WO2014111607A1 - Opto-spintronic device and production method thereof - Google Patents

Opto-spintronic device and production method thereof Download PDF

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WO2014111607A1
WO2014111607A1 PCT/ES2014/000005 ES2014000005W WO2014111607A1 WO 2014111607 A1 WO2014111607 A1 WO 2014111607A1 ES 2014000005 W ES2014000005 W ES 2014000005W WO 2014111607 A1 WO2014111607 A1 WO 2014111607A1
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WO
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layer
electrode
barrier layer
barrier
organic semiconductor
Prior art date
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PCT/ES2014/000005
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Spanish (es)
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Inventor
Eugenio Coronado Miralles
Helena PRIMA GARCÍA
Juan Pablo PRIETO RUIZ
Original Assignee
Universitat De València
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    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10—Magnetoresistive devices
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices

Definitions

  • a first aspect of the invention concerns an opto-spintronic device that provides dual operation: spin valve and electroluminescent emitter and, more particularly, an opto-spintronic device that allows both functions to be performed with low voltages and high efficiency .
  • a second aspect of the invention concerns a method for manufacturing the device of the first aspect of the invention.
  • the second class of molecular devices consists of spin valves that are formed by an organic layer between two ferromagnetic electrodes. In these systems the polarized spin charges are injected from the first electrode to the organic semiconductor, transported through it and detected by the second electrode. So far, spin valves based on organic semiconductors have been built, where devices that act with a high degree of efficiency in injection, transport and spin detection have been achieved.
  • the present inventors do not know of any proposal for an opto-spintronic device where, unlike those mentioned above, an attempt has been made to increase the spin polarization of the device by acting on layers other than those that make up the organic semiconductor.
  • HyLEDs light-emitting inorganic-organic hybrid diodes
  • an opto-spintronic device which, in a manner known per se, comprises:
  • the device proposed by the first aspect of the invention typically comprises:
  • barrier layers being composed, sized, arranged and configured to:
  • the first and / or second barrier layers is, or is composed at least in part, of a metal oxide, which can be conductive or insulating.
  • the device comprises at least one additional barrier layer, adjacent to the first and / or second barrier layers, said additional barrier layer being composed of a magnetic or non-magnetic molecular material.
  • the first and / or the second barrier layers are composed of a magnetic or non-magnetic molecular material.
  • the first and / or the second barrier layer is or is composed at least in part by at least one of the following compounds: AIO x , ZnO and Mo0 3 , and one or both of the called first and second electrodes is or is at least partly composed of a ferromagnetic material that can be a metal, such as Fe, Co or permalloy, or a ferromagnetic metal oxide, such as 1-x Sr x Mn0 3 (LSMO ).
  • a ferromagnetic material can be a metal, such as Fe, Co or permalloy, or a ferromagnetic metal oxide, such as 1-x Sr x Mn0 3 (LSMO ).
  • the layer of electroluminescent organic semiconductor material is composed of a non-deuterated material, although for other embodiments the semiconductor material may be deuterated.
  • the semiconductor material may be deuterated.
  • the electroluminescent organic semiconductor material is, for a preferred embodiment, ambipolar, ie electron and hole transporter, so it is only necessary to include an electroluminescent organic semiconductor layer.
  • the electroluminescent organic semiconductor material is homopolar, ie electron or hole transporter, including the device proposed by the first aspect of the present invention, so it is necessary to arrange a layer of electroplating electropuminescent organic semiconductor material electron transporter on a layer of electropuminescent electropuminescent organic semiconductor material hollow conveyor.
  • the layer (or layers) of electroluminescent organic semiconductor material is constituted by an organic polymer with its emission band located in the wavelengths of green, blue, red or white within the visible spectrum, and it is, preferably, poly (9,9'-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole), also called F8BT.
  • the device proposed by the first aspect of the invention adopts the structural configuration of a light emitting inorganic-organic hybrid diode (HyLED), being arranged consecutively in a vertical configuration on the transparent substrate: the first electrode acting as a cathode, the first barrier layer, the electroluminescent organic semiconductor material layer, the second barrier layer and the second electrode acting as the anode.
  • HyLED light emitting inorganic-organic hybrid diode
  • Such barrier layers included in the device proposed by the first aspect of the present invention have the function of facilitating the injection of charges and protecting the metal electrodes from oxidation. Its incorporation into the device proposed by the first aspect of the present invention causes a synergy that causes a surprising effect that the person skilled in the art could not expect from a simple combination of the teachings of documents [3] and [4], manifesting said effect in, for example, the performance of the two functions mentioned, as a spin valve and as an electroluminescent emitter, with voltage values considerably lower than those required in known opto-spintronic devices, and offering greater performance, both in the results of magnetoresistance as in those of electroluminescence, than those obtained in the spintronic device described in [3].
  • the device comprises, on the second ferromagnetic electrode, a non-ferromagnetic metal layer, such as Au, Ag, Al, etc., in order to prevent oxidation when exposed to environmental conditions.
  • a non-ferromagnetic metal layer such as Au, Ag, Al, etc.
  • the two ferromagnetic electrodes are layers that adopt an elongated shape with a width less than that of the substrate and whose respective longitudinal directions intersect in plan, preferably at 90 ° to each other, that is to say in the form of a cross, although other angular values are also possible.
  • the active area determined by the intersection zone of both, is very small, because by depositing some layers by "spin-coating" (as will be described later with reference to the method proposed by the second aspect of the invention), in the center of the layer is where the layer will have less thickness differences and better roughness, thus avoiding possible short circuits (direct contact between electrodes).
  • the processes of efficient injection of charge, transport, exciton formation and recombination of these to generate electroluminescence are mainly based on an optimal design of the energy levels of the device proposed by the first aspect of the invention.
  • the metal used as a ferromagnetic cathode injects electrons through the first barrier layer in the LUMO (acronym for "Lowest Unoccupied Molecular Orbital”: lowest unoccupied molecular orbital) of the Electroluminescent material (EML), more efficiently thanks to the electronic states of the metal oxide conduction band.
  • the ferromagnetic metal anode must have a high working function in order to effectively inject the holes in the HOMO (acronym for "Highest Occupied Molecular Orbital”: the highest occupied molecular orbital) of the EML.
  • the second barrier layer, or gap injector is interposed between the anode and the EML, which fulfills a double function: on the one hand it creates electronic surface states to facilitate the injection of holes in the HOMO of the EML and on the other acts as an electronic charge blocker to preserve sufficient exciton formation inside the EML and achieve efficient recombination of electron-hollow pairs and the consequent emission of light, by the cathode of the device.
  • the first electrode is a layer of Fe, preferably with a thickness between 3.5 and 10 nm, and even more preferably 4.5 nm; this layer being very thin in order to avoid the absorption of light generated in the organic semiconductor, since Fe is an opaque material to electromagnetic radiation,
  • the first barrier layer is an AIO x layer formed from a layer of Al, preferably with a thickness between 1 and 3 nm, and even more preferably 2 nm
  • the second barrier layer is a Mo0 3 layer, preferably 2 to 4 nm thick, and even more preferably 3 nm
  • the second electrode is a Co layer, preferably 15 to 35 nm thick, and even more preferably 25 nm thick, and is coated with a non-ferromagnetic metal layer with a thickness preferably between 50 and 90 nm, and with even more preference of 70 nm.
  • the alumina, AIO x not only protects against oxidation to the Fe electrode, but also acts as an electron injector, since at low temperatures the alumina acts as an insulator favoring the injection of electrons from the Fe conduction band to HOMO of the organic semiconductor. Finally, AIO x acts as a hole blocker, increasing the efficiency of electron-hole recombination in the organic semiconductor.
  • the first electrode is an LSMO layer, which preferably has a thickness between 3.5 and 40 nm,
  • the first barrier layer is a ZnO layer, which preferably has a thickness between 5 and 15 nm, even more preferably 10 nm,
  • the second barrier layer is a Mo0 3 layer, has a thickness of preferably between 2 and 4 nm, with even more preference of 3 nm, and
  • the second electrode is a cobalt layer with a thickness, preferably between 15 and 35 nm, still preferably 25 nm and is coated with an Au layer having a thickness, preferably between 50 and 90 nm, with even more preference of 80 nm.
  • the electroluminescent organic semiconductor is, for both implementations, an F8BT layer, between 20 and 100 nm.
  • a second aspect of the invention concerns a method for manufacturing an opto-spintronic device, which comprises manufacturing the device of the first aspect by the following steps:
  • the method comprises depositing, by thermal evaporation, a layer of non-ferromagnetic metal on the layer that forms the second electrode.
  • steps a) and b) are carried out in a high vacuum evaporator, said metal being oxidized Al,
  • the method comprises breaking the vacuum and removing the device in formation of the evaporator so that the Al layer oxidizes and forms AIO x :
  • step c) is carried out by deposition using spin-coating techniques, outside the evaporator;
  • steps d) and e) are carried out in said or other evaporator under high vacuum.
  • step a) is carried out in a high vacuum evaporator at temperatures suitable for the evaporation of LSMO,
  • step b) comprises evaporating or depositing the ZnO layer, outside the evaporator;
  • step c) is carried out by deposition using spin-coating techniques, outside the evaporator;
  • steps d) and e) are carried out in said or other evaporator under high vacuum.
  • the method proposed by the second aspect of the present invention includes deposition methods from dissolution, rather than evaporation, unlike [3], as regards any of its layers including the semiconductor layer electroluminescent organic. Dissolution deposition methods are more interesting from the point of view of large-scale manufacturing.
  • FIG. 1 3D scheme of the device proposed by the first aspect of the invention for an exemplary embodiment, where the cathode is the electron injector and the anode is the hole injector.
  • the direction of the current is from the cathode to the anode, with a recombination of singles in the organic semiconductor with the consequent generation of light.
  • the following references have been used to indicate each of the layers: S for the substrate, I for the ITO strip of the substrate, E1 for the cathode, B1 for the electron barrier, SO for the organic semiconductor, B2 for the barrier of holes, E2 for the anode and A for the protective layer of non-ferromagnetic metal.
  • Figure 4 Response of the magnetic transport of the device proposed by the present invention, for Prototype 1 measured at a temperature of 2 K. Cycle showing the giant magnetoresistance behavior of the device, the parallel configuration for high magnetic field values and the antiparallel configuration for low magnetic field values.
  • Figure 6 Response of the magnetic transport of the device proposed by the first aspect of the present invention, for Prototype 2 measured at the temperature of 2 K. Cycle showing the giant magnetoresistance behavior of the device, the parallel configuration for field values high magnetic and anti-parallel configuration for low magnetic field values.
  • a 2D representation of the device manufacturing scheme for each deposition layer is shown in Figure 2, the sample sizes are 1 cm x 1 cm side.
  • the substrate S chosen must be a transparent material that provides an acceptable roughness for the deposition of the layers. To avoid the short circuits and the effects of interpenetration between the layers forming pores in the interfaces of each layer, it is necessary to ensure a good homogeneous deposition of each one of them, facilitating the injection of spin between them.
  • the substrate S is shaped, in plan, rectangular or quadrangular, on which the first electrode E1 runs along a first axis of central symmetry of the substrate S, as seen in Figure 1 and in view a) of the Figure 2;
  • the first barrier layer B1 has the same or substantially the same rectangular shape (in plan) and dimensions as the layer that forms the first electrode E1 and is arranged thereon coincidentally, in plan, both of which are arranged, in plant, symmetrically with respect to said first axis of central symmetry of the substrate, as seen in Figure 1 and in view b) of Figure 2;
  • the layer of electroluminescent organic semiconductor material, SO has a rectangular, planar shape and is arranged on the first barrier layer B1 and sized in such a way that it does not cover the ends of the first barrier layer B1 and the first electrode E1, to allow access and connection from the outside, as seen in Figure 1 and in view c) of Figure 2;
  • the second barrier layer B2 has a rectangular plan shape and covers a large part of the surface of the organic semiconductor SO, as seen in Figure 1 and in view d) of Figure 2; Y
  • the layer that forms the second electrode E2 and the protective layer A are shaped, in plan, rectangular, and are arranged one on top of the other in a coincident way, in plan, and on the second barrier layer B2 symmetrically, in plan, as regards a second axis of central symmetry of the substrate S perpendicular to the first axis of symmetry.
  • Figure 1 it is illustrated arranged on the substrate S a strip of
  • ITO with reference I, this is optional, being used only for some Examples of embodiment (as is the case of prototype 1 described below), while in others, the substrate S does not incorporate any strip of ITO or other additional material (such is the case of prototype 2, which will be described later).
  • the first electrode E1 which is normally Fe, Co, Ni and its alloys, or also ferromagnetic metal oxides, such as LSMO, will be deposited on the substrate S, by thermal evaporation. the latter being optimal for the device of the present invention for its stability against environmental oxidation and its unique properties for spin injection.
  • the evaporation of the ferromagnetic metal will be carried out in a central line as indicated in Figure 2 step a).
  • the next step marked b) is the evaporation or deposition of the first barrier B1 or electron barrier.
  • step c) the organic semiconductor SO will be deposited using spin-coating techniques;
  • an organic polymer called F8BT has been used with its emission band located in the green wavelengths within the visible one. It is possible to easily extend the manufacturing with other polymers, whose emission is located in blue, red, white, covering the needs for their applications in electroluminescent screens.
  • a metal oxide such as molybdenum oxide (Mo0 3 ), among others, can be used.
  • the anode and the protective layer E2 + A are evaporated in a 90 ° configuration with respect to the position of the cathode E1 to ensure that good connections can be made on the one hand for optical and optical measurements.
  • spin transport and on the other make sure that the active area is in the center of the device, where the edge effects are minimized being therefore the homogeneity of the layers of a higher quality. Therefore, by changing the width of the electrodes E1, E2, devices with different active emission areas can be made.
  • the device proposed by the first aspect of the invention has been presented here as a clear alternative to OLEDs electroluminescent devices, demonstrating its most outstanding advantages, such as high air stability and low load injection and light emission voltages.
  • the need to use hybrid materials to increase the injection of electrons and holes in the electroluminescent material and increase its emission efficiency has also been explained.
  • the prototype device that is proposed following the vertical configuration shown in Figure 1, is formed by a Fe electrode as cathode E1, an electron barrier B1 of Aluminum oxide AIO x , an electroluminescent medium SO constituted by the polymer F8BT and a B2 hole barrier formed by Mo0 3 .
  • the anode is a Co electrode E2 protected with an Au layer to prevent possible oxidation by exposing the device to environmental conditions.
  • the substrate S that has been used is the glass because it is transparent to allow the light generated to pass through.
  • the glass has an ITO strip I where this combined substrate is purchased commercially. It evaporates by thermal evaporation, in a high vacuum evaporator, at a pressure around the millibars (1 -10 "6 mbar), the Fe that constitutes the first electrode E1 with a thickness of 4.5 nm and then without breaking the vacuum evaporates under the same conditions the Al (2 nm) thick.
  • the vacuum is broken and the sample is taken from the evaporator which is located in a dry box, then the Al is oxidized and AIO x is formed in the surface, thus constituting the first barrier layer B1, is then deposited by the spin-coating technique the organic semiconductor SO (F8BT), over the entire surface.Once finished the deposition of the SO the sample is introduced again into the evaporator and Mo0 3 (3nm) is evaporated, that is the second barrier layer B2, Co (25 nm), or second electrode E2, and Au
  • Figures 5a and 5b show the curves of lV and electroluminescence of the prototype device 1, at room temperature.
  • Figure 5a shows that, under the application of a voltage between cathode and anode in the device, an injection of holes from Mo0 3 , B2, in the HOMO of the F8BT, SO. Subsequently, the gaps move through the active layer of F8BT, SO, accumulating at the interface formed by the AIO x / F8BT, being blocked by the valence band of ⁇ , B1, thus confining them within the organic layer SO. A redistribution of the electric field is produced in this way, fundamentally decreasing at the AIO x / F8BT interface thus favoring the injection of electrons.
  • Figure 5b shows the photodiode current as a function of the working voltage applied to the device, that is, the light emission of the device and that is recorded and translated into a photocurrent by the photodiode.
  • Prototype 2. LSMO / ZnO / F8BT / Mo0 3 / Co / Au.
  • the prototype device that is proposed following the vertical configuration shown in Figure 1 (not including strip I), is formed by an LSMO electrode such as cathode E1, a first B1 barrier or ZnO electron barrier, an electroluminescent medium SO constituted by the F8BT polymer and a second B2 barrier or void barrier formed by Mo0 3 .
  • the anode is a Co electrode E2 protected with an Au layer to prevent possible oxidation by exposing the device to environmental conditions.
  • LSMO is an electrode that is not affected by environmental oxidation, and has a ferromagnetic order at room temperature with a very high spin polarization degree, comparable or even higher than electrodes made of ferromagnetic metal materials.
  • the substrate S that has been used is SrTiO 3 , which is a commercial crystal that is used for the deposition of LSMO. High temperatures are required for the evaporation of the LSMO, so glass is not suitable for resisting such deposition conditions.
  • the ZnO (10 nm) that forms the first barrier layer B1 and then the SO (F8BT) between 20 and 100 nm is then deposited by spin-coating.
  • the depositions of MoO 3 , B2, and Co / Au, E2 + A, are identical in both thickness and geometric composition to the previous example.
  • Figures 7a and 7b respectively show the curves of lV and electroluminescence of the prototype device 2, at room temperature.
  • Figure 7a shows that, under the application of a voltage between cathode and anode in the device there is an injection of holes from MoO 3 , B2, in the HOMO of F8BT, SO. Subsequently, the gaps move through the active layer of F8BT accumulating in the inferred formed by the ZnO / F8BT, being blocked by the valence band of the ZnO, B1, thus confining them within the organic layer SO. In this way, a redistribution of the electric field occurs, fundamentally decreasing at the ZnO / F8BT interface, thus favoring the injection of electrons.
  • Figure 7b shows the photodiode current as a function of the working voltage applied to the device, that is, the light emission of the device and which is recorded and translated into a photocurrent by the photodiode. Magnetic transport response.
  • Figures 4 and 6 show the magnetic transport response of the device proposed by the first aspect of the present invention measured at a temperature of 2 K for, respectively, prototype 1 and prototype 2.
  • the resistance of the system has been measured. applying a voltage between cathode E1 and anode E2 while scanning the different magnetic field values. In this sense, on the one hand, external magnetic fields have been applied based on extreme values in which both ferromagnetic electrodes E1, E2 are oriented in the same direction of the magnetic field, establishing a parallel configuration and therefore of low resistance.

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Abstract

The device comprises: a transparent substrate (S); first (E1) and second (E2) electrodes having ferromagnetic properties; a layer of organic light-emitting semiconductor material (SO) disposed between the electrodes (E1, E2); a first barrier layer (B1) disposed between the first electrode (E1) and one face of the organic light-emitting semiconductor material (SO); and a second barrier layer (B2) disposed between the second electrode (E2) and another face of the electroluminescent organic semiconductor material (SO). The barrier layers (B1, B2) are formed, dimensioned, disposed and configured so as to: promote the injection of a spin-polarised charge of both electrons and holes; and promote the injection of a charge of both electrons and holes, and consequently the recombination of electron-hole pairs and the resulting generation of light. The method is adapted for the production of the device of the invention.

Description

Dispositivo opto-espintrónico y método para su fabricación  Opto-spintronic device and method for its manufacture
Objeto de la invención Object of the invention
Un primer aspecto de la invención concierne a un dispositivo opto-espintrónico que proporciona un funcionamiento dual: de válvula de espín y de emisor electroluminiscente y, más en particular, a un dispositivo opto-espintrónico que permite realizar ambas funciones con voltajes bajos y alta eficiencia.  A first aspect of the invention concerns an opto-spintronic device that provides dual operation: spin valve and electroluminescent emitter and, more particularly, an opto-spintronic device that allows both functions to be performed with low voltages and high efficiency .
Un segundo aspecto de la invención concierne a un método para la fabricación del dispositivo del primer aspecto de la invención.  A second aspect of the invention concerns a method for manufacturing the device of the first aspect of the invention.
Estado de la técnica anterior Prior art
Actualmente existen numerosas publicaciones, patentes y trabajos de investigación que se han llevado a cabo en el campo de los dispositivos electroluminiscentes usando semiconductores orgánicos (OLEDs) como capa activa emisora de luz; son numerosas sus aplicaciones como fuentes electroluminiscentes de estado sólido y en dispositivos tecnológicos donde, cambiando la naturaleza de la capa emisora, es posible cambiar las propiedades de emisión del sistema.  There are currently numerous publications, patents and research papers that have been carried out in the field of electroluminescent devices using organic semiconductors (OLEDs) as an active light emitting layer; Their applications are numerous as solid-state electroluminescent sources and in technological devices where, by changing the nature of the emitting layer, it is possible to change the emission properties of the system.
En estos dispositivos electroluminiscentes la sustitución de los electrodos convencionales por electrodos ferromagnéticos puede dar lugar a un dispositivo molecular con propiedades de válvula de espín, de interés en espintrónica.  In these electroluminescent devices the replacement of conventional electrodes with ferromagnetic electrodes can result in a molecular device with spin valve properties, of interest in spintronics.
Existen numerosos estudios de las dos clases de dispositivos anteriores. Por una parte se han estudiado extensamente los dispositivos opto electrónicos donde el uso de materiales orgánicos en las capas activas y en las barreras entre los electrodos y el semiconductor orgánico aumenta considerablemente la eficiencia de dichos dispositivos.  There are numerous studies of the two classes of previous devices. On the one hand, optoelectronic devices have been studied extensively where the use of organic materials in the active layers and in the barriers between the electrodes and the organic semiconductor considerably increases the efficiency of said devices.
La segunda clase de dispositivos moleculares está constituida por válvulas de espín que están formadas por una capa orgánica situada entre dos electrodos ferromagnéticos. En estos sistemas las cargas polarizadas en espín son inyectadas desde el primer electrodo hasta el semiconductor orgánico, transportadas a través del mismo y detectadas por el segundo electrodo. Hasta el momento se han construido válvulas de espín basadas en semiconductores orgánicos, donde se ha llegado a conseguir dispositivos que actúan con un alto grado de eficiencia en la inyección, el transporte y la detección de espín.  The second class of molecular devices consists of spin valves that are formed by an organic layer between two ferromagnetic electrodes. In these systems the polarized spin charges are injected from the first electrode to the organic semiconductor, transported through it and detected by the second electrode. So far, spin valves based on organic semiconductors have been built, where devices that act with a high degree of efficiency in injection, transport and spin detection have been achieved.
Se han hecho intentos de fabricación de dispositivos electroluminiscentes con comportamiento de válvula de espín. Sin embargo, los dispositivos obtenidos son sólo capaces de emitir luz a un voltaje umbral muy alto (alrededor de 7 V). Para su fabricación se parte de una estructura de OLED convencional en la que se sustituye el semiconductor orgánico por dos capas de semiconductores homopolares (una transportadora de electrones y la otra de huecos), en particular Alq3 (Tris-(8- hydroxyquinoline) Aluminium) y TPD (N'-diphenyl-N, N'-bis(3-methylphenyl)1 , 1 '- biphenyl-4, 4' diamine), capaces de producir una polarización de espín superior a la conseguida con otros semiconductores orgánicos ([1], [2]). Attempts have been made to manufacture electroluminescent devices with spin valve behavior. However, the devices obtained are only capable of emitting light at a very high threshold voltage (around 7 V). For your Manufacturing is based on a conventional OLED structure in which the organic semiconductor is replaced by two layers of homopolar semiconductors (one electron transporter and the other of holes), in particular Alq 3 (Tris- (8-hydroxyquinoline) Aluminum) and TPD (N'-diphenyl-N, N'-bis (3-methylphenyl) 1, 1 '- biphenyl-4, 4' diamine), capable of producing a spin polarization higher than that achieved with other organic semiconductors ([1 ], [2]).
Recientemente se ha descrito un dispositivo opto-espintrónico capaz de emitir luz a un voltaje umbral de 3,5 V mediante la integración de una molécula bipolar deuterada, no comercial, en una estructura OLED convencional [3]. Esta solución es poco interesante a nivel industrial, debido a la dificultad de obtener el material molecular de partida y a que el método de deposición del mismo es mediante evaporación. Por otra parte, en este trabajo no se precisa cual es el valor de la electroluminiscencia que se obtiene para los valores de voltaje en los cuales el dispositivo empieza a emitir luz.  Recently an opto-spintronic device capable of emitting light at a threshold voltage of 3.5 V has been described by integrating a non-commercial, deuterated bipolar molecule into a conventional OLED structure [3]. This solution is not very interesting at the industrial level, due to the difficulty of obtaining the starting molecular material and because the method of deposition is evaporation. On the other hand, this work does not specify what is the value of the electroluminescence that is obtained for the voltage values at which the device begins to emit light.
Los presentes inventores no conocen ninguna propuesta de dispositivo opto- espintrónico donde, a diferencia de los citados arriba, se haya intentado aumentar la polarización de espín del dispositivo actuando sobre otras capas que no sean las que componen al semiconductor orgánico.  The present inventors do not know of any proposal for an opto-spintronic device where, unlike those mentioned above, an attempt has been made to increase the spin polarization of the device by acting on layers other than those that make up the organic semiconductor.
La utilización de óxidos metálicos como capas inyectoras de electrones conduce a una nueva clase de dispositivos electroluminiscentes denominada HyLEDs (diodos híbridos inorgánicos-orgánicos emisores de luz) [4]. Estos dispositivos presentan dos ventajas frente a los OLEDs convencionales: 1) La utilización de óxidos como electrodos o capas inyectoras no hace necesario el uso de metales reactivos, lo que dota al dispositivo HyLED de una mayor estabilidad; 2) Presentan voltajes umbrales bajos (del orden de 1-2 voltios).  The use of metal oxides as electron injection layers leads to a new class of electroluminescent devices called HyLEDs (light-emitting inorganic-organic hybrid diodes) [4]. These devices have two advantages over conventional OLEDs: 1) The use of oxides as electrodes or injection layers does not require the use of reactive metals, which gives the HyLED device greater stability; 2) They have low threshold voltages (of the order of 1-2 volts).
[1] "Organic light emitting diodes with spin polarized electrodes" E. Arisi, I. Bergenti, V. Dediu, M.A. Loi, M. Muccini, M. Murgia, C. Taliani, R. Zamboni. Journal of Applied Physics V93, 7682, 2003. [1] "Organic light emitting diodes with spin polarized electrodes" E. Arisi, I. Bergenti, V. Dediu, M.A. Loi, M. Muccini, M. Murgia, C. Taliani, R. Zamboni. Journal of Applied Physics V93, 7682, 2003.
[2] "Transparent manganite films as hole injectors for organic light emitting diodes" I. Bergenti, V. dediu, M. Murgia, A. Riminucci, G. Ruani, C.Taliani. Journal of Luminescence, 110 384 (2004).  [2] "Transparent manganite films as hole injectors for organic light emitting diodes" I. Bergenti, V. dediu, M. Murgia, A. Riminucci, G. Ruani, C. Taliani. Journal of Luminescence, 110 384 (2004).
[3] "Spin-Polarized Light-Emitting Diode Based on an Organic Bipolar Spin Valve" T. D. Nguyen, E. Ehrenfreud, Z. V. Vardeny, Science, 2012, 337, 204-209.  [3] "Spin-Polarized Light-Emitting Diode Based on an Organic Bipolar Spin Valve" T. D. Nguyen, E. Ehrenfreud, Z. V. Vardeny, Science, 2012, 337, 204-209.
[4] "Hybrid Organic-lnorganic Light-Emitting Diodes" M. Sessolo, H.J. Bolink, 2011 , Advanced Materials, 23, 1829-1845. Explicación de la invención [4] "Hybrid Organic-Organic Light-Emitting Diodes" M. Sessolo, HJ Bolink, 2011, Advanced Materials, 23, 1829-1845. Explanation of the invention.
La propuesta actual ofrece una alternativa al estado de la técnica que permite superar los inconvenientes que tienen los dispositivos opto-espintrónicos conocidos, en relación tanto al alto valor de voltaje umbral necesario para que emitan luz, incompatible con su funcionamiento como válvulas de espín, como a los materiales a utilizar en su construcción y a las prestaciones y estabilidad del dispositivo.  The current proposal offers an alternative to the state of the art that allows to overcome the drawbacks that known opto-spintronic devices have, in relation to both the high threshold voltage value necessary for them to emit light, incompatible with their operation as spin valves, such as to the materials to be used in its construction and to the performance and stability of the device.
Para ello, la presente invención concierne, en un primer aspecto, a un dispositivo opto-espintrónico que, de manera en sí conocida, comprende:  To this end, the present invention concerns, in a first aspect, an opto-spintronic device which, in a manner known per se, comprises:
- un sustrato transparente;  - a transparent substrate;
- un primer y un segundo electrodos con propiedades ferromagnéticas; y  - a first and a second electrode with ferromagnetic properties; Y
- al menos una capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente, dispuesta entre dichos electrodos.  - at least one layer of electroluminescent organic semiconductor material, disposed between said electrodes.
A diferencia de los dispositivos conocidos, el dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención comprende, de manera característica:  Unlike the known devices, the device proposed by the first aspect of the invention typically comprises:
- una primera capa de barrera, dispuesta entre dicho primer electrodo y una cara de dicha capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente; y  - a first barrier layer, disposed between said first electrode and a face of said electroluminescent organic semiconductor material layer; Y
- una segunda capa de barrera, dispuesta entre dicho segundo electrodo y otra cara de dicha capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente;  - a second barrier layer, disposed between said second electrode and another face of said electroluminescent organic semiconductor material layer;
estando dichas capas de barrera compuestas, dimensionadas, dispuestas y configuradas para: said barrier layers being composed, sized, arranged and configured to:
- favorecer la inyección de carga polarizada en espín tanto de electrones, por parte de la primera capa de barrera, como de huecos, por parte de la segunda capa de barrera, desde el respectivo electrodo hacia la capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente; y  - favoring the injection of polarized spin charge of both electrons, by the first barrier layer, and holes, by the second barrier layer, from the respective electrode to the electroluminescent organic semiconductor material layer; Y
- favorecer la inyección de carga tanto de electrones, por parte de la primera capa de barrera, como de huecos, por parte de la segunda capa de barrera, desde el respectivo electrodo hacia la capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente, favoreciendo así la recombinación de pares electrón-hueco y la consiguiente generación de luz.  - favoring the injection of charge of both electrons, by the first barrier layer, and holes, by the second barrier layer, from the respective electrode to the electroluminescent organic semiconductor material layer, thus favoring recombination of electron-hollow pairs and the consequent generation of light.
En función del ejemplo de realización, la primera y/o segunda capas de barrera es, o está compuesta al menos en parte, por un óxido metálico, que puede ser conductor o aislante. Depending on the exemplary embodiment, the first and / or second barrier layers is, or is composed at least in part, of a metal oxide, which can be conductive or insulating.
Según un ejemplo de realización preferido, el dispositivo comprende al menos una capa adicional de barrera, adyacente a la primera y/o segunda capas de barrera, estando dicha capa adicional de barrera compuesta de un material molecular magnético o no magnético. According to a preferred embodiment, the device comprises at least one additional barrier layer, adjacent to the first and / or second barrier layers, said additional barrier layer being composed of a magnetic or non-magnetic molecular material.
Según otro ejemplo de realización, la primera y/o la segunda capas de barrera están compuestas de un material molecular magnético o no magnético.  According to another embodiment, the first and / or the second barrier layers are composed of a magnetic or non-magnetic molecular material.
En función del ejemplo de realización, la primera y/o la segunda capa de barrera es o está compuesta al menos en parte por, como mínimo, uno de los siguientes compuestos: AIOx, ZnO y Mo03, y uno o ambos de los denominados primer y segundo electrodos es o está compuesto al menos en parte por un material ferromagnético que puede ser un metal, como por ejemplo Fe, Co o permalloy, o un óxido metálico ferromagnético, tal como La1-xSrxMn03 (LSMO). Depending on the exemplary embodiment, the first and / or the second barrier layer is or is composed at least in part by at least one of the following compounds: AIO x , ZnO and Mo0 3 , and one or both of the called first and second electrodes is or is at least partly composed of a ferromagnetic material that can be a metal, such as Fe, Co or permalloy, or a ferromagnetic metal oxide, such as 1-x Sr x Mn0 3 (LSMO ).
A diferencia de las propuestas de dispositivos opto-espintrónicos conocidas, donde para aumentar la polarización espintrónica se actuaba únicamente sobre el semiconductor orgánico, en el dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención tal aumento de la polarización espintrónica se consigue gracias a la disposición de las mencionadas capas de barrera, compuestas, dimensionadas, dispuestas y configuradas para tal fin.  Unlike the proposals of known opto-spintronic devices, where to increase the spintronic polarization, only the organic semiconductor was acted upon, in the device proposed by the first aspect of the invention such an increase in the spintronic polarization is achieved thanks to the provision of the aforementioned barrier layers, composed, sized, arranged and configured for this purpose.
Tal actuación sobre unas capas que no sean las que conforman el semiconductor orgánico para fabricar un dispositivo opto-espintrónico se propone por primera vez aquí, mediante el dispositivo y el método de fabricación del mismo (que se describirá más adelante), propuestos por la presente invención.  Such action on layers other than those that make up the organic semiconductor to manufacture an opto-spintronic device is proposed for the first time here, by means of the device and the method of manufacturing thereof (which will be described later), proposed herein. invention.
El dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención presenta electroluminiscencia, a partir de un voltaje de V = 2V, con la coexistencia de magnetoresistencia.  The device proposed by the first aspect of the invention has electroluminescence, from a voltage of V = 2V, with the coexistence of magnetoresistance.
Según un ejemplo de realización preferido, la capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente está compuesta por un material no deuterado, aunque para otros ejemplos de realización el material semiconductor puede estar deuterado. La cuestión es que, a diferencia del dispositivo propuesto en [3], donde la utilización de un semiconductor orgánico deuterado era clave, en la presente invención ello no es así, ya que son las primera y segunda capas de barrera las que caracterizan de manera esencial al dispositivo propuesto por el primer aspecto de la presente invención.  According to a preferred embodiment, the layer of electroluminescent organic semiconductor material is composed of a non-deuterated material, although for other embodiments the semiconductor material may be deuterated. The point is that, unlike the device proposed in [3], where the use of a deuterated organic semiconductor was key, in the present invention this is not so, since it is the first and second barrier layers that characterize essential to the device proposed by the first aspect of the present invention.
El material semiconductor orgánico electroluminiscente es, para un ejemplo de realización preferido, ambipolar, es decir transportador de electrones y de huecos, por lo que únicamente es necesario incluir una capa de semiconductor orgánico electroluminiscente.  The electroluminescent organic semiconductor material is, for a preferred embodiment, ambipolar, ie electron and hole transporter, so it is only necessary to include an electroluminescent organic semiconductor layer.
Para otro ejemplo de realización alternativo, el material semiconductor orgánico electroluminiscente es homopolar, es decir transportador de electrones o de huecos, incluyendo el dispositivo propuesto por el primer aspecto de la presente invención, por lo que es necesario disponer una capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente homopolar transportador de electrones sobre una capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente homopolar transportador de huecos. For another alternative embodiment, the electroluminescent organic semiconductor material is homopolar, ie electron or hole transporter, including the device proposed by the first aspect of the present invention, so it is necessary to arrange a layer of electroplating electropuminescent organic semiconductor material electron transporter on a layer of electropuminescent electropuminescent organic semiconductor material hollow conveyor.
En función del ejemplo de realización, la capa (o capas) de material semiconductor orgánico electroluminiscente, está constituida por un polímero orgánico con su banda de emisión localizada en las longitudes de onda del verde, azul, rojo o blanco dentro del espectro visible, y es, de manera preferida, poli(9,9'-dioctilfluoreno-co- benzotiadiazol), también denominado F8BT.  Depending on the exemplary embodiment, the layer (or layers) of electroluminescent organic semiconductor material is constituted by an organic polymer with its emission band located in the wavelengths of green, blue, red or white within the visible spectrum, and it is, preferably, poly (9,9'-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole), also called F8BT.
Con preferencia, el dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención adopta la configuración estructural de un diodo híbrido inorgánico-orgánico emisor de luz (HyLED), estando dispuestos consecutivamente en una configuración vertical sobre el sustrato transparente: el primer electrodo actuando como cátodo, la primera capa de barrera, la capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente, la segunda capa de barrera y el segundo electrodo actuando como ánodo.  Preferably, the device proposed by the first aspect of the invention adopts the structural configuration of a light emitting inorganic-organic hybrid diode (HyLED), being arranged consecutively in a vertical configuration on the transparent substrate: the first electrode acting as a cathode, the first barrier layer, the electroluminescent organic semiconductor material layer, the second barrier layer and the second electrode acting as the anode.
Tales capas de barrera incluidas en el dispositivo propuesto por el primer aspecto de la presente invención tienen como función facilitar la inyección de cargas y proteger los electrodos metálicos frente a la oxidación. Su incorporación en el dispositivo propuesto por el primer aspecto de la presente invención provoca una sinergia que causa un efecto sorprendente que el experto en la materia no podría esperarse de una simple combinación de las enseñanzas de los documentos [3] y [4], manifestándose dicho efecto en, por ejemplo, la realización de las dos funciones comentadas, como válvula de espín y como emisor electroluminiscente, con unos valores de voltaje considerablemente más bajos que los requeridos en los dispositivos opto-espintrónicos conocidos, y ofreciendo un mayor rendimiento, tanto en los resultados de magnetorresistencia como en los de electroluminiscencia, que los obtenidos en ei dispositivo espintrónico descrito en [3].  Such barrier layers included in the device proposed by the first aspect of the present invention have the function of facilitating the injection of charges and protecting the metal electrodes from oxidation. Its incorporation into the device proposed by the first aspect of the present invention causes a synergy that causes a surprising effect that the person skilled in the art could not expect from a simple combination of the teachings of documents [3] and [4], manifesting said effect in, for example, the performance of the two functions mentioned, as a spin valve and as an electroluminescent emitter, with voltage values considerably lower than those required in known opto-spintronic devices, and offering greater performance, both in the results of magnetoresistance as in those of electroluminescence, than those obtained in the spintronic device described in [3].
Para un ejemplo de realización, el dispositivo comprende, sobre el segundo electrodo ferromagnético, una capa de metal no ferromagnético, tal como Au, Ag, Al, etc., con el fin de evitar su oxidación al exponerlo a condiciones ambientales.  For an exemplary embodiment, the device comprises, on the second ferromagnetic electrode, a non-ferromagnetic metal layer, such as Au, Ag, Al, etc., in order to prevent oxidation when exposed to environmental conditions.
Según un ejemplo de realización, los dos electrodos ferromagnéticos son capas que adoptan una forma alargada con un ancho inferior al del sustrato y cuyas respectivas direcciones longitudinales se cruzan en planta, de manera preferida a 90° entre sí, es decir en forma de cruz, aunque otros valores angulares también son posibles. Al disponer los electrodos en forma de cruz el área activa, determinada por la zona de intersección de ambos, es muy pequeña, debido a que al depositar algunas capas por "spin-coating" (como se describirá posteriormente con referencia al método propuesto por el segundo aspecto de la invención), en el centro de la capa es donde la capa tendrá menos diferencias de grosores y una mejor rugosidad, evitando así los posibles corto circuitos (contacto directo entre electrodos). According to an example of embodiment, the two ferromagnetic electrodes are layers that adopt an elongated shape with a width less than that of the substrate and whose respective longitudinal directions intersect in plan, preferably at 90 ° to each other, that is to say in the form of a cross, although other angular values are also possible. By arranging the cross-shaped electrodes, the active area, determined by the intersection zone of both, is very small, because by depositing some layers by "spin-coating" (as will be described later with reference to the method proposed by the second aspect of the invention), in the center of the layer is where the layer will have less thickness differences and better roughness, thus avoiding possible short circuits (direct contact between electrodes).
Los procesos de una eficiente inyección de carga, transporte, formación de excitones y recombinación de éstos para generar electroluminiscencia se basan principalmente en un diseño óptimo de los niveles de energía del dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención.  The processes of efficient injection of charge, transport, exciton formation and recombination of these to generate electroluminescence are mainly based on an optimal design of the energy levels of the device proposed by the first aspect of the invention.
Según el dispositivo propuesto por el primer aspecto de la presente invención, el metal usado como cátodo ferromagnético inyecta electrones a través de la primera capa de barrera en el LUMO (acrónimo de "Lowest Unoccupied Molecular Orbital": orbital molecular no ocupado más bajo) del material electroluminiscente (EML), con más eficiencia gracias a los estados electrónicos de la banda de conducción del óxido metálico. Por otro lado, el ánodo metálico ferromagnético ha de tener una función de trabajo alta para poder inyectar eficazmente los huecos en el HOMO (acrónimo de "Highest Occupied Molecular Orbital": orbital molecular ocupado más alto) del EML. Para facilitar la inyección de huecos en el HOMO del EML, se interpone entre el ánodo y el EML la segunda capa de barrera, o inyector de huecos, la cual cumple una doble función: por una parte crea estados superficiales electrónicos para facilitar la inyección de huecos en el HOMO del EML y por otra actúa como bloqueante de carga electrónica para preservar la suficiente formación de excitones en el interior del EML y conseguir una eficiente recombinación de pares electrón-hueco y la consiguiente emisión de luz, por el cátodo del dispositivo.  According to the device proposed by the first aspect of the present invention, the metal used as a ferromagnetic cathode injects electrons through the first barrier layer in the LUMO (acronym for "Lowest Unoccupied Molecular Orbital": lowest unoccupied molecular orbital) of the Electroluminescent material (EML), more efficiently thanks to the electronic states of the metal oxide conduction band. On the other hand, the ferromagnetic metal anode must have a high working function in order to effectively inject the holes in the HOMO (acronym for "Highest Occupied Molecular Orbital": the highest occupied molecular orbital) of the EML. To facilitate the injection of holes in the EML HOMO, the second barrier layer, or gap injector, is interposed between the anode and the EML, which fulfills a double function: on the one hand it creates electronic surface states to facilitate the injection of holes in the HOMO of the EML and on the other acts as an electronic charge blocker to preserve sufficient exciton formation inside the EML and achieve efficient recombination of electron-hollow pairs and the consequent emission of light, by the cathode of the device.
Según una primera implementación del dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención: According to a first implementation of the device proposed by the first aspect of the invention:
- el primer electrodo es una capa de Fe, preferentemente con un espesor de entre 3,5 y 10 nm, y con aún más preferencia de 4,5 nm; siendo esta capa muy fina con el fin de evitar la absorción de luz generada en el semiconductor orgánico, ya que el Fe es un material opaco a la radiación electromagnética,  - the first electrode is a layer of Fe, preferably with a thickness between 3.5 and 10 nm, and even more preferably 4.5 nm; this layer being very thin in order to avoid the absorption of light generated in the organic semiconductor, since Fe is an opaque material to electromagnetic radiation,
- la primera capa de barrera es una capa de AIOx formada a partir de una capa de Al, preferentemente con un espesor de entre 1 y 3 nm, y con aún más preferencia de 2 nm, - la segunda capa de barrera es una capa de Mo03, con un espesor, preferentemente, de entre 2 y 4 nm, y con aún más preferencia de 3 nm, y - the first barrier layer is an AIO x layer formed from a layer of Al, preferably with a thickness between 1 and 3 nm, and even more preferably 2 nm, - the second barrier layer is a Mo0 3 layer, preferably 2 to 4 nm thick, and even more preferably 3 nm, and
- el segundo electrodo es una capa de Co, con un espesor, preferentemente, de entre 15 y 35 nm, y con aún más preferencia de 25 nm, y está recubierto de una capa de metal no ferromagnético con un espesor, preferentemente, de entre 50 y 90 nm, y con aún más preferencia de 70 nm.  - the second electrode is a Co layer, preferably 15 to 35 nm thick, and even more preferably 25 nm thick, and is coated with a non-ferromagnetic metal layer with a thickness preferably between 50 and 90 nm, and with even more preference of 70 nm.
La alumina, AIOx, no solamente protege frente a la oxidación al electrodo de Fe, sino que además actúa como inyector de electrones, ya que a bajas temperaturas la alumina actúa como aislante favoreciendo la inyección de electrones desde la banda de conducción del Fe hasta el HOMO del semiconductor orgánico. Por último el AIOx actúa como bloqueante de huecos, aumentando la eficiencia de la recombinación electrón- hueco en el semiconductor orgánico. The alumina, AIO x , not only protects against oxidation to the Fe electrode, but also acts as an electron injector, since at low temperatures the alumina acts as an insulator favoring the injection of electrons from the Fe conduction band to HOMO of the organic semiconductor. Finally, AIO x acts as a hole blocker, increasing the efficiency of electron-hole recombination in the organic semiconductor.
Para una segunda implementación del dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención:  For a second implementation of the device proposed by the first aspect of the invention:
- el primer electrodo es una capa de LSMO, la cual tiene un espesor, preferentemente, de entre 3,5 y 40 nm,  - the first electrode is an LSMO layer, which preferably has a thickness between 3.5 and 40 nm,
- la primera capa de barrera es una capa de ZnO, la cual tiene un espesor, preferentemente, de entre 5 y 15 nm, con aún más preferencia de 10 nm,  - the first barrier layer is a ZnO layer, which preferably has a thickness between 5 and 15 nm, even more preferably 10 nm,
- la segunda capa de barrera es una capa de Mo03, tiene un espesor de, preferentemente, entre 2 y 4 nm, con todavía más preferencia de 3 nm, y - the second barrier layer is a Mo0 3 layer, has a thickness of preferably between 2 and 4 nm, with even more preference of 3 nm, and
- el segundo electrodo es una capa de cobalto con un espesor, preferentemente, de entre 15 y 35 nm, con aún preferencia de 25 nm y está recubierto de una capa de Au que tiene un espesor, preferentemente, de entre 50 y 90 nm, con todavía más preferencia de 80 nm.  - the second electrode is a cobalt layer with a thickness, preferably between 15 and 35 nm, still preferably 25 nm and is coated with an Au layer having a thickness, preferably between 50 and 90 nm, with even more preference of 80 nm.
Para un ejemplo de realización, el semiconductor orgánico electroluminiscente es, para ambas implementaciones, una capa de F8BT, de entre 20 y 100 nm.  For an exemplary embodiment, the electroluminescent organic semiconductor is, for both implementations, an F8BT layer, between 20 and 100 nm.
Unos prototipos basados en dichas primera y segunda implementación se describirán más detalladamente en un apartado posterior junto con los resultados ofrecidos por los mismos.  Prototypes based on said first and second implementation will be described in more detail in a later section along with the results offered by them.
Un segundo aspecto de la invención concierne a un método para la fabricación de un dispositivo opto-espintrónico, que comprende fabricar el dispositivo del primer aspecto mediante las siguientes etapas: A second aspect of the invention concerns a method for manufacturing an opto-spintronic device, which comprises manufacturing the device of the first aspect by the following steps:
a) deposición sobre el sustrato, por evaporación térmica, de una capa que conforma al primer electrodo, y que es de un metal ferromagnético o de un óxido metálico ferromagnético; b) evaporación o deposición, sobre la capa que conforma al primer electrodo, de la primera capa de barrera o de una capa de metal a oxidar; a) deposition on the substrate, by thermal evaporation, of a layer that conforms to the first electrode, and that is of a ferromagnetic metal or a ferromagnetic metal oxide; b) evaporation or deposition, on the layer that forms the first electrode, of the first barrier layer or of a metal layer to be oxidized;
c) evaporación o deposición, sobre la primera capa de barrera, de la capa de semiconductor orgánico electroluminiscente;  c) evaporation or deposition, on the first barrier layer, of the electroluminescent organic semiconductor layer;
d) deposición sobre la capa de semiconductor orgánico electroluminiscente, por evaporación térmica, de la segunda capa de barrera; y  d) deposition on the electroluminescent organic semiconductor layer, by thermal evaporation, of the second barrier layer; Y
e) deposición sobre la segunda capa de barrera, por evaporación térmica, de una capa que conforma al segundo electrodo, y que es de un metal ferromagnético o de un óxido metálico ferromagnético.  e) deposition on the second barrier layer, by thermal evaporation, of a layer that forms the second electrode, and that is of a ferromagnetic metal or a ferromagnetic metal oxide.
Para un ejemplo de realización, el método comprende depositar, por evaporación térmica, una capa de metal no ferromagnético sobre la capa que conforma al segundo electrodo.  For an exemplary embodiment, the method comprises depositing, by thermal evaporation, a layer of non-ferromagnetic metal on the layer that forms the second electrode.
Según un ejemplo de realización para el cual el método está aplicado a la fabricación del dispositivo según la primera implementación arriba descrita:  According to an embodiment example for which the method is applied to the manufacture of the device according to the first implementation described above:
- las etapas a) y b) se llevan a cabo en una evaporadora a alto vacío, siendo dicho metal a oxidar Al,  - steps a) and b) are carried out in a high vacuum evaporator, said metal being oxidized Al,
- tras la etapa b) y de manera previa a la etapa c), el método comprende romper el vacío y sacar al dispositivo en formación de la evaporadora para que la capa de Al se oxide y forme AIOx: - after stage b) and prior to stage c), the method comprises breaking the vacuum and removing the device in formation of the evaporator so that the Al layer oxidizes and forms AIO x :
- la etapa c) se lleva a cabo por deposición mediante técnicas de "spin-coating", fuera de la evaporadora; y  - step c) is carried out by deposition using spin-coating techniques, outside the evaporator; Y
- las etapas d) y e) se llevan a cabo en dicha u otra evaporadora a alto vacío.  - steps d) and e) are carried out in said or other evaporator under high vacuum.
Para otro ejemplo de realización para el cual el método está aplicado a la fabricación del dispositivo según la segunda implementación arriba descrita: For another example of embodiment for which the method is applied to the manufacture of the device according to the second implementation described above:
- la etapa a) se lleva a cabo en una evaporadora a alto vacío a temperaturas adecuadas para la evaporación de LSMO,  - step a) is carried out in a high vacuum evaporator at temperatures suitable for the evaporation of LSMO,
- la etapa b) comprende evaporar o depositar la capa de ZnO, fuera de la evaporadora;  - step b) comprises evaporating or depositing the ZnO layer, outside the evaporator;
- la etapa c) se lleva a cabo por deposición mediante técnicas de "spin-coating", fuera de la evaporadora; y  - step c) is carried out by deposition using spin-coating techniques, outside the evaporator; Y
- las etapas d) y e) se llevan a cabo en dicha u otra evaporadora a alto vacío.  - steps d) and e) are carried out in said or other evaporator under high vacuum.
El método propuesto por el segundo aspecto de la presente invención incluye métodos de deposición desde disolución, en lugar de evaporación, a diferencia de [3], por lo que se refiere a alguna de sus capas incluyendo la capa de semiconductor orgánico electroluminiscente. Los métodos de deposición mediante disolución son más interesantes desde el punto de vista de fabricación a gran escala. The method proposed by the second aspect of the present invention includes deposition methods from dissolution, rather than evaporation, unlike [3], as regards any of its layers including the semiconductor layer electroluminescent organic. Dissolution deposition methods are more interesting from the point of view of large-scale manufacturing.
Breve descripción de los dibujos Brief description of the drawings
Las anteriores y otras ventajas y características se comprenderán más plenamente a partir de la siguiente descripción detallada de unos ejemplos de realización con referencia a los dibujos adjuntos, que deben tomarse a título ilustrativo y no limitativo:  The foregoing and other advantages and features will be more fully understood from the following detailed description of some embodiments with reference to the attached drawings, which should be taken by way of illustration and not limitation:
Figura 1. Esquema en 3D del dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención para un ejemplo de realización, donde el cátodo es el inyector de electrones y el ánodo es el inyector de huecos. El sentido de la corriente es desde el cátodo hasta el ánodo, con una recombinación de singletes en el semiconductor orgánico con la consecuente generación de luz. Se han utilizado las siguientes referencias para señalar cada una de las capas: S para el sustrato, I para la franja de ITO del sustrato, E1 para el cátodo, B1 para la barrera de electrones, SO para el semiconductor orgánico, B2 para la barrera de huecos, E2 para el ánodo y A para la capa protectora de metal no ferromagnético.  Figure 1. 3D scheme of the device proposed by the first aspect of the invention for an exemplary embodiment, where the cathode is the electron injector and the anode is the hole injector. The direction of the current is from the cathode to the anode, with a recombination of singles in the organic semiconductor with the consequent generation of light. The following references have been used to indicate each of the layers: S for the substrate, I for the ITO strip of the substrate, E1 for the cathode, B1 for the electron barrier, SO for the organic semiconductor, B2 for the barrier of holes, E2 for the anode and A for the protective layer of non-ferromagnetic metal.
Figura 2. Vista en alzado del dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención, para un ejemplo de realización, y una serie de vistas en planta a) a e) del esquema de fabricación del dispositivo para cada capa de deposición durante su construcción según el método propuesto por el segundo aspecto de la invención, donde se representa:  Figure 2. Elevation view of the device proposed by the first aspect of the invention, for an exemplary embodiment, and a series of plan views a) to e) of the manufacturing scheme of the device for each deposition layer during its construction according to the method proposed by the second aspect of the invention, where:
a. Substrato (S) + Cátodo (E1)  to. Substrate (S) + Cathode (E1)
b. Substrato (S) + Cátodo (E1) + barrera de electrones (B1)  b. Substrate (S) + Cathode (E1) + electron barrier (B1)
c. Substrato (S) + Cátodo (E1) + barrera de electrones (B1)+ C. Substrate (S) + Cathode (E1) + electron barrier (B1) +
Semiconductor Orgánico (SO) Organic Semiconductor (SO)
d. Substrato (S) + Cátodo (E1) + barrera de electrones (B1)+ Semiconductor Orgánico (SO) + barrera de huecos (B2)  d. Substrate (S) + Cathode (E1) + electron barrier (B1) + Organic Semiconductor (SO) + hole barrier (B2)
e. Substrato (S) + Cátodo (E1) + barrera de electrones (B1)+ Semiconductor Orgánico (SO) + barrera de huecos (B2)+ Ánodo (E2) + capa protectora and. Substrate (S) + Cathode (E1) + electron barrier (B1) + Organic Semiconductor (SO) + void barrier (B2) + Anode (E2) + protective layer
(A) (TO)
Figura 3. Medida para el Prototipo 1 del efecto Kerr magneto-óptico (MOKE) del Co (círculos), del Fe/AIOx (triángulos) y del área activa (cuadrados).  Figure 3. Measurement for Prototype 1 of the magneto-optical Kerr (MOKE) effect of Co (circles), Fe / AIOx (triangles) and active area (squares).
Figura 4. Respuesta del transporte magnético del dispositivo propuesto por la presente invención, para el Prototipo 1 medido a una temperatura de 2 K. Ciclo donde se muestra el comportamiento de magnetoresistencia gigante del dispositivo, la configuración paralela para valores de campos magnéticos altos y la configuración antiparalela para valores de campos magnéticos bajos. Figure 4. Response of the magnetic transport of the device proposed by the present invention, for Prototype 1 measured at a temperature of 2 K. Cycle showing the giant magnetoresistance behavior of the device, the parallel configuration for high magnetic field values and the antiparallel configuration for low magnetic field values.
Figuras 5a y 5b. Curvas de características de l-V (Figura 5a) y electroluminiscencia (Figura 5b) del dispositivo propuesto por el primer aspecto de la presente invención para el Prototipo 1 a temperatura ambiente, donde se muestra un voltaje de inyección de carga en la curva de l-V de V=2 V y en la de electroluminiscencia de entre V=2-3 V.  Figures 5a and 5b. Characteristic curves of lV (Figure 5a) and electroluminescence (Figure 5b) of the device proposed by the first aspect of the present invention for Prototype 1 at room temperature, where a charge injection voltage is shown on the curve of lV of V = 2 V and in the electroluminescence of between V = 2-3 V.
Figura 6. Respuesta del transporte magnético del dispositivo propuesto por el primer aspecto de la presente invención, para el Prototipo 2 medido a la temperatura de 2 K. Ciclo donde se muestra el comportamiento de magnetoresistencia gigante del dispositivo, la configuración paralela para valores de campos magnéticos altos y la configuración anti-paralela para valores de campos magnéticos bajos.  Figure 6. Response of the magnetic transport of the device proposed by the first aspect of the present invention, for Prototype 2 measured at the temperature of 2 K. Cycle showing the giant magnetoresistance behavior of the device, the parallel configuration for field values high magnetic and anti-parallel configuration for low magnetic field values.
Figuras 7a y 7b. Curvas de características de l-V (Figura 7a) y electroluminiscencia (Figura 7b) del dispositivo propuesto por el primer aspecto de la presente invención, para el Prototipo 2 a temperatura ambiente, donde se muestra un voltaje de inyección de carga en la curva de l-V de V=2 V y en la de electroluminiscencia de entre V=2-3 V.  Figures 7a and 7b. Characteristic curves of lV (Figure 7a) and electroluminescence (Figure 7b) of the device proposed by the first aspect of the present invention, for Prototype 2 at room temperature, where a charge injection voltage is shown on the lV curve of V = 2 V and in the electroluminescence of between V = 2-3 V.
Descripción detallada de unos ejemplos de realización Detailed description of some embodiments
A continuación se describirá la estructura que se ha realizado (Figura 1) para implementar el dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención, para un ejemplo de realización, y los métodos de fabricación de dicha estructura (Figura 2), según diferentes ejemplos de realización del método propuesto por el segundo aspecto de la invención. Por último se detallará la caracterización estructural realizada a los dispositivos para demostrar su configuración vertical.  Next, the structure that has been made (Figure 1) to implement the device proposed by the first aspect of the invention will be described, for an example of embodiment, and the methods of manufacturing said structure (Figure 2), according to different examples of embodiment of the method proposed by the second aspect of the invention. Finally, the structural characterization of the devices to demonstrate their vertical configuration will be detailed.
En los apartados de ejemplos se detallarán las medidas físicas realizadas a los dos prototipos que se presentan, es decir su electroluminiscencia (transporte electrónico y generación de singletes) y sus medidas de magnetorresistencia (transporte de espín).  In the sections of examples the physical measurements made to the two prototypes presented will be detailed, that is to say their electroluminescence (electronic transport and generation of singles) and their magnetoresistance measurements (spin transport).
Una vez conseguida la correcta elección de los materiales que componen el dispositivo se realiza la fabricación del mismo con estructura vertical como muestra la Figura 1 , donde se han utilizado las siguientes referencias para señalar cada una de las capas: S para el sustrato, I para la franja de ln203:Sn02 (ITO) del sustrato, E1 para el primer electrodo o cátodo, B1 para la primera capa de barrera o capa inyectora de electrones, SO para designar al semiconductor orgánico, B2 para la segunda capa de barrera o capa inyectora de huecos, E2 para el segundo electrodo o ánodo y A para la capa de un metal no ferromagnético, Au, por ejemplo. Once the correct choice of the materials that make up the device is achieved, it is manufactured with a vertical structure as shown in Figure 1, where the following references have been used to indicate each of the layers: S for the substrate, I for the strip of ln 2 0 3 : Sn0 2 (ITO) of the substrate, E1 for the first electrode or cathode, B1 for the first barrier layer or electron injector layer, SO to designate the organic semiconductor, B2 for the second layer of barrier or injection layer of holes, E2 for the second electrode or anode and A for the layer of a non-ferromagnetic metal, Au, for example.
En la Figura 2 se muestra una representación en 2D del esquema de fabricación del dispositivo para cada capa de deposición, los tamaños de la muestra son de 1 cm x 1 cm de lado. Como se ha comentado anteriormente el sustrato S elegido debe ser un material transparente y que proporcione una rugosidad aceptable para la deposición de las capas. Para evitar los cortocircuitos y los efectos de interpenetración entre las capas formando poros en las interfaces de cada capa, hay que asegurar una buena deposición homogénea de cada una de ellas, facilitando la inyección de espín entre las mismas.  A 2D representation of the device manufacturing scheme for each deposition layer is shown in Figure 2, the sample sizes are 1 cm x 1 cm side. As previously mentioned, the substrate S chosen must be a transparent material that provides an acceptable roughness for the deposition of the layers. To avoid the short circuits and the effects of interpenetration between the layers forming pores in the interfaces of each layer, it is necessary to ensure a good homogeneous deposition of each one of them, facilitating the injection of spin between them.
Para el ejemplo de realización ilustrado en las Figs. 1 y 2:  For the exemplary embodiment illustrated in Figs. 1 and 2:
- el sustrato S tiene forma, en planta, rectangular o cuadrangular, sobre el cual discurre el primer electrodo E1 a lo largo de un primer eje de simetría central del sustrato S, según se aprecia en la Figura 1 y en vista a) de la Figura 2;  - the substrate S is shaped, in plan, rectangular or quadrangular, on which the first electrode E1 runs along a first axis of central symmetry of the substrate S, as seen in Figure 1 and in view a) of the Figure 2;
- la primera capa de barrera B1 tiene la misma o sustancialmente la misma forma rectangular (en planta) y dimensiones que la capa que conforma el primer electrodo E1 y se encuentra dispuesta sobre la misma de manera coincidente, en planta, encontrándose ambas dispuestas, en planta, de manera simétrica respecto a dicho primer eje de simetría central del sustrato, tal y como se aprecia en la Figura 1 y en la vista b) de la Figura 2;  - the first barrier layer B1 has the same or substantially the same rectangular shape (in plan) and dimensions as the layer that forms the first electrode E1 and is arranged thereon coincidentally, in plan, both of which are arranged, in plant, symmetrically with respect to said first axis of central symmetry of the substrate, as seen in Figure 1 and in view b) of Figure 2;
- la capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente, SO, tiene una forma, en planta, rectangular, y está dispuesta sobre la primera capa de barrera B1 y dimensionada de manera tal que no cubre los extremos de la primera capa de barrera B1 y del primer electrodo E1 , para permitir su acceso y conexión desde el exterior, tal y como se aprecia en la Figura 1 y en la vista c) de la Figura 2;  - the layer of electroluminescent organic semiconductor material, SO, has a rectangular, planar shape and is arranged on the first barrier layer B1 and sized in such a way that it does not cover the ends of the first barrier layer B1 and the first electrode E1, to allow access and connection from the outside, as seen in Figure 1 and in view c) of Figure 2;
- la segunda capa de barrera B2 tiene forma, en planta, rectangular y cubre gran parte de la superficie del semiconductor orgánico SO, según se aprecia en la Figura 1 y en la vista d) de la Figura 2; y  - the second barrier layer B2 has a rectangular plan shape and covers a large part of the surface of the organic semiconductor SO, as seen in Figure 1 and in view d) of Figure 2; Y
- la capa que conforma el segundo electrodo E2 y la capa protectora A tienen forma, en planta, rectangular, y se encuentran dispuestas la una sobre la otra de manera coincidente, en planta, y sobre la segunda capa de barrera B2 de manera simétrica, en planta, por lo que se refiere a un segundo eje de simetría central del sustrato S perpendicular al primer eje de simetría. Si bien en la Figura 1 se ha ilustrado dispuesta sobre el sustrato S una franja de - the layer that forms the second electrode E2 and the protective layer A are shaped, in plan, rectangular, and are arranged one on top of the other in a coincident way, in plan, and on the second barrier layer B2 symmetrically, in plan, as regards a second axis of central symmetry of the substrate S perpendicular to the first axis of symmetry. Although in Figure 1 it is illustrated arranged on the substrate S a strip of
ITO, con la referencia I, ésta es opcional, utilizándose únicamente para algunos ejemplos de realización (como es el caso del prototipo 1 descrito más abajo), mientras que en otros, el sustrato S no incorpora ninguna franja de ITO o de otro material adicional (tal es el caso del prototipo 2 que se describirá posteriormente). ITO, with reference I, this is optional, being used only for some Examples of embodiment (as is the case of prototype 1 described below), while in others, the substrate S does not incorporate any strip of ITO or other additional material (such is the case of prototype 2, which will be described later).
Por tanto, en la presente invención se depositará sobre el sustrato S, por evaporación térmica, el primer electrodo E1 que normalmente es un metal ferromagnético, que puede ser Fe, Co, Ni y sus aleaciones, o también óxidos metálicos ferromagnéticos, como LSMO, siendo esta última óptima para el dispositivo de la presente invención por su estabilidad frente a la oxidación ambiental y sus propiedades únicas para la inyección de espín. La evaporación del metal ferromagnético se realizará en una línea central como indica la Figura 2 paso a). El siguiente paso marcado como b) es la evaporación o deposición de la primera barrera B1 o barrera de electrones. A continuación (paso c)) se depositará mediante técnicas de "spin-coating" el semiconductor orgánico SO; en los ejemplos implementados por los presentes inventores se ha utilizado un polímero orgánico denominado F8BT con su banda de emisión localizada en las longitudes de onda del verde dentro del visible. Es posible extender con facilidad la fabricación con otros polímeros, cuya emisión se ubica en el azul, rojo, blanco, cubriendo las necesidades para sus aplicaciones en pantallas electroluminiscentes. Como segunda barrera B2 o barrera de huecos (paso d)) se puede utilizar un óxido metálico como por ejemplo el óxido de molibdeno (Mo03), entre otros. Por último, se evapora el ánodo y la capa protectora E2+A (paso e)) en una configuración de 90° con respecto a la posición del cátodo E1 para asegurar que se puedan realizar buenas conexiones por una parte para las medidas ópticas y de transporte de espín y por la otra asegurarnos que el área activa se encuentre en el centro del dispositivo, donde los efectos de borde se minimizan siendo por tanto la homogeneidad de las capas de una mayor calidad. Por tanto, cambiando la anchura de los electrodos E1 , E2 se pueden realizar dispositivos con áreas activas de emisión diferentes. Therefore, in the present invention, the first electrode E1 which is normally Fe, Co, Ni and its alloys, or also ferromagnetic metal oxides, such as LSMO, will be deposited on the substrate S, by thermal evaporation. the latter being optimal for the device of the present invention for its stability against environmental oxidation and its unique properties for spin injection. The evaporation of the ferromagnetic metal will be carried out in a central line as indicated in Figure 2 step a). The next step marked b) is the evaporation or deposition of the first barrier B1 or electron barrier. Then (step c)) the organic semiconductor SO will be deposited using spin-coating techniques; In the examples implemented by the present inventors an organic polymer called F8BT has been used with its emission band located in the green wavelengths within the visible one. It is possible to easily extend the manufacturing with other polymers, whose emission is located in blue, red, white, covering the needs for their applications in electroluminescent screens. As the second barrier B2 or hole barrier (step d)) a metal oxide such as molybdenum oxide (Mo0 3 ), among others, can be used. Finally, the anode and the protective layer E2 + A (step e) are evaporated in a 90 ° configuration with respect to the position of the cathode E1 to ensure that good connections can be made on the one hand for optical and optical measurements. spin transport and on the other make sure that the active area is in the center of the device, where the edge effects are minimized being therefore the homogeneity of the layers of a higher quality. Therefore, by changing the width of the electrodes E1, E2, devices with different active emission areas can be made.
Se ha presentado aquí el dispositivo propuesto por el primer aspecto de la invención como clara alternativa a los dispositivos electroluminiscentes OLEDs, demostrando sus ventajas más destacables, como son la gran estabilidad al aire y sus bajos voltajes de inyección de carga y emisión de luz. También se ha explicado la necesidad de usar materiales híbridos para aumentar la inyección de electrones y huecos en el material electroluminiscente y aumentar su eficiencia de emisión.  The device proposed by the first aspect of the invention has been presented here as a clear alternative to OLEDs electroluminescent devices, demonstrating its most outstanding advantages, such as high air stability and low load injection and light emission voltages. The need to use hybrid materials to increase the injection of electrons and holes in the electroluminescent material and increase its emission efficiency has also been explained.
A continuación se presentan los dos prototipos que se han realizado como dispositivos con inversión de corriente donde coexisten propiedades opto-espintrónicas. Todos los prototipos se han fabricado con la misma estructura vertical, y con los electrodos en configuración en cruz. Esto significa, que el primer electrodo E1 y el segundo electrodo E2 son perpendiculares entre sí. Las muestras se han realizado en una sala limpia de clase 10000 (según estándar US FED STD 209E). Las evaporaciones metálicas se han realizado en una evaporadora de metales, incorporadas en una caja seca, libre de oxigeno. La deposición del semiconductor orgánico SO se realiza en una campana fuera de la caja seca, los metales ferromagnéticos no se oxidan porque están protegidos con evaporaciones de metales no reactivos. Prototipol . Fe / AIOx / F8BT / Mo03 / Co / Au. Below are the two prototypes that have been made as devices with current inversion where opto-spintronic properties coexist. All prototypes have been manufactured with the same vertical structure, and with the electrodes in cross configuration. This means that the first electrode E1 and the second electrode E2 are perpendicular to each other. The samples have been made in a clean room of class 10000 (according to US FED STD 209E standard). Metal evaporations have been carried out in a metal evaporator, incorporated in a dry, oxygen-free box. The deposition of the organic semiconductor SO is carried out in a hood outside the dry box, ferromagnetic metals do not oxidize because they are protected with evaporations of non-reactive metals. Prototipol Fe / AIO x / F8BT / Mo0 3 / Co / Au.
El dispositivo prototipo que se propone siguiendo la configuración vertical mostrada en la Figura 1, está formado por un electrodo de Fe como cátodo E1 , una barrera de electrones B1 de óxido de Aluminio AIOx, un medio electroluminiscente SO constituido por el polímero F8BT y una barrera de huecos B2 formada por Mo03. Finalmente el ánodo es un electrodo E2 de Co protegido con una capa de Au para impedir posibles oxidaciones al exponer el dispositivo a las condiciones ambientales. The prototype device that is proposed following the vertical configuration shown in Figure 1, is formed by a Fe electrode as cathode E1, an electron barrier B1 of Aluminum oxide AIO x , an electroluminescent medium SO constituted by the polymer F8BT and a B2 hole barrier formed by Mo0 3 . Finally, the anode is a Co electrode E2 protected with an Au layer to prevent possible oxidation by exposing the device to environmental conditions.
El sustrato S que se ha utilizado es el vidrio por ser transparente para dejar pasar la luz que se genera. El vidrio tiene una franja I de ITO donde este sustrato combinado se compra comercialmente. Se evapora por evaporación térmica, en una evaporadora en alto vacío, a una presión en torno a los milibares (1 -10"6 mbar), el Fe que constituye el primer electrodo E1 con un espesor de 4,5 nm y a continuación sin romper el vacío se evapora en las mismas condiciones el Al (2 nm) de espesor. Se rompe el vacío y se saca la muestra de la evaporadora que se encuentra situada en una caja seca. A continuación el Al se oxida y se forma AIOx en la superficie, constituyéndose así la primera capa de barrera B1 , luego se deposita mediante la técnica de spin-coating el semiconductor orgánico SO (F8BT), por toda la superficie. Una vez acabada la deposición del SO se introduce la muestra otra vez en la evaporadora y se evapora Mo03 (3nm), es decir la segunda capa de barrera B2, Co (25 nm), o segundo electrodo E2, y Au (70 nm), es decir la capa de protección A, para proteger el Co de la oxidación. La deposición del Co y el Au, E2+A, se realizan en cruz y perpendicular al electrodo E1 de Fe para que el área activa quede en el centro de la muestra. The substrate S that has been used is the glass because it is transparent to allow the light generated to pass through. The glass has an ITO strip I where this combined substrate is purchased commercially. It evaporates by thermal evaporation, in a high vacuum evaporator, at a pressure around the millibars (1 -10 "6 mbar), the Fe that constitutes the first electrode E1 with a thickness of 4.5 nm and then without breaking the vacuum evaporates under the same conditions the Al (2 nm) thick.The vacuum is broken and the sample is taken from the evaporator which is located in a dry box, then the Al is oxidized and AIO x is formed in the surface, thus constituting the first barrier layer B1, is then deposited by the spin-coating technique the organic semiconductor SO (F8BT), over the entire surface.Once finished the deposition of the SO the sample is introduced again into the evaporator and Mo0 3 (3nm) is evaporated, that is the second barrier layer B2, Co (25 nm), or second electrode E2, and Au (70 nm), that is the protective layer A, to protect the Co from oxidation The deposition of Co and Au, E2 + A, are performed crosswise and perpendicular to the electrode E1 of Fe so that the active area is in the center of the sample.
Para tener la seguridad de haber conseguido una correcta configuración vertical del dispositivo, y una buena calidad de las capas sin interpenetración entre ellas evitando así corrientes de fuga, se ha realizado un estudio de la sección vertical del dispositivo mediante microscopía electrónica de barrido de alta resolución (HRSEM), obteniéndose imágenes de la sección transversal del dispositivo que confirman la correcta configuración vertical del mismo con un área de 5x5 μητι2 de una capa del semiconductor orgánico SO, F8BT, sobre ITO de 100 nm de grosor. Las imágenes de microscopía de fuerza atómica (AFM) muestran una rugosidad por debajo de 1 nm, asegurando una gran calidad en la capa fabricada. To be sure of having achieved a correct vertical configuration of the device, and a good quality of the layers without interpenetration between them thus avoiding leakage currents, a study of the vertical section of the device has been carried out by means of high-resolution scanning electron microscopy (HRSEM), obtaining images of the cross-section of the device that confirm the correct vertical configuration of the device with an area of 5x5 μητι 2 of a layer of the organic semiconductor SO, F8BT, on ITO of 100 nm thickness. Atomic force microscopy (AFM) images show a roughness below 1 nm, ensuring high quality in the manufactured layer.
Para asegurar la calidad magnética de los electrodos utilizados, éstos se han caracterizado mediante la técnica de magnetometría Kerr (MOKE). Mediante esta técnica se tiene una medida del ciclo de histéresis y por consiguiente del campo coercitivo de cada electrodo E1 , E2, siendo en el caso del cátodo E1 de unos 6,2 mT y en el del ánodo E2 de 19,3 mT. De esta manera se asegura la conexión magnética de ambos electrodos E1 , E2 mediante la variación de campo magnético en configuración paralela (aplicación de un campo magnético por encima de los valores de saturación de ambos electrodos E1 , E2) y la configuración anti-paralela (aplicación de un campo magnético menor que el campo coercitivo de uno de los electrodos ferromagnéticos E1 , E2 según el rango de campo magnético). En los dispositivos opto electrónicos magnéticos, realizando barridos de campo magnético en ambas direcciones se inyectarán espines desde el cátodo hasta el ánodo, siendo la capa semiconductora SO la que controla el paso de electrones a través de un cambio gigante en la resistencia que dependerá de la orientación relativa de los espines de las dos capas magnéticas constituidas por los dos electrodos E , E2 (Figura 4).  To ensure the magnetic quality of the electrodes used, these have been characterized by the Kerr magnetometry technique (MOKE). Through this technique, a measurement of the hysteresis cycle and, consequently, of the coercive field of each electrode E1, E2 is obtained, being in the case of cathode E1 of about 6.2 mT and that of anode E2 of 19.3 mT. This ensures the magnetic connection of both electrodes E1, E2 by varying the magnetic field in parallel configuration (application of a magnetic field above the saturation values of both electrodes E1, E2) and the anti-parallel configuration ( application of a magnetic field smaller than the coercive field of one of the ferromagnetic electrodes E1, E2 according to the magnetic field range). In the optoelectronic magnetic devices, performing magnetic field scans in both directions spins will be injected from the cathode to the anode, with the semiconductor layer SO which controls the passage of electrons through a giant change in resistance that will depend on the relative orientation of the spins of the two magnetic layers constituted by the two electrodes E, E2 (Figure 4).
Para validar el uso del dispositivo que se ha presentado, a continuación se muestra la caracterización de sus propiedades de magneto-transporte y sus propiedades electroluminiscentes.  To validate the use of the device presented, the characterization of its magneto-transport properties and its electroluminescent properties are shown below.
En las Figuras 5a y 5b se presentan las curvas de l-V y electroluminiscencia del dispositivo prototipo 1 , a temperatura ambiente. En la Figura 5a se muestra que, bajo la aplicación de un voltaje entre cátodo y ánodo en el dispositivo, se produce una inyección de huecos desde el Mo03, B2, en el HOMO del F8BT, SO. Posteriormente los huecos se mueven a través de la capa activa de F8BT, SO, acumulándose en la interfase formada por el AIOx/F8BT, siendo bloqueados por la banda de valencia del ΑΙΟχ, B1 , confinándolos así dentro de la capa orgánica SO. Se produce de esta manera una redistribución del campo eléctrico, disminuyendo fundamentalmente en la interfase AIOx/F8BT favoreciendo así al inyección de electrones. Figures 5a and 5b show the curves of lV and electroluminescence of the prototype device 1, at room temperature. Figure 5a shows that, under the application of a voltage between cathode and anode in the device, an injection of holes from Mo0 3 , B2, in the HOMO of the F8BT, SO. Subsequently, the gaps move through the active layer of F8BT, SO, accumulating at the interface formed by the AIO x / F8BT, being blocked by the valence band of ΑΙΟχ, B1, thus confining them within the organic layer SO. A redistribution of the electric field is produced in this way, fundamentally decreasing at the AIO x / F8BT interface thus favoring the injection of electrons.
En la Figura 5b se muestra la corriente del fotodiodo en función del voltaje trabajo aplicado al dispositivo, es decir, la emisión de luz del dispositivo y que es registrada y traducida en una fotocorriente por el fotodiodo. Prototipo 2. LSMO / ZnO / F8BT / Mo03 / Co / Au. Figure 5b shows the photodiode current as a function of the working voltage applied to the device, that is, the light emission of the device and that is recorded and translated into a photocurrent by the photodiode. Prototype 2. LSMO / ZnO / F8BT / Mo0 3 / Co / Au.
El dispositivo prototipo que se propone siguiendo la configuración vertical mostrada en la Figura 1 (sin incluir la franja I), está formado por un electrodo de LSMO como cátodo E1 , una primera barrera B1 o barrera de electrones de ZnO, un medio electroluminiscente SO constituido por el polímero F8BT y una segunda barrera B2 o barrera de huecos formada por Mo03. Finalmente el ánodo es un electrodo E2 de Co protegido con una capa de Au para impedir posibles oxidaciones al exponer el dispositivo a las condiciones ambientales. The prototype device that is proposed following the vertical configuration shown in Figure 1 (not including strip I), is formed by an LSMO electrode such as cathode E1, a first B1 barrier or ZnO electron barrier, an electroluminescent medium SO constituted by the F8BT polymer and a second B2 barrier or void barrier formed by Mo0 3 . Finally, the anode is a Co electrode E2 protected with an Au layer to prevent possible oxidation by exposing the device to environmental conditions.
El LSMO es un electrodo que no se ve afectado por la oxidación ambiental, y tiene un orden ferromagnético a temperatura ambiente con un grado de polarización de espín muy alto, comparable o incluso superior a los electrodos fabricados con materiales metálicos ferromagnéticos.  LSMO is an electrode that is not affected by environmental oxidation, and has a ferromagnetic order at room temperature with a very high spin polarization degree, comparable or even higher than electrodes made of ferromagnetic metal materials.
El sustrato S que se ha utilizado es SrTiO3, el cual es un cristal comercial que se utiliza para la deposición de LSMO. Para la evaporación del LSMO se necesitan temperaturas altas por lo que vidrio no es apropiado para resistir dichas condiciones de deposición. A continuación se deposita por "spin-coating" el ZnO (10 nm) que conforma la primera capa de barrera B1 y después el SO (F8BT) entre 20 y 100 nm. Las deposiciones de MoO3, B2, y de Co/Au, E2+A, son idénticas tanto de grosor como de composición geométrica al ejemplo anterior. The substrate S that has been used is SrTiO 3 , which is a commercial crystal that is used for the deposition of LSMO. High temperatures are required for the evaporation of the LSMO, so glass is not suitable for resisting such deposition conditions. The ZnO (10 nm) that forms the first barrier layer B1 and then the SO (F8BT) between 20 and 100 nm is then deposited by spin-coating. The depositions of MoO 3 , B2, and Co / Au, E2 + A, are identical in both thickness and geometric composition to the previous example.
Para validar el uso del prototipo 2 se presenta, tal y como se hizo con el prototipo 1 , la caracterización de sus propiedades de magneto-transporte y sus propiedades electroluminiscentes.  To validate the use of prototype 2, as was done with prototype 1, the characterization of its magneto-transport properties and its electroluminescent properties is presented.
En las Figuras 7a y 7b se presentan, respectivamente, las curvas de l-V y electroluminiscencia del dispositivo prototipo 2, a temperatura ambiente. En la Figura 7a se muestra que, bajo la aplicación de un voltaje entre cátodo y ánodo en el dispositivo se produce una inyección de huecos desde el MoO3, B2, en el HOMO del F8BT, SO. Posteriormente los huecos se mueven a través de la capa activa de F8BT acumulándose en la inferíase formada por el ZnO/F8BT, siendo bloqueados por la banda de valencia del ZnO, B1 , confinándolos así dentro de la capa orgánica SO. Se produce de esta manera una redistribución del campo eléctrico, disminuyendo fundamentalmente en la interfase ZnO/F8BT favoreciendo así al inyección de electrones. Figures 7a and 7b respectively show the curves of lV and electroluminescence of the prototype device 2, at room temperature. Figure 7a shows that, under the application of a voltage between cathode and anode in the device there is an injection of holes from MoO 3 , B2, in the HOMO of F8BT, SO. Subsequently, the gaps move through the active layer of F8BT accumulating in the inferred formed by the ZnO / F8BT, being blocked by the valence band of the ZnO, B1, thus confining them within the organic layer SO. In this way, a redistribution of the electric field occurs, fundamentally decreasing at the ZnO / F8BT interface, thus favoring the injection of electrons.
En la Figura 7b se muestra la corriente del fotodiodo en función del voltaje trabajo aplicado al dispositivo, es decir, la emisión de luz del dispositivo y que es registrada y traducida en una fotocorriente por el fotodiodo. Respuesta del transporte magnético. Prototipos 1 y 2. Figure 7b shows the photodiode current as a function of the working voltage applied to the device, that is, the light emission of the device and which is recorded and translated into a photocurrent by the photodiode. Magnetic transport response. Prototypes 1 and 2.
En la Figuras 4 y 6 se presenta la respuesta del transporte magnético del dispositivo propuesto por el primer aspecto de la presente invención medido a una temperatura de 2 K para, respectivamente, el prototipo 1 y el prototipo 2. Se ha medido la resistencia del sistema aplicando un voltaje entre cátodo E1 y ánodo E2 mientras se realizaba un barrido de los distintos valores de campo magnético. En este sentido, por un lado se han aplicado campos magnéticos externos partiendo de valores extremos en los que ambos electrodos ferromagnéticos E1 , E2 se encuentran orientados en la misma dirección del campo magnético estableciendo una configuración paralela y por tanto de baja resistencia. Por otro lado, teniendo en cuenta la diferencia de campos coercitivos de los electrodos ferromagnéticos empleados como cátodo E1 y ánodo E2, dentro de este rango de campo magnético aplicado se han analizado valores bajos los cuales sólo uno de los electrodos se encuentra orientado en la dirección del campo magnético externo estableciendo así una configuración antiparalela y por tanto de alta resistencia. Dicho barrido se ha llevado a cabo en ida y vuelta abarcando campos tanto positivos como negativos construyendo de esta manera ciclos de magnetoresistencia del dispositivo. De este modo ha sido posible caracterizar la inyección de espín entre el cátodo E1 y el ánodo E2 a través del semiconductor orgánico SO del dispositivo de la presente invención, y determinar en efecto la presencia de una corriente polarizada en espín en el dispositivo, siendo este un requisito fundamental a la hora de modular la luz emitida por el sistema mediante la aplicación entre ánodo E2 y cátodo E1. Para estudiar el comportamiento de válvula de espín del dispositivo opto-espintrónico se han aplicado altos voltajes, con el fin de garantizar la coexistencia de las propiedades de emisión de luz y la preservación de una corriente polarizada en espín dentro del sistema.  Figures 4 and 6 show the magnetic transport response of the device proposed by the first aspect of the present invention measured at a temperature of 2 K for, respectively, prototype 1 and prototype 2. The resistance of the system has been measured. applying a voltage between cathode E1 and anode E2 while scanning the different magnetic field values. In this sense, on the one hand, external magnetic fields have been applied based on extreme values in which both ferromagnetic electrodes E1, E2 are oriented in the same direction of the magnetic field, establishing a parallel configuration and therefore of low resistance. On the other hand, taking into account the difference in coercive fields of the ferromagnetic electrodes used as cathode E1 and anode E2, within this range of applied magnetic field low values have been analyzed which only one of the electrodes is oriented in the direction of the external magnetic field thus establishing an antiparallel configuration and therefore of high resistance. Said scanning has been carried out in a round trip covering both positive and negative fields, thus building magnetoresistance cycles of the device. In this way it has been possible to characterize the spin injection between the cathode E1 and the anode E2 through the organic semiconductor SO of the device of the present invention, and indeed determine the presence of a spin polarized current in the device, this being a fundamental requirement when modulating the light emitted by the system through the application between anode E2 and cathode E1. To study the spin valve behavior of the opto-spintronic device, high voltages have been applied, in order to guarantee the coexistence of the light emission properties and the preservation of a spin polarized current within the system.
Un experto en la materia podría introducir cambios y modificaciones en los ejemplos de realización descritos sin salirse del alcance de la invención según está definido en las reivindicaciones adjuntas. A person skilled in the art could introduce changes and modifications in the described embodiments without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims.

Claims

Reivindicaciones Claims
1- Dispositivo opto-espintrónico, del tipo que comprende: 1- Opto-spintronic device, of the type that includes:
- un sustrato transparente (S); - a transparent substrate (S);
- un primer (E1 ) y un segundo (E2) electrodos con propiedades ferromagnéticas; - a first (E1) and a second (E2) electrodes with ferromagnetic properties;
- al menos una capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente (SO), dispuesta entre dichos electrodos (E1 , E2); - at least one layer of electroluminescent organic semiconductor material (SO), arranged between said electrodes (E1, E2);
- una primera capa de barrera (B1), dispuesta entre dicho primer electrodo (E1) y una cara de dicha capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente (SO); y - a first barrier layer (B1), arranged between said first electrode (E1) and a face of said layer of electroluminescent organic semiconductor material (SO); and
- una segunda capa de barrera (B2), dispuesta entre dicho segundo electrodo (E2) y otra cara de dicha capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente (SO); - a second barrier layer (B2), arranged between said second electrode (E2) and another face of said layer of electroluminescent organic semiconductor material (SO);
estando dichas capas de barrera (B1 , B2) compuestas, dimensionadas, dispuestas y configuradas para: said barrier layers (B1, B2) being composed, sized, arranged and configured to:
- favorecer la inyección de carga polarizada en espín tanto de electrones, por parte de la primera capa de barrera (B1 ), como de huecos, por parte de la segunda capa de barrera (B2), desde el respectivo electrodo (E1 , E2) hacia la capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente (SO); y - favor the injection of spin-polarized charge of both electrons, by the first barrier layer (B1), and holes, by the second barrier layer (B2), from the respective electrode (E1, E2) towards the layer of electroluminescent organic semiconductor material (SO); and
- favorecer la inyección de carga tanto de electrones, por parte de la primera capa de barrera (B1), como de huecos, por parte de la segunda capa de barrera (B2), desde el respectivo electrodo (E1 , E2) hacia la capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente (SO) favoreciendo la recombinación de pares electrón-hueco y la consiguiente generación de luz; - favor the injection of charge both of electrons, by the first barrier layer (B1), and of holes, by the second barrier layer (B2), from the respective electrode (E1, E2) towards the layer of electroluminescent organic semiconductor material (SO) favoring the recombination of electron-hole pairs and the consequent generation of light;
estando el dispositivo caracterizado porque dicha capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente (SO) está compuesta por un material ambipolar. the device being characterized in that said layer of electroluminescent organic semiconductor material (SO) is composed of an ambipolar material.
2 - Dispositivo según la reivindicación 1 , caracterizado porque dicha capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente (SO) está compuesta por un material no deuterado. 2 - Device according to claim 1, characterized in that said layer of electroluminescent organic semiconductor material (SO) is composed of a non-deuterated material.
3.- Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una de dichas primera (B1) y segunda (B2) capas de barrera es o está compuesta al menos en parte por un óxido metálico. 3. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of said first (B1) and second (B2) barrier layers is or is composed at least in part of a metal oxide.
4.- Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque dicho óxido metálico es uno de los siguientes compuestos: AIOx, ZnO, Mo03 y combinaciones de los mismos. 4.- Device according to claim 3, characterized in that said metal oxide is one of the following compounds: AIO x , ZnO, Mo0 3 and combinations thereof.
5.- Dispositivo según la reivindicación 3, caracterizado porque comprende al menos una capa adicional de barrera, adyacente a la primera capa de barrera (B1) y/o a la segunda capa de barrera (B2), estando dicha capa adicional de barrera compuesta al menos en parte por un material molecular magnético o no magnético. 5. Device according to claim 3, characterized in that it comprises at least one additional barrier layer, adjacent to the first barrier layer (B1) and/or the second barrier layer (B2), said additional barrier layer being composed of less in part by a magnetic or non-magnetic molecular material.
6.- Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos una de dichas primera (B1) y segunda (B2) capas de barrera es o está compuesta al menos en parte por un material molecular magnético o no magnético. 6. Device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of said first (B1) and second (B2) barrier layers is or is composed at least in part of a magnetic or non-magnetic molecular material.
7. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque al menos uno de dichos primer (E1) y segundo (E2) electrodos es o está compuesto al menos en parte por un material ferromagnético. 7. - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that at least one of said first (E1) and second (E2) electrodes is or is composed at least in part of a ferromagnetic material.
8. - Dispositivo según la reivindicación 7, caracterizado porque dicho material ferromagnético es un óxido metálico ferromagnético. 8. - Device according to claim 7, characterized in that said ferromagnetic material is a ferromagnetic metal oxide.
9. - Dispositivo según la reivindicación 8, caracterizado porque dicho óxido metálico ferromagnético es LSMO. 9. - Device according to claim 8, characterized in that said ferromagnetic metal oxide is LSMO.
10. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque adopta la configuración estructural de un diodo híbrido inorgánico- orgánico emisor de luz, estando dispuestos consecutivamente en una configuración vertical sobre dicho sustrato transparente (S): el primer electrodo (E1) actuando como cátodo, la primera capa de barrera (B1), la capa de material semiconductor orgánico electroluminiscente (SO), la segunda capa de barrera (B2) y el segundo electrodo (E2) actuando como ánodo. 10. - Device according to any one of the preceding claims, characterized in that it adopts the structural configuration of a light-emitting inorganic-organic hybrid diode, being consecutively arranged in a vertical configuration on said transparent substrate (S): the first electrode (E1) acting as a cathode, the first barrier layer (B1), the electroluminescent organic semiconductor material layer (SO), the second barrier layer (B2) and the second electrode (E2) acting as an anode.
11. - Dispositivo según la reivindicación 10, caracterizado porque comprende, sobre dicho segundo electrodo (E2), una capa de metal no ferromagnético (A). 11. - Device according to claim 10, characterized in that it comprises, on said second electrode (E2), a layer of non-ferromagnetic metal (A).
12.- Dispositivo según la reivindicación 10 o 11 , caracterizado porque dichos primer (E1) y segundo (E2) electrodos son capas que adoptan una forma alargada con un ancho inferior al del sustrato (S) y cuyas respectivas direcciones longitudinales se cruzan en planta. 12.- Device according to claim 10 or 11, characterized in that said first (E1) and second (E2) electrodes are layers that adopt an elongated shape with a width less than that of the substrate (S) and whose respective longitudinal directions intersect in plan. .
13. - Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque dichas capas cuyas respectivas direcciones longitudinales se cruzan en planta lo hacen a 90° entre sí. 13. - Device according to claim 12, characterized in that said layers whose respective longitudinal directions intersect in plan do so at 90° to each other.
14. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores cuando dependen de la 10, caracterizado porque: 14. - Device according to any one of the previous claims when they depend on claim 10, characterized in that:
- el primer electrodo (E1) es una capa de Fe, - the first electrode (E1) is a layer of Fe,
- la primera capa de barrera (B1) es una capa de AIOx, - the first barrier layer (B1) is an AIO x layer,
- la segunda capa de barrera (B2) es una capa de Mo03, y - el segundo electrodo (E2) es una capa de Co y está recubierto de una capa de metal no ferromagnético (A). - the second barrier layer (B2) is a layer of Mo0 3 , and - the second electrode (E2) is a layer of Co and is covered with a layer of non-ferromagnetic metal (A).
15. - Dispositivo según la reivindicación 14, caracterizado porque: 15. - Device according to claim 14, characterized in that:
- dicha capa de Fe tiene un espesor de entre 3,5 y 10 nm, con preferencia de 4,5 nm, - said Fe layer has a thickness of between 3.5 and 10 nm, preferably 4.5 nm,
- dicha capa de AIOx está formada a partir de una capa de aluminio con un espesor de entre 1 y 3 nm, con preferencia de 2 nm, - said AIO x layer is formed from an aluminum layer with a thickness of between 1 and 3 nm, preferably 2 nm,
- dicha capa de Mo03 tiene un espesor de entre 2 y 4 nm, con preferencia de 3 nm, - said Mo0 3 layer has a thickness of between 2 and 4 nm, preferably 3 nm,
- dicha capa de Co tiene un espesor de entre 15 y 35 nm, con preferencia de 25 nm, y - said Co layer has a thickness of between 15 and 35 nm, preferably 25 nm, and
- dicha capa de metal no ferromagnético tiene un espesor de entre 50 y 90 nm, con preferencia de 70 nm. - said layer of non-ferromagnetic metal has a thickness of between 50 and 90 nm, preferably 70 nm.
16. - Dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 cuando dependen de la 10, caracterizado porque: 16. - Device according to any one of claims 1 to 13 when they depend on claim 10, characterized in that:
- el primer electrodo (E1) es una capa de LSMO, - the first electrode (E1) is an LSMO layer,
- la primera capa de barrera (B1) es una capa de ZnO, - the first barrier layer (B1) is a ZnO layer,
- la segunda capa de barrera (B2) es una capa de Mo03, y - the second barrier layer (B2) is a layer of Mo0 3 , and
- el segundo electrodo (E2) es una capa de Co y está recubierto de una capa de metal no ferromagnético (A). - the second electrode (E2) is a layer of Co and is covered with a layer of non-ferromagnetic metal (A).
17. - Dispositivo según la reivindicación 16, caracterizado porque: 17. - Device according to claim 16, characterized in that:
- dicha capa de LSMO tiene un espesor de entre 3,5 y 40 nm, - said LSMO layer has a thickness of between 3.5 and 40 nm,
- dicha capa de ZnO tiene un espesor de entre 5 y 15 nm, con preferencia de 10 nm, - said ZnO layer has a thickness of between 5 and 15 nm, preferably 10 nm,
- dicha capa de Mo03 tiene un espesor de entre 2 y 4 nm, con preferencia de 3 nm, - said Mo0 3 layer has a thickness of between 2 and 4 nm, preferably 3 nm,
- dicha capa de Co tiene un espesor de entre 15 y 35 nm, con preferencia de 25 nm, y - said Co layer has a thickness of between 15 and 35 nm, preferably 25 nm, and
- dicha capa de metal no ferromagnético tiene un espesor de entre 50 y 90 nm, con preferencia de 80 nm. - said layer of non-ferromagnetic metal has a thickness of between 50 and 90 nm, preferably 80 nm.
18. - Método para la fabricación de un dispositivo opto-espintrónico, caracterizado porque comprende fabricar el dispositivo según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, mediante las siguientes etapas: 18. - Method for the manufacture of an opto-spintronic device, characterized in that it comprises manufacturing the device according to any one of the previous claims, through the following steps:
a) deposición sobre el sustrato (S), por evaporación térmica, de una capa que conforma al primer electrodo (E1), y que es de un metal ferromagnético o de un óxido metálico ferromagnético; b) evaporación o deposición, sobre la capa que conforma al primer electrodo (E1), de la primera capa de barrera (B1) o de una capa de metal a oxidar; a) deposition on the substrate (S), by thermal evaporation, of a layer that makes up the first electrode (E1), and which is made of a ferromagnetic metal or a ferromagnetic metal oxide; b) evaporation or deposition, on the layer that makes up the first electrode (E1), of the first barrier layer (B1) or of a layer of metal to be oxidized;
c) evaporación o deposición, sobre la primera capa de barrera (B1), de la capa de semiconductor orgánico electroluminiscente (SO); c) evaporation or deposition, on the first barrier layer (B1), of the electroluminescent organic semiconductor layer (SO);
d) deposición sobre la capa de semiconductor orgánico electroluminiscente d) deposition on the electroluminescent organic semiconductor layer
(SO), por evaporación térmica, de la segunda capa de barrera (B2); y (SO), by thermal evaporation, of the second barrier layer (B2); and
e) deposición sobre la segunda capa de barrera (B2), por evaporación térmica, de una capa que conforma al segundo electrodo (E2), y que es de un metal ferromagnético o de un óxido metálico ferromagnético. e) deposition on the second barrier layer (B2), by thermal evaporation, of a layer that makes up the second electrode (E2), and which is made of a ferromagnetic metal or a ferromagnetic metal oxide.
19.- Método según la reivindicación 18, caracterizado porque comprende depositar, por evaporación térmica, una capa de metal no ferromagnético (A) sobre la capa que conforma al segundo electrodo (E2). 19.- Method according to claim 18, characterized in that it comprises depositing, by thermal evaporation, a layer of non-ferromagnetic metal (A) on the layer that makes up the second electrode (E2).
20. - Método según la reivindicación 18 ó 19, caracterizado porque está aplicado a la fabricación del dispositivo de la reivindicación 14 ó 15, donde: 20. - Method according to claim 18 or 19, characterized in that it is applied to the manufacture of the device of claim 14 or 15, where:
- dichas etapas a) y b) se llevan a cabo en una evaporadora a alto vacío, siendo dicho metal a oxidar Al, - said stages a) and b) are carried out in a high vacuum evaporator, said metal to be oxidized being Al,
- tras dicha etapa b) y de manera previa a dicha etapa c), el método comprende romper el vacío y sacar al dispositivo en formación de la evaporadora para que la capa de Al se oxide y forme AIOx: - after said step b) and prior to said step c), the method comprises breaking the vacuum and removing the device in formation from the evaporator so that the Al layer oxidizes and forms AIO x :
- dicha etapa c) se lleva a cabo por deposición mediante técnicas de "spin- coating", fuera de la evaporadora; y - said step c) is carried out by deposition using spin-coating techniques, outside the evaporator; and
- dichas etapas d) y e) se llevan a cabo en dicha u otra evaporadora a alto vacío. - said stages d) and e) are carried out in said or another high vacuum evaporator.
21. - Método según la reivindicación 18 ó 19, caracterizado porque está aplicado a la fabricación del dispositivo de la reivindicación 16 ó 17, caracterizado porque: 21. - Method according to claim 18 or 19, characterized in that it is applied to the manufacture of the device of claim 16 or 17, characterized in that:
- dicha etapa a) se lleva a cabo en una evaporadora a alto vacío a temperaturas adecuadas para la evaporación de LSMO, - said step a) is carried out in a high vacuum evaporator at temperatures suitable for the evaporation of LSMO,
- dicha etapa b) comprende evaporar o depositar la capa de ZnO; - said step b) comprises evaporating or depositing the ZnO layer;
- dicha etapa c) se lleva a cabo por deposición mediante técnicas de "spin- coating", fuera de la evaporadora; y - said step c) is carried out by deposition using spin-coating techniques, outside the evaporator; and
- dichas etapas d) y e) se llevan a cabo en dicha u otra evaporadora a alto vacío. - said stages d) and e) are carried out in said or other high vacuum evaporator.
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