KR20220034185A - 성능이 개선된 활성 유기층을 포함하는 광전자 장치 및 상기 장치의 제조 방법 - Google Patents

성능이 개선된 활성 유기층을 포함하는 광전자 장치 및 상기 장치의 제조 방법 Download PDF

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에멀린 사라코
벤자민 바우티넌
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Abstract

본 발명은, 지지체 상에 제1 및 제2 전기적 도전성 패드(44,45)를 형성하는 단계; 제1 및 제2 전기적 도전성 패드를 덮는 활성 유기층을 증착하는 단계; 활성 유기층과 접촉하여 활성 유기층 상에 제1 인터페이스 층을 증착하는 단계; 제1 인터페이스 층에 제1 개구를 형성하고, 제1 개구와 일렬로 활성 유기층에 제2 개구를 형성하여, 제2 전기적 도전성 패드를 노출시키는 단계; 및 제1 및 제2 개구에서 적어도 부분적으로 연장하는 제2 인터페이스 층(62)을 형성하는 단계로서, 제2 인터페이스 층이 제1 인터페이스 층 및 제2 전기적 도전성 패드와 접촉하는 단계의 연속적인 단계를 포함하는 광전자 장치(35)의 제조 방법에 관한 것이다.

Description

성능이 개선된 활성 유기층을 포함하는 광전자 장치 및 상기 장치의 제조 방법
본 특허 출원은 프랑스 특허 출원 FR19/08250의 우선권을 주장하며, 그 내용은 본 명세서에 참조로 포함된다.
본 발명은 일반적으로 유기 포토다이오드를 갖는 광 센서 또는 유기 발광 다이오드를 갖는 디스플레이 픽셀을 포함하는 광전자 장치 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
광전자 장치의 제조는 일반적으로 적어도 부분적으로 중첩되는 요소의 연속적인 형성을 포함하며, 이들 요소 중 적어도 하나는 유기 물질로 이루어진다. 유기 요소의 제조 방법은 유기층의 증착 및 유기 요소의 경계를 정하기 위해 유기 층의 일부를 에칭하는 단계를 포함한다.
유기 광전자 장치는 일반적으로 관심 방사선의 대부분이 광전자 장치에 의해 캡처되거나 관심 방사선의 대부분이 광전자 장치에 의해 방출되는 광전자 장치의 영역인 활성 유기층을 포함한다.
단점은 광전자 장치 제조 방법의 단계, 특히 활성층 에칭 단계가 활성층의 열화를 야기하여 광전자 장치의 성능을 저하시킬 수 있다는 것이다.
일 실시형태는 이전에 설명된 광전자 장치의 단점의 전부 또는 일부를 극복한다.
일 실시형태의 목적은 광전자 장치의 제조 중에 활성층의 열화를 방지하는 데 있다.
일 실시형태의 목적은 개선된 성능을 갖는 광전자 장치의 제조방법을 제공하는 데 있다.
일 실시형태는 다음의 연속적인 단계들을 포함하는, 광전자 장치의 제조 방법을 제공한다:
a) 지지체 상에 제1 및 제2 전기적 도전성 패드들을 형성하는 단계와;
b) 상기 제1 및 제2 전기적 도전성 패드들을 덮는 활성 유기층을 증착하는 단계와;
c) 상기 활성 유기층과 접촉하여 상기 활성 유기층 상에 제1 인터페이스 층을 증착하는 단계와;
d) 상기 제1 인터페이스 층에 제1 개구를 형성하고, 상기 제1 개구와 일렬로상기 활성 유기층에 제2 개구를 형성하여, 상기 제2 전기적 도전성 패드를 노출시키는 단계와;
e) 상기 제1 및 제2 개구에서 적어도 부분적으로 연장하는 제2 인터페이스 층을 형성하는 단계로서, 상기 제2 인터페이스 층은 상기 제1 인터페이스 층 및 상기 제2 전기적 도전성 패드와 접촉하는 단계.
일 실시형태에 따르면, 제1 개구 및/또는 제2 개구의 형성은 반응성 이온 에칭에 의해 달성된다.
일 실시형태에 따르면, 단계 d)는 제1 인터페이스 층에 대한 마스크의 적용을 포함하고, 상기 마스크는 제3 개구를 포함하고, 제1 개구는 제3 개구와 일렬로 에칭된다.
일 실시형태에 따르면, 단계 d)는 제1 인터페이스 층 상에 레지스트 층을 증착하는 단계 및 레지스트 층에 제3 개구를 형성하는 단계를 포함하고, 제1 개구는 제3 개구와 일렬로 에칭된다.
일 실시형태에 따르면, 상기 방법은 단계 a)와 b) 사이에, 제2 전기적 도전성 패드에 대향하는 레지스트 블록을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 블록은 상부 및 측면을 포함하고, 단계 c) 후에, 활성 유기층 및 제1 인터페이스 층을 포함하는 스택은 특히 상기 블록의 상부를 덮고 측면을 완전히 덮지는 않으며, 상기 방법은 단계 d)에서 상기 블록을 제거하는 단계를 포함한다.
일 실시형태는 또한 다음을 포함하는 광전자 장치를 제공한다:
- 지지체와;
- 상기 지지체 상의 제1 및 제2 전기적 도전성 패드들과;
- 상기 제1 및 제2 전기적 도전성 패드들을 덮는 활성 유기층과;
- 상기 활성 유기층과 접촉하여 상기 활성 유기층을 덮는 제1 인터페이스 층과;
- 상기 제1 인터페이스 층의 제1 개구 및 상기 제1 개구와 일렬인 상기 활성 유기층의 제2 개구와;
- 상기 제1 및 제2 개구들에서 적어도 부분적으로 연장되는 제2 인터페이스 층으로서, 상기 제2 인터페이스 층은 상기 제1 인터페이스 층 및 상기 제2 전기적 도전성 패드와 접촉하는 상기 제2 인터페이스 층.
일 실시형태에 따르면, 제1 인터페이스 층 및/또는 제2 인터페이스 층은 하기 성분을 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함한다:
- 금속 산화물과;
- 호스트/분자 도펀트 시스템과;
- 도전성 또는 도핑된 반도체 중합체와;
- 탄산염과;
- 고분자 전해질과;
- 이들 물질 중 2종 이상의 혼합물.
일 실시형태에 따르면, 상기 제1 인터페이스 층과 상기 제2 인터페이스 층은 서로 다른 물질로 이루어진다.
일 실시형태에 따르면, 상기 제1 및 제2 도전성 패드들은 다음 성분을 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함한다:
- 도전성 산화물과;
- 금속 또는 금속 합금과;
- 도전성 중합체와;
- 탄소, 은 및/또는 구리 나노와이어와;
- 그래핀과;
- 이들 물질 중 적어도 2종의 혼합물.
일 실시형태에 따르면, 상기 활성 유기층은 P-형 반도체 중합체 및 N-형 반도체 물질을 포함하고, 상기 P-형 반도체 중합체는 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT), 폴리[N-9'-헵타데카닐-2,7-카바졸-alt-5,5-(4,7-디-2-티에닐-2',1',3'-벤조티아디아졸)](PCDTBT), 폴리[(4,8-비스-(2-에틸헥실옥시)-벤조[1,2-b;4,5-b']디티오펜)-2,6-디일-alt-(4-(2-에틸헥사노일)-티에노[3,4-b]티오펜))-2,6-디일](PBDTTT-C), 폴리[2-메톡시-5-(2-에틸-헥실옥시)-1,4-페닐렌-비닐렌](MEH-PPV), 또는 폴리[2,6-(4,4-비스-(2-에틸헥실)-4H-시클로펜타[2,1-b;3,4-b']디티오펜)-alt-4,7(2,1,3-벤조티아디아졸)](PCPDTBT)이고; 그리고 상기 N-형 반도체 물질은 풀러렌, [6,6]-페닐-C61-메틸 부타노에이트([60]PCBM), [6,6]-페닐-C71-메틸 부타노에이트([70]PCBM), 페릴렌 디이미드, 아연 산화물 또는 양자점(quantum dots)을 형성할 수 있는 나노결정이다.
일 실시형태에 따르면, 상기 장치는 전자기 방사선을 방출하거나 캡처할 수 있고, 상기 활성 유기층은 대부분의 전자기 방사선이 상기 광전자 장치에 의해 캡처되거나 대부분의 전자기 방사선이 상기 광전자 장치에 의해 방출되는 광전자 장치의 층이다.
전술한 특징 및 장점뿐만 아니라 다른 것들은 첨부 도면을 참조하여 제한이 아니라 예시의 방식으로 제공된 특정 실시형태의 다음 설명에서 상세하게 설명될 것이다.
도 1은 활성 유기층을 포함하는 광전자 장치를 제조하는 방법의 일례의 단계에서 얻어진 구조의 단순화된 부분 단면도이다.
도 2는 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 3은 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 4는 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 5는 광전자 장치의 활성층의 제1 결함을 예시하는 광전자 장치에 의해 획득된 이미지를 예시한다.
도 6은 광전자 장치의 활성층의 제2 결함을 예시하는 광전자 장치에 의해 획득된 이미지를 예시한다.
도 7은 활성 유기층을 포함하는 광전자 장치를 제조하는 방법의 실시형태의 단계에서 얻어진 구조의 단순화된 부분 단면도이다.
도 8은 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 9는 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 10은 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 11은 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 12는 활성 유기층을 포함하는 광전자 장치를 제조하는 방법의 다른 실시형태의 단계에서 얻어진 구조의 단순화된 부분 단면도이다.
도 13은 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 14는 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 15는 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 16은 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 17은 유기 포토다이오드의 실시형태의 단순화된 부분 평면도이다.
도 18은 활성 유기층을 포함하는 광전자 장치를 제조하는 방법의 다른 실시형태의 단계에서 얻어진 구조의 단순화된 부분 단면도이다.
도 19는 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 20은 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 21은 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 22는 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 23은 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
도 24는 상기 방법의 다른 단계를 예시한다.
다양한 도면에서 유사한 특징은 유사한 참조번호로 지정되었다. 특히, 다양한 실시형태에서 공통적인 구조적 및/또는 기능적 특징은 동일한 참조번호를 가질 수 있고, 동일한 구조적, 치수 및 물질 특성을 배치할 수 있다. 명료함을 위해, 본 명세서에 설명된 실시형태의 이해에 유용한 단계 및 요소만이 상세하게 예시되고 설명되었다. 특히, 포토다이오드 및 발광 다이오드를 제어하기 위한 회로는 당업자에게 잘 알려져 있으므로 상세히 설명하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 "절연성" 및 "도전성"이라는 용어는 각각 "전기적으로 절연성" 및 "전기적으로 도전성인"을 의미하는 것으로 간주된다. 또한, 달리 명시되지 않는 한, "접촉하는"은 "기계적으로 접촉하는"을 의미한다. 또한, "관심 방사선"이라는 용어는 광전자 장치에 의해 캡처되거나 방출되기를 원하는 방사선을 지칭한다. 예로서, 관심 방사선은 가시 스펙트럼 및 근적외선, 즉 가시 스펙트럼에 대해 400 nm 내지 1,700 nm, 보다 구체적으로는 400 nm 내지 700 nm, 및 근적외선에 대해 700 nm 내지 1,700 nm 범위의 파장을 포함할 수 있다. 방사선에 대한 층의 투과율은 층에서 나오는 방사선의 강도 대 층에 들어가는 방사선의 강도의 비율에 해당하며, 입사 방사선의 광선은 층에 수직이다. 이하의 설명에서, 층 또는 필름을 통한 방사선의 투과율이 10% 미만인 경우, 층 또는 필름을 방사선에 대해 불투명하다고 한다. 이하의 설명에서, 층 또는 필름을 통한 방사선의 투과율이 10%보다 클 때, 층 또는 필름은 방사선에 대해 투명하다고 한다.
다음 설명에서, "전방", "후방", "상부", "저부", "좌측", "우측" 등과 같은 절대 위치를 한정하는 용어, 또는 "위", "아래", "위쪽", "아래쪽" 등과 같은 상대적 용어, 또는 "수평", "수직" 등의 용어와 같은 방향 한정 용어에 대한 참조가 있을 때, 이는 도면의 방향 또는 정상적인 사용 위치의 광전자 장치를 나타낸다. 달리 명시되지 않는 한, "거의", "약", "실질적으로" 및 "정도로"라는 표현은 10% 이내, 바람직하게는 5% 이내를 의미한다.
도 1 내지 도 4는 광전자 센서를 포함하는 광전자 장치(5)를 제조하는 방법의 연속 단계에서 얻어진 구조의 단순화된 부분 단면도이다.
도 1은 다음 단계 후에 얻어진 구조를 나타낸다:
- 상부 표면(12)을 포함하는 지지체(10)를 제공하는 단계와;
- 상기 지지체(10)의 표면(12) 상에 제1 및 제2 도전성 패드들(14,15)을 형성하는 단계와;
- 각 도전성 패드들(14,15) 상에 인터페이스 층(16)을 형성하는 단계와;
- 상기 표면(12) 전체 위에 활성 유기층(18)을 증착하고 특히 상기 인터페이스 층(16)을 덮는 단계.
도 2는 활성층(18) 상에 에칭 마스크(20)를 형성한 후에 얻어진 구조를 도시한다. 일 예에 따르면, 에칭 마스크(20)는 활성층(18)에 대하여 적용되는 강성 기계적 부품이다. 다른 예에 따르면, 에칭 마스크(20)는 활성층(18) 상에 감광성 레지스트 층(22)을 증착하고, 제2 패드(15) 레벨에서 유기층(18)을 노출시키는 포토리소그래피 기술에 의해 감광층(22)에 개구(24)를 형성함으로써 얻어진다. 다른 예에 따르면, 에칭 마스크(20)는 예를 들어 잉크젯, 헬리오그래피, 실크 스크리닝, 플렉소그래피 또는 나노임프린트에 의해 활성층(18) 상의 원하는 위치에 수지 블록을 직접 증착함으로써 얻어진다. 이 경우 포토리소그래피 단계는 없다.
도 3은 활성층(18)의 개구(26)를 에칭한 다음 에칭 마스크(20)를 제거한 후에 얻어진 구조를 도시한다. 개구(26)는 개구(24)와 일치되게 배치되고 제2 패드(15)를 노출시킨다. 도 3에 도시된 바와 같이, 개구(26)는 2개의 활성 영역(28)을 한정하며, 각각은 광전자 구성요소와 연관되며, 각 활성 영역(28)은 제1 패드(14) 중 하나를 덮는다.
도 4는, 각 광전자 구성요소에 대해, 활성 영역(28) 및 제2 패드(15)를 덮는 인터페이스 층(30)의 형성 후에 얻어진 구조를 도시한다. 따라서 2개의 광전자 구성요소(PH)가 얻어진다. 일 예에 따르면, 인터페이스 층(30)을 형성하는 물질의 필름은 도 3에 도시된 전체 구조에 걸쳐 증착될 수 있고, 인터페이스 층(30)의 경계는 필름 전체에 증착된 레지스트 층 상에 포토리소그래피 단계에 의해 형성될 수 있는 에칭 마스크를 수행함으로써, 또는 예를 들어 잉크젯 인쇄, 헬리오그래피, 실크 스크리닝, 플렉소그래피 또는 나노임프린트에 의해, 필름 상의 원하는 위치에 직접 수지 블록을 증착함으로써 에칭에 의해 얻어질 수 있다. 다른 예에 따르면, 인터페이스 층(30)은 예를 들어 잉크젯 인쇄, 헬리오그래피, 실크 스크리닝, 플렉소그래피 또는 나노임프린트에 의해 원하는 위치에 직접 증착될 수 있다.
각 광전자 구성요소(PH)의 활성층(28)의 성능은 특히 인터페이스 층(30)과 접촉하는 활성층(28)의 표면 상태에 따라 달라진다. 일반적으로, 인터페이스층(30)과 접촉하는 활성층(28)의 표면은 가능한 한 적은 결함을 갖는 것이 바람직하며, 여기서 결함은 표면 요철, 특히 긁힘, 또는 활성 영역(28)과 인터페이스 층(30) 사이에 삽입된 원치 않는 증착(입자, 오염 등)에 해당할 수 있다. 단점은 전술한 제조 방법의 단계가 결함을 나타내는 활성 영역(28)을 얻을 수 있다는 점이다.
에칭 마스크(20)가 개구(26)의 형성 단계 중에 활성층(18)에 대해 적용된 강성 기계적 부품인 경우, 특히 에칭 마스크(20)의 배치 중에 에칭 마스크(20)와 활성층(18)의 접촉은, 활성층(18)의 표면 결함을 형성할 수 있다. 이러한 결함은 특히 활성층(18)의 전체 두께에 걸쳐 확산될 수 있는 스크래치에 해당할 수 있다. 그러한 결함은 예를 들어 더 높은 누설 전류 또는 더 낮은 감도에서 활성층(18)의 성능의 국소적인 저하를 초래한다.
도 5는 광전자 장치(5)가 지문 획득에 사용되는 이미지 센서에 해당하고, 에칭 마스크(20)가 활성층(18)에 적용된 강성 기계 부품인 경우에 얻어지는 이미지를 도시한다. 에칭 마스크(20)의 적용으로 인한 활성층(18)의 표면 결함, 특히 인터페이스 층(20)과 이미지 픽셀을 형성하는 포토다이오드의 도전성 패드(14) 사이의 국소적 단락으로 인해, 도 5의 백색 이미지 픽셀에 대응하는, 획득된 이미지 포화 이미지 픽셀(32)을 관찰할 수 있다.
에칭 마스크(20)가 수지층(22)으로 형성되는 경우, 에칭 마스크(20)의 제거 단계는 활성층(18)에 개구(26)를 형성한 후, 예를 들어, 에칭 마스크(20)를 포함하는 구조를 화학적 배스(bath)에 침지함으로써 수행되어야 한다. 그러나, 에칭 마스크(20)의 제거는 활성층(18)에서 에칭을 일으키지 않아야 하며, 이는 화학적 배스의 조성물에 대한 제약을 도입할 수 있다. 이에 의해, 수지 에칭 마스크의 완전한 제거를 보장하기 어려울 수 있으며, 이는 활성층(18) 상에 원치 않는 잔류물의 존재를 유발할 수 있다.
도 6은 광전자 장치(5)가 이미지 센서에 대응하고 에칭 마스크(20)가 수지로 이루어진 경우에 얻어진 이미지를 도시한다. 얻어진 이미지는 활성층(18) 상의 잔류물의 존재를 반영하는 흔적(34)을 포함한다.
도 7 내지 도 11은 광전자 장치(35)를 제조하는 방법의 실시형태의 연속적인 단계들에서 얻어진 구조들의 단순화된 부분 단면도들이다.
도 7은 하기 단계 후에 얻어진 구조를 보여준다:
- 상부 표면(42)을 포함하는 지지체(40)를 구비하는 단계와;
- 각 광전자 구성요소에 대해, 상기 지지체(40)의 표면(42) 상에 제1 도전성 패드 또는 제1 도전성 트랙(44) 및 제2 도전성 패드 또는 제2 도전성 트랙(45)을 형성하는 단계로서, 2개의 제1 패드(44) 및 2개의 제2 패드(45)가 도 7에 도시되고, 각 광전자 구성요소는 제1 패드(44) 중 하나 및 제2 패드(45) 중 하나와 연관되어 있는 단계와;
- 각 도전성 패드들(44,45) 상에 인터페이스 층(46)을 형성하는 단계와;
- 상기 표면(42) 전체 위에 활성 유기층(47)을 증착하고 특히 도전성 패드들 (44,45)을 덮는 단계와;
- 활성층(47)과 접촉하여 전체 활성층(47) 위에 인터페이스층(48)을 증착하는 단계.
층들(46,47,48)은 각각 액체 증착에 의해 증착될 수 있다. 특히, 스핀 코팅, 분무 코팅, 헬리오그래피, 슬롯-다이 코팅, 블레이드 코팅, 플렉소그래피, 실크 스크리닝 또는 딥 코팅(특히 층(46)의 경우)과 같은 방법이 있을 수 있다. 변형으로서, 층들(47,48)은 캐소드 스퍼터링 또는 증발에 의해 증착될 수 있다. 수행된 증착 방법에 따라, 증착된 물질을 건조시키는 단계가 제공될 수 있다.
일 실시형태에 따르면, 지지체(40)는 예를 들어 단결정 실리콘으로 이루어진 반도체 기판을 포함하는 집적 회로에 해당할 수 있으며, 그 내부 및 상부에는, MOS 트랜지스터라고도 하는 절연 게이트 전계 효과 트랜지스터, 예를 들어, N-채널 및 P-채널 MOS 트랜지스터와, 기판과 트랜지스터, 도전성 트랙을 덮는 절연층 스택이 형성되어 있고, 트랜지스터와 패드를 전기적으로 접속하기 위해 스택 내에 도전성 비아(via)가 형성되어 있다. 집적 회로(40)는 100㎛ 내지 775㎛, 바람직하게는 200㎛ 내지 400㎛ 범위의 두께를 가질 수 있다. 다른 실시형태에 따르면, 지지체(40)는 유전체 물질로 이루어질 수 있다. 지지체(40)는 예를 들어 특히 유리로 이루어진 강성 지지체, 또는 예를 들어 중합체 또는 금속 물질로 이루어진 가요성 지지체이다. 중합체의 예로는 폴리에틸렌 나프탈렌(PEN), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET), 폴리이미드(PI) 및 폴리에테르에테르케톤(PEEK)이 있다. 지지체(40)의 두께는 예를 들어 20㎛ 내지 1cm, 예를 들면 약 125㎛이다. 광전자 구성요소에 의해 방출되거나 캡처된 관심 방사선이 지지체(40)를 가로질러야 하는 경우, 지지체는 투명할 수 있다.
실시형태에 따르면, 도전성 패드들(44,45)을 형성하는 물질은 다음 성분을 포함하는 군으로부터 선택된다:
- 텅스텐 산화물(WO3), 니켈 산화물(NiO), 바나듐 산화물(V2O5) 또는 몰리브덴 산화물(MoO3)과 같은 도전성 산화물, 특히 투명 도전성 산화물(TCO), 특히 인듐 주석 산화물(ITO), 알루미늄 아연 산화물(AZO), 갈륨 아연 산화물(GZO), 다층 ITO/Ag/ITO 구조물, 다층 ITO/Mo/ITO 구조물, 다층 AZO/Ag/AZO 구조물, 또는 다층 ZnO/Ag/ZnO 구조물과;
- 티타늄 질화물(TiN)과;
- 금속 또는 금속 합금, 예를 들어 은(Ag), 금(Au), 납(Pb), 팔라듐(Pd), 구리(Cu), 니켈(Ni), 텅스텐(W), 몰리브덴(Mo), 알루미늄(Al), 크롬(Cr) 또는 마그네슘과 은의 합금(MgAg)과;
- 도전성 중합체, 특히 폴리(3,4)-에틸렌디옥시티오펜과 나트륨 폴리스티렌 설포네이트의 혼합물인 PEDOT:PSS 중합체, 또는 폴리아닐린과;
- 탄소, 은 및/또는 구리 나노와이어와;
- 그래핀과;
- 이들 물질 중 적어도 2종의 혼합물.
광전자 구성요소에 의해 방출되거나 캡처된 관심 방사선이 지지체(40)를 가로질러야 하는 경우, 패드들(44,45)은 관심 방사선에 투명할 수 있다.
활성층(47)은 적어도 하나의 유기 물질을 포함하고, 복수의 유기 물질의 스택 또는 혼합물을 포함할 수 있다. 활성층(47)은 전자 공여체 중합체와 전자 수용체 분자의 혼합물을 포함할 수 있다. 활성층(47)의 두께는 50 nm 내지 2 ㎛ 범위, 예를 들어 300 nm 정도일 수 있다.
활성층(47)은 소분자, 올리고머, 또는 중합체를 포함할 수 있다. 이들은 유기 또는 무기 물질일 수 있다. 활성층(47)은 양극성 반도체 물질, 또는 N-형 반도체 물질과 P-형 반도체 물질의 혼합물을, 예를 들어 적층된 층 또는 나노미터 규모의 밀접한 혼합물 형태로 혼합물을 포함하여 체적 이종 접합(heterojunction)을 형성할 수 있다.
활성층(47)을 형성할 수 있는 P-형 반도체 중합체의 예로는 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT), 폴리[N-9'-헵타데카닐-2,7-카바졸-alt-5,5-(4,7-디-2-티에닐-2',1',3'-벤조티아디아졸)](PCDTBT), 폴리[(4,8-비스-(2-에틸헥실옥시)-벤조[1,2-b;4,5-b']디티오펜)-2,6-디일-alt-(4-(2-에틸헥사노일)-티에노[3,4-b]티오펜))-2,6-디일](PBDTTT-C), 폴리[2-메톡시-5-(2-에틸-헥실옥시)-1,4-페닐렌비닐렌](MEH-PPV), 또는 폴리[2,6-(4,4-비스-(2-에틸헥실)-4H-시클로펜타[2,1-b;3,4-b']디티오펜)-alt-4,7(2,1,3-벤조티아디아졸)](PCPDTBT)이 있다.
활성층(47)을 형성할 수 있는 N형 반도체 물질의 예로는 풀러렌, 특히 C60, [6,6]-페닐-C61-메틸 부타노에이트([60]PCBM), [6,6]-페닐-C71-메틸 부타노에이트([70]PCBM), 페릴렌 디이미드, 아연 산화물(ZnO) 또는 양자점을 형성할 수 있는 나노결정이 있다.
인터페이스 층(48)은 전자 주입 층 또는 정공 주입 층에 해당할 수 있다. 인터페이스 층(48)의 일 함수는 인터페이스 층이 캐소드 또는 애노드의 역할을 하는지 여부에 따라 정공 및/또는 전자를 차단, 수집 또는 주입할 수 있다. 보다 구체적으로, 인터페이스 층(48)은 애노드의 역할을 하는 경우, 이는 정공 주입 및 전자 차단층에 해당한다. 인터페이스 층(48)의 일 함수는 4.5 eV 이상, 바람직하게는 4.8 eV 이상이다. 인터페이스 층(48)이 캐소드의 역할을 하는 경우, 이는 전자 주입 및 정공 차단층에 해당한다. 인터페이스층(48)의 일 함수는 4.5eV 이하, 바람직하게는 4.2eV 이하이다. 활성층(47)에 의해 방출되거나 캡처된 관심 방사선이 인터페이스 층(48)을 가로질러야 하는 경우, 인터페이스 층(48)은 관심 방사선에 대해 투명하다. 산화물 층(48)의 두께는 10 nm 내지 2 ㎛ 범위, 예를 들어 300 nm 정도일 수 있다.
인터페이스 층(48)이 전자 주입 층의 역할을 하는 경우, 인터페이스 층(48)을 형성하는 물질은 다음을 포함하는 군으로부터 선택된다:
- 금속 산화물, 특히 티타늄 산화물 또는 아연 산화물과;
- 호스트/분자 도펀트 시스템, 특히 상품명 NET-5/NDN-1 또는 NET-8/MDN-26으로 Novaled 사의 제품과;
- 도전성 또는 도핑된 반도체 중합체, 예를 들어 폴리(3,4)-에틸렌디옥시티오펜과 토실레이트의 혼합물인 PEDOT:토실레이트 중합체와;
- 폴리에틸렌이민(PEI) 또는 에톡실화, 프로폭실화 및/또는 부톡실화 폴리에틸렌이민(PEIE)과;
- 탄산염, 예를 들어 CsCO3와;
- 고분자 전해질, 예를 들어, 폴리[9,9-비스(3'-(N,N-디메틸아미노)프로필)-2,7-플루오렌-alt-2,7-(9,9-디옥티플루오렌)](PFN), 폴리[3-(6-트리메틸암모늄헥실]티오펜(P3TMAHT) 또는 폴리[9,9-비스(2-에틸헥실)플루오렌]-b-폴리[3-(6-트리메틸암모늄헥실]티오펜(PF2/6-b- P3TMAHT)과;
- 이들 물질 중 2종 이상의 혼합물.
인터페이스 층(48)이 정공 주입 층의 역할을 하는 경우, 인터페이스 층(48)을 형성하는 물질은 다음 성분을 포함하는 군으로부터 선택될 수 있다:
- 도전성 또는 도포된 반도체 중합체, 특히 Sigma-Aldrich 사의 상표명 Plexcore OC RG-1100, Plexcore OC RG-1200, PEDOT:PSS 중합체 또는 폴리아닐린과;
- 분자 호스트/도펀트 시스템, 특히 Novaled 사의 상품명 NHT-5/NDP-2 또는 NHT-18/NDP-9로 시판되는 제품과;
- 텅스텐 산화물(WO3)과;
- 고분자 전해질, 예를 들어 나피온(Nafion)과;
- 금속 산화물, 예를 들어, 몰리브덴 산화물, 바나듐 산화물, ITO 또는 니켈 산화물과;
- 이들 물질 중 2종 이상의 혼합물.
도 8은 인터페이스 층(48) 상에 에칭 마스크(50)를 형성한 후에 얻어진 구조를 도시한다. 일 예에 따르면, 에칭 마스크(50)는 인터페이스 층(48) 상에 레지스트 층(52)을 증착하고, 특히 제2 패드(45) 레벨에서 인터페이스 층(48)을 노출시키기 위한 포토리소그래피 기술에 의해 감광성 층(52)에 개구(54)를 형성함으로써 얻어진다. 다른 예에 따르면, 에칭 마스크(520)는 예를 들어 잉크젯, 헬리오그래피, 실크 스크리닝, 플렉소그래피 또는 나노임프린트에 의해 인터페이스 층(48) 상의 원하는 위치에 수지 블록을 직접 증착함으로써 얻어진다. 이 경우 포토리소그래피 단계가 없다. 다른 예에 따르면, 에칭 마스크(50)는 개구(54)를 포함하고 인터페이스 층(48)에 대해 적용되는 강성 기계적 부품이다.
도 9는, 특히 제2 패드(45)를 노출시키기 위해, 인터페이스 층(48)에서 개구(56)를 개구(54)와 일렬로 에칭하고, 그리고 활성층(47)에서 개구(58)를 개구(56)와 일렬로 에칭한 후에 얻어진 구조를 도시한다. 본 예에서, 개구들(56,58)은 각각이 광전자 구성요소와 연관된 2개의 활성층(60)을 한정하며, 각 활성 영역(60)은 제1 연관된 패드(44)를 덮는다. 각각의 에칭은 반응성 이온 에칭(RIE) 또는 화학적 에칭일 수 있다.
도 10은 에칭 마스크(50)의 제거 후에 얻어진 구조를 도시한다. 에칭 마스크(50)가 수지로 제조될 때, 에칭 마스크(50)의 제거는 임의의 스트리핑 방법, 예를 들어 에칭 마스크(50)를 포함하는 구조물을 화학적 배스에 침지하거나 RIE 에칭에 의해 얻어질 수 있다.
도 11은, 각 활성 영역(60)에 대해, 바람직하게는 인터페이스 층(48)과 접촉하고 제2 패드(45)를 덮는 인터페이스 층(48)과 접촉하여, 적어도 부분적으로 인터페이스 층(48)을 덮고 관련 제2 패드(45)를 덮는 도전성 연결 요소(62)를 형성한 후 얻어진 구조를 도시한다. 연결 요소(62)는 인터페이스 층(48)에 대해 이전에 언급된 물질 목록의 도전성 물질 중 하나로 제조될 수 있다. 연결 요소(62)는 인터페이스 층(48)과 동일한 물질 또는 인터페이스 층(48)과 상이한 물질로 제조될 수 있다. 인터페이스 층(48)이 비도전성 물질로 제조될 때, 연결 요소(62)는 바람직하게는 인터페이스 층(48)을 완전히 덮는다. 일 실시형태에 따르면, 특히 인터페이스 층(48)이 도전성이고 연결 요소(62)가 인터페이스 층(48)을 부분적으로 덮을 때, 인터페이스 층(48)은 관심 방사선에 투명할 수 있고 연결 요소(62)는 관심 방사선에 불투명할 수 있다. 연결 요소(62)의 최대 두께는 10 nm 내지 2 ㎛의 범위에 있을 수 있다.
패드들(44,45) 및 연결 요소(62)를 형성하는 물질에 따르면, 연결 요소(62)를 형성하는 방법은, 예를 들어 원하는 위치에서 연결 트랙을 형성하는 물질을 포함하는 유체 또는 점성 조성물의 직접 인쇄, 예를 들어 잉크젯 인쇄, 헬리오그래피, 실크 스크리닝, 플렉소그래피, 스프레이 코팅, 드롭-캐스팅 또는 나노임프린트에 의해 소위 부가 공정에 해당할 수 있다. 패드들(44,45) 및 연결 요소(62)를 형성하는 물질에 따르면, 연결 요소(62)를 형성하는 방법은 소위 감산 방법에 해당할 수 있으며, 여기서 연결 트랙을 형성하는 물질이 전체 구조에 걸쳐 증착되고, 그 다음 사용되지 않은 부분은 예를 들어 포토리소그래피, 레이저 절제 또는 리프트 오프 방법에 의해 제거된다. 고려되는 물질에 따르면, 전체 구조에 대한 증착은 예를 들어 액체 증착, 캐소드 스퍼터링 또는 증발에 의해 수행될 수 있다. 스핀 코팅, 스프레이 코팅, 헬리오그래피, 슬롯-다이 코팅, 블레이드 코팅, 플렉소그래피 또는 실크 스크리닝과 같은 방법이 특히 이용될 수 있다. 수행된 증착 방법에 따라, 증착된 물질을 건조시키는 단계가 제공될 수 있다.
유리하게는, 활성 영역(60)을 한정하는 단계는 활성층(47)이 아닌 인터페이스 층(48)에 대해 도포되는 에칭 마스크(50)를 구현한다. 이에 의해, 인터페이스 층(48)과 접촉하는 활성층(47)의 표면은 에칭 마스크(50)에 의해 열화되지 않는다. 또한, 에칭 마스크(50)의 제거는 활성층(47)과 인터페이스 층(48) 사이의 계면과 접촉하는 잔류물의 존재를 초래하지 않을 수 있다. 또한, 에칭 마스크(50)가 레지스트로 이루어질 때, 인터페이스 층(48)의 감소된 감도로 인해 에칭 마스크(50)의 제거를 위해 수행된 처리의 선택에 대한 제약이 덜하다.
도 12 내지 도 16은 광전자 장치(35)를 제조하는 방법의 다른 실시형태의 연속적인 단계에서 얻어진 구조의 단순화된 부분 단면도이다.
도 12는 지지체(40)의 표면(42)에 도전성 패드들(44,45)을 형성하고 도전성 패드들(44,45) 상에 인터페이스 층(46)을 형성하는 단계 후에 얻어진 구조를 도시하며, 단 하나의 도전성 패드(44) 및 하나의 도전성 패드(45)가 도 12 내지 16에 도시되어 있다.
도 13은 각각의 제2 패드(45) 상에 희생 블록(64)을 형성하는 단계 후에 얻어진 구조를 도시하며, 단일 블록(64)은 도 13에 도시되어 있다. 각 희생 블록(64)은 바람직하게는 레지스트로 이루어진다. 희생 블록(64)은 포토리소그래피 단계에 의해 형성될 수 있다. 일 실시형태에 따르면, 도 13에 도시된 바와 같이, 각 희생 블록(64)은 그것이 놓이는 패드(45)로부터 나팔 모양의 형태를 가질 수 있거나, 또는 소위 캡 형태의 프로파일을 가질 수 있다. 즉, 패드(45)와 접촉하는 베이스보다 더 큰 치수의 상부를 가질 수 있다. 일 예에 따르면, 이러한 형상은 특히 포토리소그래피 단계 중에 블록(64)을 형성하는 데 사용된 감광성 층의 표면을 경화시키는 단계를 제공함으로써, 예를 들어 수지 층을 클로로벤젠과 같은 방향족 용매에 침지함으로써 얻어질 수 있다. 또 다른 예에 따르면, 이러한 형상은 수지층 전개 단계 중에 얻어질 수 있으며, 수지는 수지층에 수직인 방향을 따라 변하는 전개율을 갖도록 선택되고, 수지층은 그의 자유 상부 표면에서 전개에 대한 저항성이 더 강하다. 실시형태에 따르면, 블록(64)의 베이스의 치수는 블록(64)이 전체 패드(45)를 덮는 것을 확실하게 하기 위해 패드(45)의 치수보다 크다.
도 14는 도 13에 도시된 전체 구조 위에 활성층(47) 및 인터페이스 층(48)의 증착 단계 후에 얻어진 구조를 도시한다. 인터페이스 층(46) 상에 놓이는 각 희생 블록(64) 부분의 두께는 바람직하게는 활성 층(47) 및 인터페이스 층(48)의 두께의 합보다 더 크다. 활성층(47) 및 인터페이스층(48)의 스택은 패드들(44,45) 상에서, 패드들(44,45) 사이의 지지체(40)의 표면(42) 상에서, 그리고 각 희생 블록(64)의 상부 표면 상에서 연장된다. 스택 형성 방법은 바람직하게는 블록(64)의 바닥보다 상단이 더 넓은 나팔 모양의 블록으로 인해 스택이 블록(64)의 측벽의 적어도 일부에 증착되지 않도록 하는 방향성 증착 방법이다.
도 15는 희생 블록(64)의 제거 단계 후에 얻어진 구조를 도시한다. 일 실시형태에 따르면, 이것은 도 14에 도시된 구조물을 인터페이스 층(48)을 용해하지 않고 희생 블록(64)을 선택적으로 용해시키는 용매를 함유하는 배스에 침지함으로써 달성된다. 따라서, 인터페이스 층(48)에 개구(56)를 형성하고 활성 영역(60)을 한정하는 활성층(47)에 개구(58)를 형성한다.
도 16은, 각 활성 영역(60)에 대해, 인터페이스 층(48)을 부분적으로 덮고 제2 관련 패드(45)를 덮는 연결 요소(62)를, 제2 패드(45)를 덮은 인터페이스 층(48) 및 인터페이스 층(46)과 접촉하여 형형한 후 얻어진 구조를 나타낸다.
도 17은 유기 포토다이오드에 대응하는 구성요소(35)의 실시형태의 투명도를 갖는 단순화된 부분 평면도이다. 이 실시형태에서, 활성 영역(60) 및 인터페이스 층(48)을 포함하는 스택은 평면도에서 볼 때 원형 형상을 갖는다.
도 18 내지 도 24는 유기 포토다이오드 및 MOS 트랜지스터를 갖는 센서를 포함하는 광전자 장치를 제조하는 방법의 실시형태의 연속적인 단계에서 얻어진 구조의 단순화된 부분 단면도이다.
도 18은 MOS 트랜지스터의 어레이를 포함하는 집적 회로(68)의 예의 부분 단순화 단면도이고, MOS 트랜지스터를 갖는 6개의 판독 회로(70)는 도 18 내지 24에서 직사각형으로 개략적으로 도시되어 있다. 실시형태에 따르면, 집적 회로(68)는 마이크로일렉트로닉스에서 통상적인 기술에 의해 형성된다. 도전성 패드는 집적 회로(68)의 표면에 형성된다. 도전성 패드 중에서, 집적 회로(68)의 영역(74)에 형성되고 유기 포토다이오드용 하부 전극으로 사용될 패드(72), 영역(74) 외부, 예를 들어 회로(68) 주변에서 포토다이오드의 상부 전극의 바이어싱을 위해 사용될 단일 패드(76)(도 18 내지 24에 도시), 및 집적 회로(68)의 바이어싱에 사용될 단일 패드(78)(도 18 내지 24에 도시)는 구별할 수 있다.
통상적으로, 집적 회로(68)는 예를 들어 단결정 실리콘으로 만들어진 반도체 기판을 포함할 수 있으며, 그 내부 및 상부에는 MOS 트랜지스터라고도 하는 절연 게이트 전계 효과 트랜지스터, 예를 들어, N-채널 및 P-채널 MOS 트랜지스터와 기판 및 판독 회로(70)를 덮는 절연층 스택이 형성되고, 도전성 트랙 및 도전성 비아는 판독 회로(70) 및 패드들(72,76,78)을 전기적으로 결합하기 위해 스택에 형성된다.
도 19는 유기 인터페이스 층(80)의 각 패드(72) 상에 형성한 후에 얻어진 구조를 도시한다. 이용된 형성 방법은 도 19에 도시되지 않은 패드들(76,78) 상에 유기층의 형성을 추가로 야기할 수 있다. 인터페이스 층(80)은 탄산세슘(CsCO3), 금속 산화물, 특히 아연 산화물(ZnO), 또는 이들 화합물 중 적어도 2종의 혼합물로 제조될 수 있다. 인터페이스 층(80)은 자가-조립된 단분자 층 또는 중합체, 예를 들어 (폴리에틸렌이민, 에톡실화 폴리에틸렌이민, 또는 폴리[(9,9-비스(3'-(N,N-디메틸아미노)프로필)-2,7)-플루오렌)-alt-2,7-(9,9-디옥틸플루오렌)]을 포함할 수 있다. 인터페이스 층(80)의 두께는 바람직하게는 0.1 nm 내지 1 ㎛ 범위이다. 인터페이스 층(80)은 도 19에 도시된 구조를 직접 제공하는 패드(72)(및 가능하게는 76 및 78)에 물리적으로 그라프트할 수 있다. 변형으로서, 인터페이스 층(80)은 도 18에 도시된 전체 구조 위에 증착된 다음, 도 19에 도시된 결과를 제공하기 위해 패드(72) 외부에서 에칭될 수 있다. 도시되지 않은 다른 변형에 따르면, 인터페이스 층(80)은 도 18에 도시된 전체 구조 위에 증착될 수 있으며, 이 층은 매우 낮은 횡방향 전도도를 갖기 때문에, 패드들(72,76,78) 외부에서 이를 제거할 필요가 없다.
도 20은 도 19에 도시된 전체 구조 위에 활성 유기층(82)을 형성한 후 얻어진 구조를 도시하며, 작동 시 포토다이오드의 활성 영역이 형성될 것이다. 활성층(82)은 활성층(47)과 동일한 조성을 가질 수 있다.
도 21은 활성층(82) 상에 인터페이스 층(84)을 증착한 후에 얻어진 구조를 도시한다. 인터페이스 층(84)은 인터페이스 층(48)과 동일한 조성물을 가질 수 있다.
도 22는, 패드(76)의 레벨에서 인터페이스 층(84)를 노출시키기 위해, 포토리소그래피 기술에 의해 인터페이스 층(84) 상에 레지스트 층(86)을 증착하고 레지스트 층(86)에 개구(88)(도 22에서 도시된 단일 개구 88)를 형성한 후 얻어진 구조를 도시한다.
도 23은 감광층(86)의 개구(88)와 일렬로 인터페이스 층(84)의 개구(90)를 에칭하고, 패드(76)를 노출시키기 위해, 인터페이스 층(84)의 개구(90)와 일렬인 활성층(82)의 개구(92)를 에칭한 후에 얻어진 구조를 도시한다.
도 24는 감광층(86)을 제거한 후 그리고 전체 구조에 걸쳐 연결층(94)을 증착한 후에 얻어진 구조를 도시한다. 연결 층(94)은 특히 패드(76)와 접촉하고 연결 요소(62)와 동일한 조성물을 가질 수 있다.
방법은 연결 층(94)을 에칭하는 후속 단계 및 전체 구조를 덮는 캡슐화 층을 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
구조는 층(74)에서 광학 센서를 형성하는 유기 포토다이오드(96) 어레이를 포함하고, 각 포토다이오드(96)는 패드(72) 중 하나에 대향하는 유기 층들(82,84)의 부분에 의해 형성된다. 도 24의 예에서, 6개의 유기 포토다이오드(96)가 도시되어 있다. 실제로, 이 어레이는 동작 시 포토다이오드(96)의 판독 및 제어에 사용될 수 있는 판독 회로(70)와 일렬로 수직으로 위치된다. 본 실시형태에서, 층(80)은 포토다이오드(96)의 레벨에서 불연속적인 것으로 도시되는 반면, 유기 층들(82,84)은 포토다이오드(96)의 레벨에서 연속적인 것으로 도시된다. 변형으로서, 인터페이스 층(80)은 포토다이오드(96) 수준에서 연속적일 수 있다. 스택의 두께는 300 nm 내지 1 ㎛, 바람직하게는 300 nm 내지 500 nm 범위일 수 있다.
다양한 실시형태 및 변형이 설명되었다. 당업자는 이러한 다양한 실시형태 및 변형의 특정 특징이 조합될 수 있고 다른 변형이 당해 분야의 숙련가에게 발생할 수 있음을 이해할 것이다. 마지막으로, 설명된 실시형태 및 변형의 실제적인 실현은 위에 주어진 기능적 표시에 기초하여 당업자의 능력 내에 있다.

Claims (11)

  1. 다음의 연속적인 단계들을 포함하는, 광전자 장치의 제조 방법으로서,
    a) 지지체(40) 상에 제1 및 제2 전기적 도전성 패드들(44,45)을 형성하는 단계와;
    b) 상기 제1 및 제2 전기적 도전성 패드들을 덮는 활성 유기층(47)을 증착하는 단계와;
    c) 상기 활성 유기층과 접촉하여 상기 활성 유기층 상에 제1 인터페이스 층(48)을 증착하는 단계와;
    d) 상기 제1 인터페이스 층(48)에 제1 개구(56)를 형성하고, 상기 제1 개구와 일렬로 상기 활성 유기층(47)에 제2 개구(58)를 형성하여, 상기 제2 전기적 도전성 패드를 노출시키는 단계와;
    e) 상기 제1 및 제2 개구들에서 적어도 부분적으로 연장하는 제2 인터페이스 층(62)을 형성하는 단계로서, 상기 제2 인터페이스 층은 상기 제1 인터페이스 층 및 상기 제2 전기적 도전성 패드와 접촉하는, 단계를 포함하는, 광전자 장치의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 개구(56) 및/또는 상기 제2 개구(58)를 형성하는 단계가 반응성 이온 에칭에 의해 달성되는 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 단계 d)는 상기 제1 인터페이스 층(48)에 대해 마스크(50)를 적용하는 단계를 포함하고, 상기 마스크는 제3 개구(54)를 포함하고, 상기 제1 개구(56)는 상기 제3 개구와 일렬로 에칭되는 방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 단계 d)는 상기 제1 인터페이스 층(48) 상에 레지스트 층(52)을 증착하는 단계 및 상기 레지스트 층에 제3 개구(54)를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 제1 개구(56)는 상기 제3 개구와 일렬로 에칭되는 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단계들 a)와 b) 사이에, 상기 제2 전기적 도전성 패드(45)에 대향하는 레지스트 블록(64)을 형성하는 단계를 포함하고, 상기 블록은 상부 및 측면들을 포함하고, 단계 c) 후, 상기 활성 유기층(47) 및 상기 제1 인터페이스 층(48)을 포함하는 상기 스택은 특히 상기 블록의 상부를 덮고 측면들을 완전히 덮지는 않으며, 상기 방법은 단계 d)에서 상기 블록을 제거하는 단계를 포함하는 방법,
  6. - 지지체(40)와;
    - 상기 지지체 상의 제1 및 제2 전기적 도전성 패드들(44,45)과;
    - 상기 제1 및 제2 전기적 도전성 패드들을 덮는 활성 유기층(47)과;
    - 상기 활성 유기층과 접촉하여 상기 활성 유기층을 덮는 제1 인터페이스 층(48)과;
    - 상기 제1 인터페이스 층(48)의 제1 개구(56) 및, 상기 제1 개구와 일렬인, 상기 활성 유기층(47)의 제2 개구(58)와;
    - 상기 제1 및 제2 개구들에서 적어도 부분적으로 연장되는 제2 인터페이스 층(62)으로서, 상기 제1 인터페이스 층 및 상기 제2 전기적 도전성 패드와 접촉하는 제2 인터페이스 층(62)을 포함하는 광전자 장치(35).
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 인터페이스 층(48) 및/또는 상기 제2 인터페이스 층(62)은,
    - 금속 산화물과;
    - 호스트/분자 도펀트 시스템과;
    - 도전성 또는 도핑된 반도체 중합체와;
    - 탄산염과;
    - 고분자 전해질과;
    - 이들 물질 중 2종 이상의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함하는 광전자 장치.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서,
    상기 제1 인터페이스 층(48) 및 상기 제2 인터페이스 층(62)은 상이한 물질로 제조되는 광전자 장치.
  9. 제6항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 도전성 패드들(44,45)은,
    - 도전성 산화물과;
    - 금속 또는 금속 합금과;
    - 도전성 중합체와;
    - 탄소, 은 및/또는 구리 나노와이어와;
    - 그래핀과;
    - 이들 물질 중 적어도 2종의 혼합물을 포함하는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 화합물을 포함하는 광전자 장치.
  10. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 활성 유기층(47)은 P-형 반도체 중합체 및 N-형 반도체 물질을 포함하고, 상기 P-형 반도체 중합체는 폴리(3-헥실티오펜)(P3HT), 폴리[N-9'-헵타데카닐-2,7-카바졸-alt-5,5-(4,7-디-2-티에닐-2',1',3'-벤조티아디아졸)](PCDTBT), 폴리[(4,8-비스-(2-에틸헥실옥시)-벤조[1,2-b;4,5-b']디티오펜)-2,6-디일-alt-(4-(2-에틸헥사노일)-티에노[3,4-b]티오펜))-2,6-디일](PBDTTT-C), 폴리[2-메톡시-5-(2-에틸-헥실옥시)-1,4-페닐렌-비닐렌](MEH-PPV), 또는 폴리[2,6-(4,4-비스-(2-에틸헥실)-4H-시클로펜타[2,1-b;3,4-b']디티오펜)-alt-4,7(2,1,3-벤조티아디아졸)](PCPDTBT)이고; 그리고 상기 N-형 반도체 물질은 풀러렌, [6,6]-페닐-C61-메틸 부타노에이트([60]PCBM), [6,6]-페닐-C71-메틸 부타노에이트([70]PCBM), 페릴렌 디이미드, 아연 산화물 또는 양자점을 형성할 수 있는 나노결정인 광전자 장치.
  11. 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    전자기 방사선을 방출하거나 캡처할 수 있고, 상기 활성 유기층(47)은 대부분의 상기 전자기 방사선이 상기 광전자 장치에 의해 캡처되거나 또는 대부분의 상기 전자기 방사선이 상기 광전자 장치에 의해 방출되는 상기 광전자 장치의 층인 광전자 장치.
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