[發明專利]像素化光電器件

在審

• 申請號: 202110750501.1
• 申請日: 2021-07-02
• 公開（公告）號: CN113889498A
• 公開（公告）日: 2022-01-04
• 發明（設計）人: 李云龍;S·格列里;毛明;L·莫雷諾哈格爾西布
• 申請（專利權）人: IMEC非營利協會
• 主分類號: H01L27/30
• 分類號: H01L27/30
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 錢盛赟;楊潔

1.一種用于在襯底之上形成像素化光電堆疊的方法，所述方法包括：

i.獲得襯底上的堆疊層結構，所述堆疊層結構包括：

a.底部電極層，

b.所述底部電極層上方的光電層，以及

c.在所述光電層上方且包括圖案的圖案化硬掩模，所述圖案包括由無硬掩模區域隔開的至少兩個硬掩模島，

ii.通過相對于所述硬掩模選擇性地蝕刻穿過所述光電層和所述底部電極層來將所述圖案復制到所述光電層和所述底部電極層中，由此獲得所述襯底之上的第一中間像素化堆疊，所述第一中間像素化堆疊包括由無堆疊區域彼此隔開的至少兩個堆疊島，

iii.在所述第一中間像素化堆疊上提供電絕緣層以填充所述無堆疊區域并覆蓋所述至少兩個堆疊島，

iv.移除所述電絕緣層的頂部并移除任何剩余硬掩模以使得所述電絕緣層的頂表面與所述第一中間像素化堆疊的暴露的頂表面共面，以產生所述襯底之上的第二中間像素化堆疊，以及

v.在所述第二中間像素化堆疊上方形成頂部透明電極層。

2.如權利要求1所述的方法，其中所述光電層包括：

所述底部電極之上的用于傳輸第一極性的電荷的第一電荷傳輸層，

所述第一電荷傳輸層之上的活性光電層，以及

所述光電層之上的用于傳輸第二極性的電荷的第二電荷傳輸層。

3.如權利要求1或權利要求2所述的方法，其中所述堆疊層結構進一步包括所述光電層上方的附加透明電極層，并且其中步驟ii包括通過相對于所述硬掩模選擇性地蝕刻穿過所述附加透明電極層、所述光電層和所述底部電極層來將所述圖案復制到所述附加透明電極層、所述光電層和所述底部電極層中，由此獲得所述襯底之上的所述第一中間像素化堆疊，所述第一像素化堆疊包括由無堆疊區域彼此隔開的至少兩個堆疊島。

4.如權利要求1所述的方法，包括步驟v之后的在所述頂部透明電極層上方形成透明覆蓋層的步驟v’。

5.如權利要求1所述的方法，其中所述光電層是光電二極管堆疊。

6.如權利要求1所述的方法，其中在所述第一中間像素化堆疊上形成所述電絕緣層的步驟iii包括在所述第一中間像素化堆疊上方形成第一共形電絕緣層并在所述第一介電層上提供第二電絕緣層以填充所述無堆疊區域并覆蓋所述至少兩個堆疊島。

7.如權利要求6所述的方法，其中所述第一共形電絕緣層包括SiN，并且其中所述第二電絕緣層包括選自氮化硅和氧化硅的介電質。

8.如權利要求1所述的方法，其中所述襯底包括集成電路層之上的連接層，所述連接層包括由介電質彼此隔離的導電元件并將所述集成電路層連接到所述底部電極層。

9.如權利要求8所述的方法，進一步包括步驟iv和步驟v之間的暴露所述連接層的導電元件的步驟iv’。

10.如權利要求8或權利要求9所述的方法，其中所述連接層進一步包括所述集成電路層上的探測墊，并且其中所述方法進一步包括暴露所述探測墊的步驟vi。

11.如權利要求1所述的方法，其中每一個堆疊島具有從10μm到100μm的橫向尺寸。

12.如權利要求1所述的方法，其中兩個相鄰堆疊島之間的距離是從50nm到5μm。

13.如權利要求1所述的方法，其中所述光電層包括有機半導體材料。

14.如權利要求1所述的方法，其中所述圖案化硬掩模的厚度使得一些硬掩模在步驟ii后保留在所述光電層上方。