[发明专利]包括有构造和形状改进的电极的有机元件

说明书

技术领域

本发明涉及设置有有源区域（该有源区域以半导体聚合物材料为基础并位于两个电极之间）的元件的领域，尤其涉及所谓的“有机”晶体管和光电二极管。

本发明提供了一种微电子元件，该微电子元件的电极具有能改进电极性能的形状和构造，特别是改进了导通（on）状态（或在其运行状态）下的电流与关断（off）状态（或在其非操作状态）下的电流之间的比例。

背景技术

根据现有技术使用的场效应有机晶体管的示例示于图1A-1B中。

该晶体管包括承靠在支撑体1上且遮盖源极4和漏极6这两个电极的有源层2（active layer）。

有源层2由具有半导体性质的有机聚合物类材料形成。该晶体管被配置成使得它的栅极10置于源极4和漏极6的顶上（图1A）。

电极4和6是平行六面体块的形状，因此包括两个注入表面Si1和Si2（这两个注入表面Si1和Si2携带有沟道区域3中的或来自沟道区域3的电荷），第一注入表面Si1对应于电极块的与有源层2的主平面平行且与有源层2接触的面，电极块的另一面与有源层2的主平面正交且与有源层2接触。

I_导通/I_关断比例是表征晶体管导通状态与关断状态的比例。I_关断电流是漏电流，需追求其最小化，而I_导通电流是在给定栅源电压下的饱和电流，需追求其最大化。

总体来讲，追求使用在导通状态或激活状态下的电流与在关断状态或非激活状态下的电流之间的比例尽可能高的有机元件。

发明内容

本发明首先涉及一种微电子元件，特别是有机微电子元件，设置有至少一个第一电极和至少一个第二电极，所述第一电极和所述第二电极被基于至少一种聚合物材料（特别是半导电的聚合物材料）的有源层的区域隔开，所述第一电极和所述第二电极具有被设计成使得将它们相隔开的距离变化的形状和构造。

因此，将所述第一电极和所述第二电极相隔开的所述有源层的区域具有可变的长度，也称为“临界尺寸”D_L。

在本文中“临界尺寸”是指层或叠层除去它的宽厚外的最小尺寸。

根据本发明的第一方面，上述元件可以是晶体管，特别是有机晶体管。

在这种情况下，所述第一电极可以是源极，而所述第二电极可以是漏极，上述晶体管还包括栅极，该栅极与将所述第一电极和第二电极相隔开的聚合物材料的所述区域相对，且与上述源极和漏极的至少一部分相对。

上述源极和/或漏极可分别设置有与有源层的主平面产生非零度角的倾斜侧面。

上述源极和漏极可以被布置在衬底上，且顶上覆盖有栅极。根据特定的构造，该栅极可有利地仅与源极和漏极的一部分相对。

因此，靠近晶体管的沟道区域的源极和漏极的一部分可以被布置为与栅极相对，而源极和漏极的其他区域顶上不被栅极覆盖且源极和漏极的其他区域不与栅极相对。

根据一种构造可能性，源极和漏极可以具有一形状，该形状使得将第一电极和第二电极相隔开的距离线性地变化或基本线性地变化。

源极和漏极的构造还可以被设计成使得将源极和漏极相隔开的距离随着接近于栅极而增大。

这在饱和电流I_导通方面改进了晶体管，同时具有减小的漏电流I_关断。

源极和漏极可以为具有三角形基底的棱柱的形状，该三角形基底与有源层或有源层的主平面相正交。

根据另一实施可能性，晶体管可以被形成为使得将源极和漏极相隔开的距离在与栅极和有源层相平行的方向上增大。

源极和漏极可以为具有三角形基底的棱柱的形状，该三角形基底与有源层的主平面相平行。

根据本发明的第二方面，上述元件可以是二极管，特别是光电二极管。

根据一种实施可能性，第一电极和/或第二电极可设置有与有源层的主平面成角度的倾斜侧面。

第一电极和第二电极可以具有一形状，该形状使得将第一电极和第二电极相隔开的距离线性地变化。

根据一种实施可能性，第一电极和第二电极可以为具有三角形基底的棱柱的形状，该三角形基底与有源主平面成非零度角。

根据一种实施可能性，第一电极可设置有与有源层的主平面成非零度角的第一倾斜侧面，第二电极可设置有与所述第一侧面相对且与有源层的主平面成非零度角的第二倾斜侧面，第一侧面和第二侧面设置有对光辐射进行反射的表面。

附图说明