Brevet FR3046300A1 (20170630)
REVENDICATIONS1. Dispositif optoélectronique (1) comprenant un empilement de couches minces planaires agencées sur un substrat (2) électriquement isolant, dont au moins : une cathode (3) réalisée dans un matériau de travail de sortie aec ; une couche de collection des électrons (4) agencée au dessus de ladite cathode (3), réalisée dans un matériau de travail de sortie Di et de résistance par carré R ; une couche active (5) comprenant au moins un matériau semiconducteur organique de type p, de niveau énergétique de la plus haute orbitale moléculaire occupée HOl et un matériau semi-conducteur de type n, adaptée pour émettre ou détecter un rayonnement lumineux, agencée au dessus de ladite couche de collection des électrons (4) ; une couche de collection des trous (6), agencée au dessus de ladite couche active (5) ; une anode (7), agencée au dessus de ladite couche de collection des trous (6) ; caractérisé en ce que : ledit travail de sortie (Di de ladite couche de collection des électrons (4) et ledit niveau énergétique HOl de ladite couche active (5) forment une barrière de potentiel apte à bloquer l'injection de trous depuis ladite cathode (3) vers ladite couche active (5) ; ladite résistance par carré R de ladite couche de collection des électrons (4) est supérieure ou égale à 108\n<CLM>\1\t2. Dispositif optoélectronique (1) selon la revendication précédente dans lequel ledit travail de sortie (Di de ladite couche de collection des électrons (4) est strictement inférieur audit travail de sortie aec de ladite cathode (3). 3046300 24\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique (1) selon l'une des revendications précédente dans lequel ledit matériau de ladite couche de collection des électrons (4) est choisi parmi l'oxyde de zinc et l'oxyde de titane. 5\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique matriciel (8) comportant une pluralité de dispositifs optoélectroniques (1) selon l'une des revendications 1 à 3 et une couche de collection des électrons (4) commune à au moins une partie desdits dispositifs optoélectroniques (1) et matériellement continue entre chacun desdits dispositifs optoélectroniques (1). 10\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique matriciel (8) selon la revendication 4 dans lequel ladite résistance par carré R de ladite couche de collection (4) commune est apte à bloquer les courants de porteurs de charges entre lesdits dispositifs optoélectroniques (1) de ladite ou desdites parties, dans 15 ledit matériau de ladite couche de collection (4) commune.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique matriciel (8) selon l'une des revendications 4 à 5 dans lequel la résistivité dudit matériau de ladite couche de collection des électrons (4) commune est moins élevée dans la direction de 20 l'épaisseur de ladite couche de collection des électrons (4) que dans une direction du plan principal de ladite couche de collection des électrons (4).\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique matriciel (8) selon la revendication précédente dans lequel une dite couche de collection des électrons (4) commune 25 comporte des cristallites (16) agencées en colonnes dans la direction de l'épaisseur de ladite couche de collection des électrons (4).\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique matriciel (8) selon l'une des revendications 4 à 7 comportant au moins une couche de stabilisation (10) agencée entre 30 ladite couche de collection des électrons (4) commune et au moins une couche active (5), dans lequel ladite couche de stabilisation (10) est apte à réduire la dépendance de la résistivité du matériau d'une dite couche de collection des électrons (4) commune en fonction de la luminosité. 3046300 25\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique matriciel (8) selon la revendication 8 dans lequel le matériau de ladite couche de stabilisation (10) est un oxyde opaque de préférence choisi parmi de l'oxyde d'étain, l'oxyde de palladium. 5\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique matriciel (8) selon l'une des revendications 4 à 9 dans lequel le matériau de ladite couche de collection des électrons (4) commune comporte des éléments dopants de type p. 10\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique matriciel (8) selon la revendication précédente dans lequel lesdits éléments dopants de type p sont choisis parmi le palladium, le cobalt, le cuivre et le molybdène.\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique matriciel (8) selon l'une des revendications 15 précédentes dans lequel au moins une dite couche de collection des électrons comporte des nanoparticules d'oxyde métallique et des polymères polaires, lesdits polymères polaires étant greffés sur lesdites nanoparticules d'oxyde métallique. 20\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique matriciel (8) selon l'une des revendications 4 à 12 dans lequel au moins un élément choisi parmi un substrat (2), une cathode (3), une couche de collection des électrons (4), une couche active (5), une couche de collection des trous (6) et une anode (7) est transparent. 25\n<CLM>\1\tDispositif optoélectronique matriciel (8) selon la revendication précedente comportant une couche de matériau scintillateur (23), ladite couche étant agencée au dessus de chaque dite anode (7).\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique (1,8) selon l'une 30 des revendications 1 à 14 comprenant un empilement de couches minces planaires agencées sur un substrat (2) électriquement isolant, dont au moins : une cathode (3) réalisée dans un matériau de travail de sortie aec ; 3046300 26 une couche de collection des électrons (4), agencée au dessus de ladite cathode (3), réalisée dans un matériau de travail de sortie Di et de résistance par carré R ; une couche active (5) comprenant au moins un matériau semi- 5 conducteur organique de type p, de niveau énergétique de la plus haute orbitale moléculaire occupée HOl et un matériau semi-conducteur de type n, adaptée pour émettre ou détecter un rayonnement lumineux, agencée au dessus de ladite couche de collection des électrons (4) ; une couche de collection des trous (6), agencée au dessus de ladite 10 couche active (5) ; une anode (7), agencée au dessus de ladite couche de collection des trous (6) ; comportant au moins une étape consistant à déposer le matériau d'une dite couche de collection des électrons (4) par pulvérisation cathodique à une 15 température comprise entre 0°C et 100°C dans une atmosphère comportant au moins 1% massique de dioxygène.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique (1,8) selon l'une des revendications 1 à 14 comprenant un empilement de couches minces 20 planaires agencées sur un substrat (2) électriquement isolant, dont au moins : une cathode (3) réalisée dans un matériau de travail de sortie aec ; une couche de collection des électrons (4) agencée au dessus de ladite cathode (3), réalisée dans un matériau de travail de sortie Di et de 25 résistance par carré R ; une couche active (5) comprenant au moins un matériau semiconducteur organique de type p, de niveau énergétique de la plus haute orbitale moléculaire occupée HOl et un matériau semi-conducteur de type n, adaptée pour émettre ou détecter un rayonnement lumineux, 30 agencée au dessus de ladite couche de collection des électrons (4) ; une couche de collection des trous (6), agencée au dessus de ladite couche active (5) ; une anode (7), agencée au dessus de ladite couche de collection des trous (6) ; 3046300 27 ledit procédé comportant au moins une étape consistant à former une dite couche de collection des électrons (4) par un procédé sol-gel, ledit procédé sol-gel comportant une étape de dépôt d'une solution comportant des polymères précurseurs (15), lesdits polymères précurseurs (15) étant 5 choisis parmi des acétates métalliques, des nitrates métalliques et des chlorures métalliques.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique (1,8) selon la revendication précédente dans lequel ladite solution comporte des 10 éléments dopants de type p.\n<CLM>\1\tProcédé de fabrication d'un dispositif optoélectronique matriciel (8) selon l'une des revendications 4 à 14 comportant une pluralité de dispositifs optoélectroniques (1) selon l'une des revendications 1 à 3 agencés selon un 15 motif, comprenant un empilement de couches minces planaires agencées sur un substrat (2) électriquement isolant, dont au moins : une cathode (3) réalisée dans un matériau de travail de sortie aec ; une couche de collection des électrons (4) commune, comportant une 20 première sous-couche 21 et une pluralité de secondes sous-couches 22, agencée au dessus de chaque dite cathode (3), réalisée dans un matériau de travail de sortie Di et de résistance par carré R ; une couche active (5) comprenant au moins un matériau semiconducteur organique de type p, de niveau énergétique de la plus haute 25 orbitale moléculaire occupée H01 et un matériau semi-conducteur de type n, adaptée pour émettre ou détecter un rayonnement lumineux, agencée au dessus de ladite couche de collection des électrons (4) ; une couche de collection des trous (6), agencée au dessus de ladite couche active (5) ; 30 une anode (7), agencée au dessus de ladite couche de collection des trous (6) ; ledit procédé comportant au moins deux sous-étapes de dépôt de ladite couche de collection des électrons (4) consistant à : 3046300 28 déposer une première sous-couche (21) de collection des électrons 4 commune ; déposer une pluralité de secondes sous-couches (22) selon un motif correspondant audit motif desdits dispositifs optoélectroniques (1). 5