。根据另一个实施例，蚀刻掩膜520通过直接在界面层48上的期望位置沉积树脂块(例如通过喷墨、日光蚀刻法、丝网印刷、柔性版印刷或纳米压印)来获得。在这种情况下，没有光刻步骤。根据另一个实施例，蚀刻掩膜50是包括开口54且对界面层48施加的刚性机械部件。
图9示出了在界面层48中蚀刻与开口54成一直线的开口56和在活性层47中蚀刻与开口56成一直线的开口58特别地以暴露第二垫45之后获得的结构。在本实施例中，开口56、58限定了两个活性层60，每个活性层均与一个光电子元件相关联，每个活性区域60均覆盖第一相关垫44。每次蚀刻均可以是反应离子蚀刻(RIE)或化学蚀刻。
图10示出了移除蚀刻掩膜50之后获得的结构。当蚀刻掩膜50由树脂制成时，蚀刻掩膜50的移除可以通过任何剥离方法(例如，通过将包括蚀刻掩膜50的结构浸入化学浴中或通过RIE蚀刻)获得。
图11示出了在对于每个活性区域60形成导电连接元件62之后获得的结构，该导电连接元件62至少部分地覆盖界面层48并覆盖相关联的第二垫45，优选地与界面层48接触，并与覆盖第二垫45的界面层48接触。连接元件62可以由用于界面层48的上述的材料列表中的导电材料中一种制成。连接元件62可以由与界面层48相同的材料或与界面层48不同的材料制成。当界面层48由非导电材料制成时，连接元件62优选地完全覆盖界面层48。根据一个实施方案，特别地当界面层48是导电的并且连接元件62仅部分地覆盖界面层48时，界面层48对感兴趣的辐射可以是透明的并且连接元件62对感兴趣的辐射可以是不透明的。连接元件62的最大厚度可以在10nm到2μm的范围内。
根据材料形成垫44、45和连接元件62，形成连接元件62的方法可对应于所谓的添加法，例如，通过在所需位置直接打印(例如，通过喷墨打印，日光蚀刻法、丝网印刷、柔性版印刷、喷涂、滴涂法或纳米压印)包含形成连接轨道的材料的流体或粘性组合物。根据形成垫44、45和连接元件62的材料，形成连接元件62的方法可以对应于所谓的减去法，其中形成连接轨道的材料沉积在整个结构上，并且其中未使用的部分然后通过例如光刻、激光烧蚀或剥离方法被去除。根据所考虑的材料，可以例如通过液体沉积、通过阴极溅射或通过蒸发在整个结构上进行沉积。可以特别使用的方法例如为旋涂、喷涂、日光蚀刻法、狭缝式挤压涂布、刮涂、柔性版印刷或丝网印刷。根据实施的沉积方法，可以提供干燥沉积材料的步骤。
有利地，限定活性区域60的步骤实施了蚀刻掩膜50，该蚀刻掩膜50被施加在界面层48上而不是在活性层47上。因此，与界面层48接触的活性层47的表面不会被蚀刻掩膜50劣化。此外，蚀刻掩膜50的移除可以不导致与活性层47和界面层48之间的界面接触的残余物的存在。此外，当蚀刻掩膜50由抗蚀剂制成时，由于界面层48的灵敏度降低，相对于为移除蚀刻掩膜50而实施的处理的选择，存在较少的限制。
图12至16是在制造光电子器件35的方法的另一个实施方案的连续步骤中所获得的结构的部分简化横截面图；
图12示出了在支撑件40的表面42上形成导电垫44、45和在导电垫44、45上形成界面层46的步骤后获得的结构，图12至16中仅示出了一个导电垫44和一个导电垫45。
图13示出了在每个第二垫45上均形成牺牲块64的步骤之后获得的结构，图13示出了单个的块64。每个牺牲块64均优选地由抗蚀剂制成。牺牲块64可以通过光刻步骤形成。根据一个实施方案，如图13所示，每个牺牲块64可以具有从其所搁置的垫45开始的扩口形状，或者所谓的帽形轮廓，也就是说，它可以具有比与垫45接触的基部更大尺寸的顶部。根据一个实施例，这样的形状可以特别地通过在光刻步骤期间提供硬化用于形成块64的光敏层的表面的步骤(例如通过将树脂层浸入芳族溶剂(例如氯苯)中)来获得。根据另一个实施例，这种形状可以在树脂层显影步骤期间获得，所述树脂被选择为具有沿着垂直于树脂层的方向变化的显影速率，所述树脂层在其自由上表面的侧面上更耐显影。根据一个实施方案，块64的基部的尺寸大于垫45的尺寸，以确保块64覆盖整个垫45。
图14示出了在图13所示的整个结构上沉积活性层47和界面层48的步骤之后获得的结构。每个牺牲块64搁置在界面层46上的部分的厚度优选地大于活性层47和界面层48的厚度之和。活性层47和界面层48的堆栈延伸至垫44、45、至垫44、45之间的支撑件40的表面42以及至每个牺牲块64的上表面。堆栈形成方法优选地为定向沉积方法，以便由于块64的扩口形状(其顶部比基部更宽)，堆栈不会沉积在块64的侧壁的至少一部分上。
图15示出了移除了牺牲块64之后获得的结构。根据一个实施方案，这是通过将图14所示的结构浸入含有溶剂的浴中得到的，该溶剂选择性地溶解牺牲块64而不溶解界面层48。因此获得了界面层48中的开口56和限定活性区域60的活性层47中的开口58的形成。
图16示出了在对于每个活性区域60形成连接元件62之后获得的结构，该连接元件62部分地覆盖界面层48并覆盖第二相关联的垫45，优选地与界面层48接触，并与覆盖第二垫45的界面层46接触。
图17是对应于有机光电二极管的元件35的一个实施方案的具有透明度的部分简化俯视图；在该实施方案中，包括活性区域60和界面层48的堆栈在俯视图中具有圆形形状。
图18至24是在制造包括具有有机光电二极管和MOS传感器的光电子器件的方法的实施方案的连续步骤中所获得的结构的部分简化横截面图。
图18是包括MOS晶体管阵列的集成电路68的一个实施例的部分简化截面图，在图18至24中通过矩形示意性地示出了具有MOS晶体管的六个读出电路70。根据一个实施方案，集成电路68通过微电子中的常规技术形成。导电垫在集成电路68的表面形成。在导电垫之中，可以进行以下区分：垫72，其在集成电路68的区域74中形成，并且将用作有机光电二极管的下电极，在区域74之外(例如在电路68的外围)的垫76以及垫78，垫76将用于光电二极管的上电极的偏置(图18至图24所示为单个垫76)，垫78将用于集成电路68的偏置(图18至图24所示为单个垫78)。
常规地，集成电路68可以包括半导体基板(例如，由单晶硅制成，在其内部和顶部上形成绝缘栅场效应晶体管，也称为MOS晶体管(例如，N沟道MOS晶体管和P沟道MOS晶体管))，以及覆盖基板和读回电路70的绝缘层堆栈，导电条和导电通孔在堆栈中形成以电耦合读回电路70和垫72、76、78。
图19示出了在每个垫72上形成有机界面层80之后获得的结构。所使用的形成方法可以进一步导致在垫76和78上形成有机层，这在图19中没有示出。界面层80可以由碳酸铯(CsCO3)、金属氧化物(特别地是氧化锌(ZnO))或这些化合物中的至少两种的混合物制成。界面层80可以包括自组装单分子层或聚合物，例如聚乙烯亚胺、乙氧基化聚乙烯亚胺、或聚[9,9-双(3’-(N,N-二甲胺基)丙基)-2,7-芴-交替-2,7-(9,9-二辛基芴)]。界面层80的厚度优选地在0.1nm至1μm的范围内。界面层80可以物理地移植在垫72(以及可能地76和78)上，其直接地提供了图19所示的结构。作为变型，界面层80可以沉积在图18所示的整个结构上，然后在垫72的外部蚀刻，以提供图19所示的结果。根据另一个未示出的变型，界面层80可以沉积在图18所示的整个结构上，该层具有非常低的横向电导率，因此不需要将其移除垫72、76、78之外。
图20示出了在图19所示的整个结构上形成活性有机层82之后获得的结构，并且在操作中，将在其中形成光电二极管的活性区域。活性层82可以具有与活性层47相同的组成。
图21示出了在活性层82上沉积界面层84之后获得的结构。界面层84可以具有与活性层48相同的组成。
图22示出了在界面层84上沉积抗蚀剂层86并通过光刻技术在抗蚀剂层86中形成开口88(单个开口88如图22所示)以在第二垫76的水平上暴露界面层84之后获得的结构。
图23示出了在界面层84中蚀刻与光敏剂层86的开口88成一直线的开口90和在活性层82中蚀刻与界面层84的开口90成一直线的开口92以暴露垫76之后获得的结构。
图24示出了在移除光敏剂层86之后以及在整个结构上沉积连接层94之后获得的结构。连接层94特别地与垫76接触，并且可以具有与连接元件62相同的组成。
该方法可包括蚀刻连接层94和形成覆盖整个结构的封装层的后续步骤。
该结构包括层74中的形成光学传感器的有机光电二极管96的阵列，每个光电二极管96均由面向垫72中的一个的有机层82、84的部分限定。在图24的实施例中，示出了六个有机光电二极管96。实际上，该阵列被放置为与读出电路70垂直地成一直线，在操作中，读出电路70可用于控制和读出光电二极管96。在本实施方案中，层80显示为在光电二极管96的水平上不连续，而有机层82和84显示为在光电二极管96的水平上连续。作为变型，界面层80在光电二极管96的水平上可以是连续的。堆栈的厚度可以在300nm至1μm，优选地300nm至500nm的范围内。
已经描述了各种实施方案和变型。本领域技术人员将理解，可以组合这些不同实施方案和变型的某些特征，并且本领域技术人员将想到其他变型。最后，基于上述给出的功能指示，所述的实施方案和变型的实施方式是在本领域技术人员的能力范围内的。

Claims (11)

1.一种制造光电子器件(35)的方法，其包括以下连续步骤：
a)在支撑件(40)上形成第一导电垫和第二导电垫(44、45)；
b)沉积覆盖所述第一导电垫和所述第二导电垫的活性有机层(47)；
c)在所述活性有机层上沉积与活性有机层接触的第一界面层(48)；
d)在所述第一界面层(48)中形成第一开口(56)，并且在所述活性有机层(47)中形成与所述第一开口成一直线的第二开口(58)，以暴露所述第二导电垫；以及
e)形成第二界面层(62)，所述第二界面层至少部分地延伸在所述第一开口和所述第二开口中，所述第二界面层与所述第一界面层和所述第二导电垫接触。
2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一开口(56)和/或第二开口(58)的形成通过反应离子蚀刻实现。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤d)包括对第一界面层(48)施加掩膜(50)，所述掩膜包括第三开口(54)，第一开口(56)被蚀刻成与与第三开口成一直线。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中步骤d)包括在第一界面层(48)上沉积抗蚀剂层(52)并在抗蚀剂层中形成第三开口(54)，第一开口(56)被蚀刻成与第三开口成一直线。
5.根据权利要求1所述的方法，其包括在步骤a)和步骤b)之间形成面向第二导电垫(45)的抗蚀剂块(64)，所述块包括顶部和侧面，并且其中在步骤c)之后，包括活性有机层(47)和第一界面层(48)的堆栈特别覆盖所述块的顶部并且不完全覆盖侧面，所述方法包括在步骤d)移除所述块。
6.一种光电子器件(35)，其包括：
-支撑件(40)；
-在支撑件上的第一导电垫和第二导电垫(44、45)；
-活性有机层(47)，其覆盖所述第一导电垫和所述第二导电垫；
-第一界面层(48)，其覆盖所述活性有机层并与所述活性有机层接触；
-所述第一界面层(48)中的第一开口(56)和所述活性有机层(47)中与所述第一开口成一直线的第二开口(58)；以及
-第二界面层(62)，所述第二界面层至少部分地延伸在所述第一开口和所述第二开口中，所述第二界面层与所述第一界面层和所述第二导电垫接触。
7.根据权利要求6所述的光电子器件，其中所述第一界面层(48)和/或所述第二界面层(62)包括选自包括以下的组的至少一种化合物：
-金属氧化物；
-主体/分子掺杂物体系；
-导电或掺杂的半导体聚合物；
-碳酸盐；
-聚电解质；和
-这些材料中的两种或多种的混合物。
8.根据权利要求6或7所述的光电子器件，其中所述第一界面层(48)和第二界面层(62)由不同的材料制成。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的光电子器件，其中所述第一导电垫和第二导电垫(44、45)包括选自包括以下的组的至少一种化合物：
-导电氧化物；
-金属或金属合金；
-导电聚合物；
-碳纳米线、银纳米线、和/或铜纳米线；
-石墨烯；以及
-这些材料中的至少两种的混合物。
10.根据权利要求6-9中任一项所述的光电子器件，其中所述活性有机层(47)包括P型半导体聚合物和N型半导体材料，P型半导体聚合物为聚(3-己基噻吩)(P3HT)、聚[N-9'-十七烷基-2,7-咔唑-交替-5,5-(4,7-二-2-噻吩基-2',1',3'-苯并噻二唑)](PCDTBT)、聚[(4,8-双-(2-乙基己氧基)-苯并[1,2-b；4,5-b']二噻吩)-2,6-二基-交替-(4-(2-乙基己酰基)-噻吩并[3,4-b]噻吩])-2,6-二基](PBDTTT-C)、聚[2-甲氧基-5-(2-乙基己氧基)-1,4-苯撑乙烯撑](MEH-PPV)、或聚[2,6-(4,4-双-(2-乙基己基)-4H-环戊并[2,1-b；3,4-b']-二噻吩)-交替-4,7-(2,1,3-苯并噻二唑)](PCPDTBT),并且N型半导体材料为富勒烯、[6,6]-苯基-C61-丁酸甲酯([60]PCBM)、[6,6]-苯基-C71-丁酸甲酯([70]PCBM)、苝二酰亚胺、氧化锌或能够形成量子点的纳米晶体。
11.根据权利要求6-9中任一项所述的光电子器件，其能够发射或捕获电磁辐射，活性有机层(47)是光电子器件的层，在该层中大部分电磁辐射被光电子器件捕获，或者大部分电磁辐射从该层被光电子器件发射。
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