專利名稱：：金屬-絕緣體-金屬(mim)裝置及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及用于各種類型顯示器(包括液晶顯示器、電泳顯示器和旋轉(zhuǎn)元素顯示器(rotatingelementdisplay))背板的二端開關(guān)裝置，例如MIM二極管。
背景技術(shù)：
：主動(dòng)矩陣顯示器(Activematrixdisplay)在矩陣顯示器中每個(gè)像素處采用開關(guān)，以使跨每個(gè)像素的電壓可以被獨(dú)立控制。主動(dòng)矩陣特別適合高信息量液晶顯示器(IXD)，例如用于第二代PDA和移動(dòng)電話的IXD。通常每個(gè)像素需要開關(guān)裝置的顯示器的其他類型包括電泳顯示器(EFD)和旋轉(zhuǎn)兀素顯不器。電泳顯不器包括可獲自例如E-1nk和Sipix公司的顯不器,依賴于不同顏色液體中懸浮的荷電有色粒子的平移運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生圖像。旋轉(zhuǎn)元素顯示器利用光學(xué)和電學(xué)上各向異性元素(例如具有不均勻電荷分布的雙色球)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。電泳顯示器和旋轉(zhuǎn)元素顯示器的像素性能可以用開關(guān)裝置控制，該裝置為顯示器矩陣中每個(gè)像素提供開啟和關(guān)閉電壓。已提出用于主動(dòng)矩陣顯示器應(yīng)用的開關(guān)裝置包括各種薄膜晶體管(TFT)和薄膜二極管(TFD)，例如金屬絕緣體金屬(MM)二極管。MIM二極管是特別引人關(guān)注的，因?yàn)樗鼈兊慕Y(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，并且它們通常比TFT更容易制造。MIM二極管廣義為包括位于兩層傳導(dǎo)性材料(不一定是金屬)之間的絕緣或半導(dǎo)體材料層的開關(guān)裝置。通常，MIM裝置不包括除這三層之外的任何其他層；但是，這不是必然的情況。不論具體結(jié)構(gòu)如何，制造特定小型化水平的MIM裝置可能依然是費(fèi)力且昂貴的過程。通常，MM裝置使用集成電路工業(yè)中采用的技術(shù)來(lái)制造，需要昂貴的設(shè)備和費(fèi)力的加工。MM本發(fā)明通過提供廉價(jià)和有效的有關(guān)二端開關(guān)裝置的制造方法而解決了這些問題。還提供了具有有利地開關(guān)特征的裝置結(jié)構(gòu)。提供的裝置可用作主動(dòng)矩陣顯示器的開關(guān)，所述主動(dòng)矩陣顯示器例如主動(dòng)矩陣IXD顯示器、電泳顯示器、旋轉(zhuǎn)元素顯示器和其他類型的電-光顯不器。一方面，提供了二端開關(guān)裝置。在一個(gè)實(shí)施方案中，二端開關(guān)裝置包括在基底上形成的第一電極、無(wú)機(jī)絕緣或?qū)拵О雽?dǎo)體材料層和第二電極。第一和第二電極分別包括第一和第二傳導(dǎo)性材料層,所述傳導(dǎo)性材料被選擇以使至少一個(gè)傳導(dǎo)性材料層通過液相加工方法形成在部分制成的開關(guān)裝置上。根據(jù)一些實(shí)施方案，第二(例如，上)電極層包括通過液相方法(例如印刷)而沉積的傳導(dǎo)性材料。在一些實(shí)施方案中，提供了具有對(duì)稱電流-電壓特征的二端裝置。該裝置可以包括:在基底上形成的第一電極，其中第一電極包含第一傳導(dǎo)性材料層，其中第一傳導(dǎo)性材料特征為第一功函數(shù)值；無(wú)機(jī)絕緣或?qū)拵О雽?dǎo)體材料層；和包含第二傳導(dǎo)性材料層的第二電極，其中第二傳導(dǎo)性材料特征為第二功函數(shù)值。在對(duì)稱裝置中，第一傳導(dǎo)性材料和第二傳導(dǎo)性材料之間的功函數(shù)差額通常小于約lOOmeV。該裝置被構(gòu)建為使至少一部分無(wú)機(jī)層位于第一電極和第二電極之間，并且第一電極和第二電極中至少一個(gè)通過液相加工方法形成在部分制成的開關(guān)裝置上。在一些實(shí)施方案中，提供了具有不對(duì)稱電流-電壓特征的二端裝置。該裝置可以包括:在基底上形成的第一電極，其中第一電極包含第一傳導(dǎo)性材料層，其中第一傳導(dǎo)性材料特征為第一功函數(shù)值；無(wú)機(jī)絕緣或?qū)拵О雽?dǎo)體材料層；和包含第二傳導(dǎo)性材料層的第二電極，其中第二傳導(dǎo)性材料特征為第二功函數(shù)值。在不對(duì)稱裝置中，第一傳導(dǎo)性材料和第二傳導(dǎo)性材料之間的功函數(shù)差額通常為至少約lOOmeV。該裝置被構(gòu)建為使至少一部分無(wú)機(jī)層位于第一電極和第二電極之間，并且第一電極和第二電極中至少一個(gè)通過液相加工方法形成在部分制成的開關(guān)裝置上。通過液相加工方法制造電極減少或消除了對(duì)昂貴光刻圖案化(photolithographicpatterning)的需求,實(shí)現(xiàn)了有效率的裝置制造。根據(jù)另一方面，提供了形成二端開關(guān)裝置的方法。該方法包括:在基底上形成二端開關(guān)裝置的第一電極，其中第一電極包含第一傳導(dǎo)性材料層，其中第一傳導(dǎo)性材料特征為第一功函數(shù)值；在至少一部分第一電極上形成無(wú)機(jī)絕緣體或?qū)拵О雽?dǎo)體層；并且通過形成第二傳導(dǎo)性材料層而形成第二電極，其中傳導(dǎo)性材料特征為第二功函數(shù)值。形成第一電極和第二電極的至少一個(gè)包括沉積液相材料。根據(jù)另一方面，提供了形成顯示器的方法。該方法包括在基底上形成多個(gè)像素控制電路，其中每個(gè)像素控制電路包含至少一個(gè)用以調(diào)節(jié)像素光的二端開關(guān)裝置。形成至少一個(gè)二端開關(guān)裝置包括:形成所述二端開關(guān)裝置的第一電極，其中第一電極包含第一傳導(dǎo)性材料層；在至少一部分第一電極上形成無(wú)機(jī)絕緣體或?qū)拵О雽?dǎo)體層；并且形成第二電極。在一個(gè)實(shí)施方案中，形成第二電極包括通過液相加工方法形成第二傳導(dǎo)性材料層。將參考相關(guān)附圖在下文更詳細(xì)描述本發(fā)明的這些和其他特征和優(yōu)點(diǎn)。附圖簡(jiǎn)沭圖1顯示根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的MM裝置的橫截面視圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的MIM裝置的制造方法的示例過程流程圖。圖3是形成根據(jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的MIM裝置中的via的方法的示例過程流程圖。圖4A顯示具有不同Ta205_s厚度的Ta/Ta205_s/AlMIM二極管的1-V特征。圖4B顯示具有150nm厚Ta205_s層(通過Ta在檸檬酸溶液中陽(yáng)極化隨后在H2氣氛、300V下后處理30分鐘而生成)的Ta/Ta205_δ/AlMIM二極管和具有150nm厚Ta205_δ層(通過Ta在酒石酸銨溶液中陽(yáng)極化隨后在空氣中、140°C下后處理30分鐘而生成)的Ta/Ta205_s/AlMM二極管的兩個(gè)1-V曲線。圖5是Au/Ta205_s/PED0T:PSS-Ag二極管的1-V特征曲線。圖6是Ta/Ta205_s/PED0T:PSS二極管的1-V特征曲線。正向偏壓定義為應(yīng)用至PEDOT:PSS的較高電勢(shì)。圖7是Ta/Ta205_s(40nm)/MEH-PPV/Ag的I_V特征曲線。正向偏壓定義為應(yīng)用至Ag的較高電勢(shì)。圖8是具有通過陽(yáng)極化而生成的A1203_S的A1/A1203_S/A1二極管的1-V特征曲線。圖9是具有通過O2等離子體處理而生成的Al2O3的A1/A1203/A1二極管的I_V特征曲線。圖10是具有通過空氣中進(jìn)行的熱氧化而生成的NiO的Ni/NiO/Au二極管的1-V特征曲線。圖11是具有通過在大氣中的熱氧化而生成的TiO2的Ti/Ti02/Au二極管的I_V特征曲線。圖12是Ta205_s厚度約IOOnm的Ta/Ta205_s/Al二極管的操作壽命。圖13是描述具有IOOnm厚Ta205_s層的Ta/Ta205_s/PEDOT=PSSMM二極管貨架穩(wěn)定性的曲線。圖14是制備并在空氣中存放I個(gè)月后的Ta/Ta205_s(40nm)/MEH-PPV/Ag二極管的1-V特征曲線。正向偏壓定義為應(yīng)用至Ag的較高電勢(shì)。圖15是制備并在空氣中存放I個(gè)月后的Ta/Ta205_s(40nm)/P3HT/Ag二極管的I_V特征曲線。圖16是使用根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方案制成的主動(dòng)矩陣電泳顯示器(AM-EPD)顯示器獲得的方格圖案(checkerboardpattern)的攝影圖像。圖17是分別由曲線(a)、(b)和(c)描繪的Ta/Ta205_s/有機(jī)硅烷/PEDOT、Ta/Ta205_s/有機(jī)硅烷/Au和Ta/Ta205_s/有機(jī)硅烷/Ag二極管的I_V特征曲線。優(yōu)選實(shí)施方案詳述序言和術(shù)語(yǔ)如指出的，目前使用的MM制造方法采用昂貴和費(fèi)力的工藝。而且，這些工藝經(jīng)常需要高溫處理，因此可用于MM裝置的材料限于可經(jīng)受高溫條件而不熔化或分解的那些材料。常規(guī)而言，PVD和CVD工藝用于金屬層的沉積。通常，需要幾個(gè)勞動(dòng)密集型光刻掩膜步驟來(lái)完成MM裝置生產(chǎn)過程中的圖案化(patterning)。至少對(duì)于MM二極管結(jié)構(gòu)中的一些組件，本發(fā)明的一些實(shí)施方案采用液相加工來(lái)替代昂貴且費(fèi)力的沉積操作和光刻圖案化。本發(fā)明提供了具有至少一個(gè)由液相加工方法形成的層的二端開關(guān)裝置。這些裝置，包括MM二極管，特別適合控制主動(dòng)IXD、EH)和旋轉(zhuǎn)元素顯示器的像素性能。本文提供的二端開關(guān)裝置相比常規(guī)方法制成的薄膜晶體管(TFT)和薄膜二極管(TFD)是有利的，因?yàn)樗鼈兡軌蚴褂孟鄬?duì)簡(jiǎn)單且廉價(jià)的方法生產(chǎn)，同時(shí)表現(xiàn)出相當(dāng)或更好的性能特征。本文使用的"MM二極管"指包括至少三層的二端開關(guān)裝置:第一傳導(dǎo)性材料層、絕緣體或?qū)拵О雽?dǎo)體層和第二傳導(dǎo)性材料層。MIM二極管特征為非線性電流-電壓(1-V)曲線，其可以是對(duì)稱的或不對(duì)稱的。對(duì)稱和不對(duì)稱類型的MIM二極管都可以在背板顯示器應(yīng)用中用作開關(guān)裝置，這將在下文更詳細(xì)說明。絕緣體層或"1-層"指絕緣體或?qū)拵О雽?dǎo)體層。在某些實(shí)施方案中，"絕緣"層的帶隙為至少約1.leV，或者至少約1.4eV，或者至少約2eV。在某些實(shí)施方案中，絕緣體層是無(wú)機(jī)的。這樣的層可以通過修飾下層而形成，例如通過化學(xué)或電化學(xué)氧化下面的金屬層。在某些實(shí)施方案中，除了衍生自下層的絕緣體外，1-層不包括任何額外的絕緣材料。在其他實(shí)施方案中，1-層的一些或全部從下層以外的來(lái)源提供。"液相加工"指從含液體的相材料形成材料，所述含液體的相材料例如溶液、混懸液、溶膠-凝膠或熔體。液相可以含有待沉積的材料或其前體。通過液相加工的材料沉積通常涉及將含有所述材料或其前體的液相材料遞送至裝置結(jié)構(gòu)的下層或基底。在一些實(shí)施方案中，液相材料被選擇性遞送至其在MIM裝置中所在的最終位置。在其他實(shí)施方案中，液相材料更廣地遞送至下面基底更大區(qū)域，然后通過圖案化過程或其他過程而被選擇性去除。沉積(無(wú)論是選擇性還是非選擇性的)后，沉積的液相材料可以被修飾(例如，冷卻、加熱、反應(yīng)等)以產(chǎn)生MIM裝置的傳導(dǎo)性層或絕緣/半導(dǎo)體層。液相材料可以通過本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的多種方法遞送。這些方法包括浸潰、涂布、基于微滴的印刷(例如，噴墨印刷)、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷、熱轉(zhuǎn)移印刷、平版印刷等。涂布方法包括自旋涂布、噴霧涂布、刮條涂布、浸潰涂布、縫隙涂布(slotcoating)等。如指示的，液相材料可以圖案化方式(例如，印刷圖案)遞送，以使材料沉積后不需要額外圖案化。這樣的沉積減少了昂貴且費(fèi)力的光刻圖案化的需要。在液相材料已經(jīng)遞送至部分制成的裝置后，材料可以多種方式形成。這些方式包括溶劑蒸發(fā)、液相冷卻或加熱、化學(xué)或電化學(xué)處理液相中的前體、通過照射或高溫處理液體中的材料或其前體以引起材料沉淀。具體實(shí)例包括:從印刷的油墨溶液蒸發(fā)溶劑，電鍍金屬，通過無(wú)電沉積來(lái)沉積金屬，通過冷卻熔體來(lái)沉積金屬，等。在一些實(shí)施方案中，對(duì)于MM裝置頂部電極(即，進(jìn)一步從下面的基底去除的電極)可優(yōu)選利用液相沉積，而其余MM組件可通過常規(guī)方法形成。在其他實(shí)施方案中，下方電極(最接近或接觸基底的電極)通過液相沉積方法制成。因此，在一個(gè)實(shí)例中，MIM制造順序是M(非液相)-1(非液相)-M(液相)。在另一實(shí)例中，順序是M(液相)-1(非液相)-M(液相)。在另一實(shí)例中，順序是M(液相)-1(非液相)-M(非液相)。在其他三個(gè)實(shí)施方案中，對(duì)1-層采用液相沉積方法作為前述三種實(shí)例每一個(gè)的變化。在這些實(shí)施方案的每一個(gè)中，某些實(shí)施方案通過印刷方法制成液相層的至少一個(gè)。二端開關(guān)結(jié)構(gòu)根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方案的MIM二極管結(jié)構(gòu)實(shí)例示于圖1。在該實(shí)施方案中，MIM二極管是三層裝置，絕緣層位于兩個(gè)傳導(dǎo)性材料層之間。應(yīng)理解，在其他實(shí)施方案中，MIM裝置可以包括其他層，或者三層的任何一個(gè)可以包含形成層疊的兩個(gè)或多個(gè)亞層。提出了簡(jiǎn)單MM二極管的橫截面視圖。二極管101位于基底103上，并且包括第一電極層105、絕緣層107和第二電極層109。電觸頭111將電極105和109連接至地址線、顯示器元件、像素控制電路的其他元件等。在某些實(shí)施方案中，上方電極直接與顯示器元件(例如LCD像素)連接。表面積約100平方微米和更大的MM二極管被制作并發(fā)現(xiàn)適合主動(dòng)矩陣顯示器應(yīng)用。例如，試驗(yàn)了100X100μ和150X150μ裝置。因此，可以制造面積小于約20，000μ2、小于約10，000μ2和一些情況下小于約1,000μ2的裝置。當(dāng)側(cè)向(lateral)MM裝置如下述章節(jié)描述制造時(shí)，裝置面積可以被進(jìn)一步減小?；谆?01通常由絕緣材料制成，所述絕緣材料不允許位于所述基底上的多個(gè)開關(guān)裝置(例如，作為開關(guān)裝置的矩陣)短路。在某些實(shí)施方案中，基底可以包括傳導(dǎo)性材料(例如，金屬)，但是在這種情況下，通常采用保護(hù)性絕緣涂層來(lái)防止開關(guān)短路。適合的基底材料包括玻璃、晶片、聚合物材料(例如，塑料)和不銹鋼箔。例如，可以使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)?；卓梢允莿傂缘幕蛉嵝缘摹Ｔ谀承?shí)施方案中，基底具有低于約300°C或甚至約200°C的熔點(diǎn)，之所以可以這樣是因?yàn)楦鶕?jù)本發(fā)明一些實(shí)施方案的開關(guān)制造不包括暴露于高于300°C或200°C的溫度。第一電極第一電極105有時(shí)也稱為"底部"電極以說明其是最接近下面基底的電極。通常但非必須，第一電極直接形成在下面基底上。第一電極可以包括任何適合的傳導(dǎo)性材料。在某些實(shí)施方案中，它包括傳導(dǎo)率為至少約0.lS/cm的"傳導(dǎo)性"層或材料。多種金屬或傳導(dǎo)性金屬氧化物可以用作傳導(dǎo)性層。例如，可以采用金屬，例如T1、Ta、Al、In、Nb、Hf、Sn、Zn、Zr、Cu、Sm、Cd、Mn、Fe、Cr、Ni和Y。這些金屬相互間的合金(例如TaAl和TiAl)或者這些金屬與其他金屬的合金也是第一電極的適合傳導(dǎo)性材料。適合的金屬包括可通過液相加工而沉積的金屬，所述液相加工例如衆(zhòng)印刷(pasteprint)、無(wú)電沉積或電鍍。這樣的金屬的實(shí)例包括Au、Ag、N1、Co、Cu，其可以用作漿印刷的傳導(dǎo)性油墨。在選擇的實(shí)施方案中，可以使用堿土金屬(例如Ca、Ba和Mg)。稀土金屬(例如Sm和其他鑭系元素)也是適合的。在其他實(shí)施方案中，傳導(dǎo)性金屬氧化物用作第一電極材料。這些包括但不限于化學(xué)計(jì)量的或非化學(xué)計(jì)量的氧化鋅、氧化銦、氧化錫、氧化鋁錫、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)和氧化鋁鋅(AZO)材料?？梢允褂萌魏紊鲜鰧?dǎo)體漿與有機(jī)基料的復(fù)合物，或者金屬氧化物或硫族化物(chalocogenide)納米粒子(傳導(dǎo)性或非傳導(dǎo)性的,例如AgxOy、Cux0y、Cdx0y、CaxTey)與傳導(dǎo)性有機(jī)基料(例如傳導(dǎo)性聚合物或離子型表面活性劑)的復(fù)合物。而在其他實(shí)施方案中，底部電極可以包括有機(jī)傳導(dǎo)性材料、傳導(dǎo)性碳形式或傳導(dǎo)性有機(jī)-無(wú)機(jī)材料(例如，金屬與有機(jī)配體的絡(luò)合物)。在選擇的實(shí)施方案中，第一電極(無(wú)論是無(wú)機(jī)的、有機(jī)的還是其組合)通過基于溶液的方法沉積。例如，銀(Ag)層可以從印刷的銀漿形成，或者金(Au)層可以通過電沉積、無(wú)電鍍或印刷而在基底上形成。在一些實(shí)施方案中，第一電極包括金屬納米粒子，例如銀或金納米粒子，其可以通過液相加工、例如通過噴墨印刷而沉積。第一電極105可以是單層材料或者可以由形成疊層的幾層形成，例如，可以使用金屬/傳導(dǎo)性聚合物、傳導(dǎo)性聚合物/金屬/傳導(dǎo)性聚合物或介電層/金屬/傳導(dǎo)性聚合物的結(jié)構(gòu)。除了傳統(tǒng)的金屬和合金，摻雜的半導(dǎo)體(有機(jī)和無(wú)機(jī)的)也可以用作第一電極的觸頭材料。第一電極的厚度不是關(guān)鍵的，并且可以從數(shù)百埃至數(shù)百微米或更厚。絕緣層如指示的，本發(fā)明的MIM裝置的絕緣層107通常包括無(wú)機(jī)成分。在許多情況下，絕緣層完全是無(wú)機(jī)的，沒有有機(jī)成分。在一些實(shí)施方案中，絕緣層可以包括傳導(dǎo)率為約IO-14S/cm至KTS/cm的半導(dǎo)體材料。在某些實(shí)施方案中，，介電'或'絕緣'層材料的傳導(dǎo)率通常小于lOiS/cm?？梢圆捎么笙栋雽?dǎo)體，例如帶隙至少約1.1eV的那些半導(dǎo)體。如所示，絕緣層107通常與第一電極直接接觸。多種絕緣或半導(dǎo)體金屬氧化物和金屬鹽可以用于1-層。例如，可以使用T1、Ta、Al、In、Nb、Hf、Sn、Zn、Zr、Cu、Fe、N1、Mn、Cr、Au、Ag、Co和Y金屬的化學(xué)計(jì)量和非化學(xué)計(jì)量的氧化物、氮化物和硫族化物(例如，硫化物)。其他適合化合物包括Sm和其他稀土金屬的氧化物、氮化物和硫族化合物，并且在一些實(shí)施方案中包括堿土金屬(例如Ba、Ca和Mg)的氧化物、氮化物和硫族化物。復(fù)合的氧化物與無(wú)機(jī)陶瓷納米粒子，例如YxBayOz(例如，YBaO3)和SmxSnyOz(Sm2Sn2O7)也是適合的。在選擇的實(shí)施方案中，1-層可以含有諸如SiN和SiC的絕緣體。在一些實(shí)施方案中，1-層107包括無(wú)機(jī)半導(dǎo)體，例如S1、Se、Ge、S1-Ge合金、CdS,CdSe,GaAs,ZnS,Ti02、CuO等。帶隙至少約1.1eV或至少約1.4eV或至少約2eV的寬帶無(wú)機(jī)半導(dǎo)體是優(yōu)選的。在一些實(shí)施方案中，上述氧化物、氮化物和硫族化物(硫化物、碲化物和硒化物)相互之間或者與其他材料之間的摻合物和復(fù)合物可以用于1-層。在一些實(shí)施方案中，1-層包括摻雜的絕緣或半導(dǎo)體材料。摻雜劑可以包括小量?jī)r(jià)電子數(shù)與整體材料中電子數(shù)不同的材料，例如半導(dǎo)體工業(yè)中普遍使用的。還可以使用復(fù)合物中氧化物之一用作摻雜劑的復(fù)合氧化物。如此摻雜的氧化物的實(shí)例包括用Y2O3摻雜的ZrO2、用ZrO2摻雜的Ta205、YxBayOz,SmxSnyOz等?？梢圆捎酶鞣N技術(shù)來(lái)制作絕緣層。一些包括通過液相技術(shù)(例如，上述針對(duì)電極確認(rèn)的那些技術(shù)之一)或另外技術(shù)(例如，濺射、蒸發(fā)、CVD、PECVD等)直接將絕緣層沉積在底部電極上。例如，可以通過PECVD方法將SiN和SiC沉積。其他技術(shù)包括將之前形成的層(例如底部電極)的一些或全部轉(zhuǎn)化或修飾為絕緣體或半導(dǎo)體。例如，該方法可以包括化學(xué)反應(yīng)或修飾至少一部分下層。例如，下面的電極105的金屬可以被化學(xué)修飾(例如，氧化)以形成金屬氧化物、金屬硫化物、金屬氮化物或類似物。1-層的厚度是可以影響開關(guān)裝置電性能的重要參數(shù)。通常在預(yù)期用于顯示器應(yīng)用的二極管中，1-層厚度為約15至約500nm。例如，1-層厚度為20_200nm的二極管被制造并使用。當(dāng)然，實(shí)際厚度部分地取決于用作1-層的材料類型，特別是其介電常數(shù)。注意，對(duì)于某些實(shí)施方案，可能需要1-層厚度大于500nm的更大二極管。在某些實(shí)施方案中，1-層的無(wú)機(jī)材料可以與有機(jī)絕緣體或半導(dǎo)體材料摻合形成復(fù)合材料。在其他實(shí)施方案中，有機(jī)半導(dǎo)體材料的不同層可以任選添加至開關(guān)的三層結(jié)構(gòu)。根據(jù)一些實(shí)施方案，有機(jī)半導(dǎo)體層(未顯示)存在于無(wú)機(jī)絕緣層107和第二電極109之間。有機(jī)半導(dǎo)體的類型實(shí)例包括:共軛聚合物、聚合物摻合物、聚合物/分子聚合摻合物、有機(jī)分子層、有機(jī)金屬分子或分子摻合物(合金)；或者組合上述材料的多層結(jié)構(gòu)。具體有機(jī)半導(dǎo)體的實(shí)例包括聚乙炔(PA)及其衍生物、聚噻吩(PT)及其衍生物(例如聚(3-己基噻吩)(P3HT))、聚(P-苯基亞乙烯基)(PPV)及其衍生物(例如聚(2-甲氧基，5-(2/-乙基己基氧基)-1，4-亞苯基亞乙烯基)(MEH-PPV))、聚吡咯("PPY")及其衍生物；聚(2，5-亞噻吩基亞乙烯基)("PTV")及其衍生物；聚(P-亞苯基)("PPP")及其衍生物；聚芴("PF")及其衍生物；聚咔唑及其衍生物；聚(1，6_庚二炔)；聚亞氫醌及半導(dǎo)體聚苯胺(即，Ieucoemeraldine和/或emeraldine堿形式)。代表性聚苯胺材料描述于美國(guó)專利第5，196，144號(hào)，其通過引用結(jié)合入本文。其他適合的半導(dǎo)體材料包括富勒烯分子，例如C60及其衍生物、巴基管、蒽、并四苯、并五苯、Alq3和其他金屬螯合物(M-L3)型有機(jī)金屬分子等。這些材料中，在有機(jī)或水溶劑中表現(xiàn)出溶解性的那些材料是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兊募庸?yōu)勢(shì)?？扇苡谄胀ㄓ袡C(jī)溶劑的PPV衍生物的實(shí)例包括MEH-PPV(F.Wudl，P.-M.Allemand,G.Srdanov,Z.Ni和D.McBranch,MaterialsforNonlinearOptics:ChemicalPerspectives(非線性光學(xué)材料:化學(xué)透視)，S.R.Marder,J.E.Sohn和G.D.Stucky編輯(TheAmericanChemicalSociety,WashingtonD.C.,1991),p.683.)、聚(2_丁基-5-(2-乙基-己基)-l，4-亞苯基亞乙烯基)、("BuEH-PPV")[M.A.Andersson,G.Yu,A.J.Heeger,Synth.Metals85,1275(1997)]、聚(2,5-雙(膽留燒氧基)-1,4-亞苯基亞乙烯基("BCHA-PPV;/)。可溶性PT的實(shí)例包括聚(3-烷基噻吩)("P3AT")，其中烷基側(cè)鏈含有超過4個(gè)碳，例如5至30個(gè)碳。有機(jī)層可以在絕緣體或半導(dǎo)體層中使用供體/受體聚合摻合物(polyblend)來(lái)制造。這些聚合摻合物可以是半導(dǎo)體聚合物/聚合物的摻合物，或者半導(dǎo)體聚合物與適合有機(jī)分子和/或有機(jī)金屬分子的摻合物。供體/受體聚合摻合物的供體實(shí)例包括但不限于剛提到的共軛聚合物，即PPV、PT、PTV和聚(亞苯基)及其可溶性衍生物。供體/受體聚合摻合物的受體實(shí)例包括但不限于聚(氰基亞苯基亞乙烯基)("CN-PPV")、富勒烯分子(例如C6tl及其官能衍生物)和本領(lǐng)域迄今用于光感受器或電子傳輸層的有機(jī)分子和有機(jī)金屬分子。開關(guān)裝置的有機(jī)和無(wú)機(jī)半導(dǎo)體可以摻雜一種或多種摻雜劑。額外電荷載體通常來(lái)自具有不同價(jià)電子的摻雜劑。電子作為主要電荷載體的摻雜半導(dǎo)體被稱為η型半導(dǎo)體，空穴作為主要電荷載體的摻雜半導(dǎo)體稱為P型半導(dǎo)體。層107和有機(jī)半導(dǎo)體層中的摻雜水平可以不均勻分布并且可以改變符號(hào)從P型至η型(這在這些層內(nèi)部形成ρ-η接頭)或從P型至未摻雜區(qū)域然后至η摻雜區(qū)域(這在這些層內(nèi)部形成p-1-n接頭)。而在其他實(shí)施方案中，絕緣層是未摻雜的，例如僅包括未摻雜的金屬氧化物。多種電荷轉(zhuǎn)移化合物可以包括在半導(dǎo)體層中(單獨(dú)或以與上述其他半導(dǎo)體材料的混合物)。這樣的電荷轉(zhuǎn)移化合物對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言是已知的，并且包括但不限于含有噁二唑基團(tuán)的電荷傳輸分子例如2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(PBD)，以及含有芳基胺基團(tuán)的電荷傳輸分子例如4，4'-雙[^(1-萘基)-7￥-苯基氨基]聯(lián)苯(NPB)和4，V-雙[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(TPB)。在一些實(shí)施方案中，本文描述的開關(guān)裝置包括界面修飾材料層，其可以位于例如I層107和第二電極109之間。一般而言，界面修飾層可以位于裝置結(jié)構(gòu)的任何界面。界面修飾層可以包括半導(dǎo)體材料和絕緣材料。在那些絕緣材料用于界面修飾的情況下，該層通常很薄，例如，其可以具有單分子厚度，因此允許電荷載體穿過它。界面修飾材料通常改善了兩層之間的界面性質(zhì)。例如，界面修飾材料層可以位于層107和109之間界面，與這兩層形成接觸。該層也可以稱為表面修飾層，因?yàn)樗揎椓怂练e其上的部分制成的裝置中的表面。在一些實(shí)施方案中，界面修飾層包括一種或多種組分。第一組分修飾它沉積其上的層的表面。例如，第一組分可以共價(jià)鍵合或修飾位于金屬氧化物層表面的親水部分。例如，OH基團(tuán)可以被修飾。界面修飾層的第二組分可以提供表面沉積第二層所需要的特征，例如，液相沉積第二電極所需要的特征。在一些實(shí)施方案中，第二組分可以提供需要的濕潤(rùn)性特征給傳導(dǎo)性油墨待沉積其上的表面。例如，界面修飾材料和傳導(dǎo)性油墨可以被選擇例如以最小化濕潤(rùn)性并從而通過液相方法獲得非常小尺寸的電極。例如，發(fā)現(xiàn)包括氟取代烷基的界面修飾化合物可用于最小化濕潤(rùn)性并允許印刷具有細(xì)線寬度的電極。在其他實(shí)施方案中，可能需要在液相沉積電極之前形成孔可濕潤(rùn)的(well-wettable)表面。應(yīng)理解，一般而言，界面修飾層可以用于改善界面的至少一種性質(zhì)。例如，位于金屬氧化物層上的OH基團(tuán)和H2O的去除和修飾可以減少1-層和第二電極之間界面的針孔。在一些實(shí)施方案中，界面修飾材料的薄單分子層在開關(guān)裝置的兩層之間界面形成。適合這樣層的分子可以包括反應(yīng)性末端和“尾”，其中反應(yīng)性末端反應(yīng)或修飾它沉積其上的表面，并且尾形成適合沉積第二層的新表面。這樣的分子實(shí)例包括通式RnSiX4_n的有機(jī)硅烷，其中η為1-3，R為烷基，并且X為鹵素，例如F、Cl、Br和I。烷基可以是取代的或未取代的，并且可以包括雜原子。在一些實(shí)施方案中，烷基具有式-(CH2)k-Ri，其中k可以為0-9、優(yōu)選1-5，并且Ri是有機(jī)官能團(tuán)。Ri的實(shí)例包括_CH3、CF3、CF2CF2CF3、芳基等。在一些實(shí)施方案中，氟取代的烷基是優(yōu)選的。例如，可以使用通式CF3(CF2)JogmSiX3化合物，其中I和m可以獨(dú)立為0-9，例如I至8。I和m的變化可以用來(lái)調(diào)節(jié)表面對(duì)特定油墨的濕潤(rùn)性并優(yōu)化印刷頂部電極圖案的尺寸。在特定實(shí)例中，十三氟-1，I，2，2-四氫辛基)三氯硅烷CF3(CF2)5CH2CH2SiCl3用于界面修飾層。該分子包括反應(yīng)性末端-S1-Cl3和尾CF3(CF2)5CH2CH2-。在蒸氣涂底(vaporpriming)過程中，有機(jī)硅烷分子被引入包含基底的真空室。分子中的全部三個(gè)S1-Cl鍵與位于金屬氧化物表面的H原子和H2O反應(yīng)，從而生成O-Si共價(jià)鍵。結(jié)果形成薄的、無(wú)針孔的絕緣層。分子的"尾"部分形成供沉積傳導(dǎo)性油墨的良好表面?？梢允褂冒ǚ磻?yīng)性部分的多種其他化合物。實(shí)例包括具有S1-N鍵的烷基硅烷(alkylsylane)(例如，六甲基二娃燒(hexamethyldisalazane))、具有S1-O鍵的燒基娃燒(alkylsylane)等。進(jìn)一步地,界面修飾化合物不限于有機(jī)娃分子,并且可以包括有機(jī)金屬分子(例如，具有金屬-鹵素鍵的那些)和具有反應(yīng)性基團(tuán)(某些反應(yīng)性碳-鹵素鍵等)的有機(jī)分子。也可以使用有機(jī)部分中含有不飽和鍵(例如sp2成鍵的鍵)的界面修飾化合物。第二電極一般而言，第二電極109可以采用任何傳導(dǎo)性材料，例如針對(duì)第一電極所列的那些。在某些實(shí)施方案中，開關(guān)裝置101的第二電極109使用液相加工方法形成。因此，需要采用可使用這種方法形成或沉積的材料。這些包括可通過無(wú)電沉積而被電鍍或沉積的材料，或者可通過多種技術(shù)(例如溶劑蒸發(fā)、化學(xué)處理、照射、熱處理等)從溶液、混懸液、溶膠-凝膠、熔體等沉積的材料。這些材料的實(shí)例包括:金屬，例如Au、Ag、N1、Cu及類似物；傳導(dǎo)性金屬氧化物，例如氧化銦、氧化錫或氧化銦錫；傳導(dǎo)性復(fù)合材料，傳導(dǎo)性碳形式(例如取代或未取代的富勒烯、碳納米管和石墨納米粒子)、傳導(dǎo)性金屬?gòu)?fù)合物及類似物。這些材料可以摻雜提供電荷的材料，例如提供+1、+2、+3荷電陽(yáng)離子和-1、-2和-3陰離子的鹽。這樣的陽(yáng)離子和陰離子的實(shí)例包括鋰、鈉、鉀、銫、鈣、鋇、鋁、四烷基銨(例如四丁基銨、四乙基銨、四丙基銨)、苯基銨陽(yáng)離子，和陰離子(例如三氟甲烷磺酸根、三氟乙酸根、四苯基硼酸根、甲苯磺酸根和六氟磷酸根)。在某些實(shí)施方案中，發(fā)現(xiàn)有機(jī)傳導(dǎo)性材料(例如傳導(dǎo)性聚合物和寡聚物)是特別適合的?？梢允褂脗鲗?dǎo)性取代或未取代聚噻吩(PT)，例如聚(3，4-亞乙基二氧基噻吩)(PEDOT)、聚吡咯(PPY)、聚苯胺(PANI)及其共聚物。在一些實(shí)施方案中，可以在頂部電極109中使用中性共軛PF、PPV和PT與電荷傳輸聚噻吩(例如，摻雜的聚噻吩)、聚苯胺和聚吡咯的摻合物。有機(jī)傳導(dǎo)性材料經(jīng)常包括增加其傳導(dǎo)率的摻雜劑。這些摻雜劑可以是有機(jī)的或無(wú)機(jī)的(例如，上述那些)。優(yōu)選的有機(jī)摻雜劑包括荷電聚合物，例如聚(苯乙烯磺酸酯)(PSS)，其通常用于PED0T:PSS和PANI=PSS組合。其他適合的無(wú)機(jī)摻雜劑包括某些金屬氧化物(例如，TiO2)、二甲亞砜(DMSO)和炭黑，其普遍用于例如PPY=TiO2和PPY:炭黑和PEDOT:DMSO組合。在一些實(shí)施方案中，金屬納米粒子(例如銀和金納米粒子)用于第二電極。這些材料可通過液相加工方法(例如噴墨印刷)沉積。根據(jù)一些實(shí)施方案，用于第二電極層的材料可溶于極性或非極性溶劑。極性或非極性有機(jī)溶劑(例如醇(例如甲醇)、丙酮或烴溶劑)可用于使用液相加工遞送上述材料。一些實(shí)施方案還使用水溶性或溶于有機(jī)/水溶液(例如含水醇)的材料。當(dāng)采用液相沉積方法時(shí)，這樣的液體介質(zhì)在一些實(shí)施方案中可用于形成第一電極和/或1-層。一般而言，第一電極所列材料的任何一種適合第二電極，反之亦然，上述用于第二電極的材料也適合第一電極。與第一電極的厚度類似，第二電極的厚度不是關(guān)鍵的，并且可以從數(shù)百埃至數(shù)百微米或更厚。開關(guān)裝置的電性能開關(guān)裝置的電極材料特征為決定材料將電子注入開關(guān)1-層能力的功函數(shù)值。開關(guān)裝置的性能取決于兩個(gè)電極的功函數(shù)值，并且取決于這兩個(gè)功函數(shù)之間的差額。通常，具有較高功函數(shù)的電極被稱為陽(yáng)極。已證明在本文提出的某些MM裝置中，頂部和底部電極材料的功函數(shù)差額決定裝置1-V特征的對(duì)稱性。通常，第一和第二電極材料之間功函數(shù)差額越大，開關(guān)的1-V曲線越不對(duì)稱。當(dāng)類似或相同材料用于第一和第二電極或者這兩種材料功函數(shù)差額小(例如，小于約200meV，或者在一些情況下小于約IOOmeV)時(shí)，產(chǎn)生具有對(duì)稱1-V特征的MM裝置。具有小的功函數(shù)差額材料對(duì)的實(shí)例包括Al/Ta、Al/T1、Ti/Ta、Al/Ag、Au/PEDOT等。具有對(duì)稱1-V特征的開關(guān)特別適合控制IXD顯示器的像素性能。當(dāng)兩個(gè)電極之間的功函數(shù)差額大(例如，至少約IOOmeV,或者在一些情況下至少約500meV，例如高達(dá)3eV)時(shí)，通常產(chǎn)生具有不對(duì)稱功函數(shù)的MM裝置。具有不對(duì)稱1-V特征的開關(guān)特別適合控制電泳和旋轉(zhuǎn)元素顯示器的像素功能。注意，一些類別的MM裝置對(duì)兩個(gè)電極之間的功函數(shù)差額不敏感。具有氮化鋁絕緣體層的MIM裝置例如表現(xiàn)為總是具有不對(duì)稱的1-V特征，不論采用什么類型的電極，甚至在電極間功函數(shù)差額相對(duì)小的時(shí)候。雖然功函數(shù)是材料的內(nèi)在性質(zhì)并且不顯著依賴于材料沉積的方法，但是它取決于材料的具體形態(tài)和/或物理-化學(xué)結(jié)構(gòu)。因此，材料可以被調(diào)整以具有與需要的電性能相關(guān)的特定功函數(shù)。例如，調(diào)整可以包括:使用特定摻雜劑改變非化學(xué)計(jì)量金屬氧化物(例如ΙΤ0)中的氧的量，改變摻雜濃度，改變金屬合金的合金組成等。有機(jī)傳導(dǎo)性材料在這方面是特別有利的，因?yàn)榭梢允褂枚喾N具有不同功函數(shù)的化合物。有機(jī)導(dǎo)體的功函數(shù)可以使用結(jié)構(gòu)修飾和摻雜劑而相對(duì)容易地改變。因此，在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了形成具有更好控制的電性能的MIM二極管的方法。除了功函數(shù)值，1-層的厚度也是重要參數(shù)。一般而言，絕緣體越厚，電容越低并且接通電壓(turn-onvoltage)越高。圖1所示裝置的電流-電壓(1-V)特征可以是對(duì)稱的或非對(duì)稱的。如實(shí)施例中所證明的，整流比(定義為在給定偏壓值下正向電流與反向電流之比)可以高達(dá)IO6-1O7;即，在正向偏壓方向?yàn)閭鲗?dǎo)性的，而在零和反向偏壓下為絕緣的。開關(guān)性質(zhì)可以用整流比I(V)/I(-V)或轉(zhuǎn)換比(在其中I(V1)>I(V2)的兩個(gè)給定電壓I(V1)A(V2)下的電流比)表征。特殊情況是V2=O。如本發(fā)明實(shí)施例中所證明的，V2接近OV時(shí)，轉(zhuǎn)換比I(V1VI(V2)可以高于IO100雖然本文所述開關(guān)二極管可以包括與電容器中的那些相似或相同的材料，但是兩個(gè)裝置在目的、結(jié)構(gòu)和操作方式上是根本不同的。雖然電容器和MIM二極管通常都包括位于傳導(dǎo)性電極之間的絕緣材料層，但是二極管被構(gòu)建為使裝置電容最小化，同時(shí)最大化載流子注入，從而實(shí)現(xiàn)高的電流/電容比。正好相反，電容器被構(gòu)建為最大化電容并最小化載流子注入，從而具有低的電流/電容比。本文描述的MIM二極管在一個(gè)實(shí)施方案中特征為每單位給定裝置面積的低電容值，小于約1.5yF/cm2、優(yōu)選小于約lyF/cm2的值是良好開關(guān)性能所需要的。在一個(gè)實(shí)施例中，已經(jīng)制成電容/面積值為約0.1-1μF/cm2的開關(guān)裝置。這些特征不同于電容器中的特征，電容器中最大化電容/面積是優(yōu)選的。MM二極管的電流/電容比通常大于約0.0lmA/nF(例如，約0.015mA/nF)。相反，電容器被設(shè)計(jì)為最小化漏電和最大化電容。lmF(106nF)的商業(yè)電解質(zhì)電容器中通常漏電小于l(T2mA。這種電容器的電流/電容比通常小于l(T8mA/nF。在結(jié)構(gòu)水平上，電容器通常采用多孔電極表面以在給定裝置體積下最大化表面積，并且實(shí)現(xiàn)更高的電容值。例如，電容器中的電極表面可在沉積后故意弄粗糙，或者可以通過導(dǎo)致孔隙形成的方法來(lái)沉積。相反，本文描述的MM二極管結(jié)構(gòu)通常采用光滑和非多孔電極，導(dǎo)致二極管電容最小化。電極表面的粗糙化通常是不需要的。在一個(gè)實(shí)施例中，通過濺射鉭、隨后部分陽(yáng)極化鉭而提供了具有非多孔鉭陰極的MIM二極管，沒有明顯地粗糙化鉭表面。二極管和電容器在操作方式上也可以不同。許多類型的電容器本質(zhì)上是電解的，氧化/還原反應(yīng)發(fā)生在電極。這樣的電容器還通常包括電極之間的層，其提供高的離子傳導(dǎo)但可忽略的電子傳導(dǎo)。相反，本文描述的二極管的功能通常不依賴于化學(xué)反應(yīng)。在許多實(shí)施方案中，MIM開關(guān)裝置的操作僅包括電子流，而離子運(yùn)動(dòng)可忽略。因此，雖然二極管和電容器可以具有"MIM"結(jié)構(gòu)，例如Ta/Ta205/PED0T或Ta/Ta205/Mn0結(jié)構(gòu)，但是二極管通常具有非多孔電極，并且符合保持如上所述的所需的低電容/面積比和高電流/電容比所需的尺寸(層面積和層厚度)。應(yīng)理解，在一些實(shí)施方案中，二極管電極可以具有一定水平的孔隙率，只要這樣的孔隙率不明顯損害裝置的開關(guān)性能。二端開關(guān)結(jié)構(gòu)的制造方法如提到的，多種方法可用來(lái)形成MM裝置。使用液相加工形成MM裝置的至少一層是有利的。雖然MIM電極和1-層都可以通過液相加工而形成，但特別有利的是通過該方法形成頂部電極。根據(jù)本發(fā)明某些實(shí)施方案的二端開關(guān)的制造方法的一個(gè)實(shí)例描述于圖2。該實(shí)例涉及具有通過修飾下層而形成的無(wú)機(jī)絕緣層并具有通過液相加工方法而形成的頂部電極的MIM裝置。例如，在該方法中，第一電極的頂部分可以被修飾以形成金屬/金屬氧化物雙層。這樣的順序優(yōu)于其他方法，因?yàn)檫@最小化了MM裝置制造常規(guī)需要的費(fèi)力圖案化步驟的量。優(yōu)選地，根據(jù)圖2所示方法流程圖，僅底部電極層可能需要圖案化，而絕緣層共形形成在圖案化的底層之上，并且頂部電極層通過液相加工方法(例如印刷)沉積，因此可以不需要單獨(dú)的圖案化步驟。應(yīng)理解，在可選實(shí)施方案中，可以采用不同的制造順序，例如絕緣層可以從外源沉積，或者頂部電極可以通過常規(guī)方法(例如PVD、CVD、PECVD等)來(lái)沉積。底部電極的形成參考圖2，第一操作201中，第一傳導(dǎo)性材料層沉積在基底上?？梢允褂枚喾N沉積方法。這些包括PVD方法，例如濺射和蒸發(fā)(包括熱蒸發(fā)、電子束蒸發(fā)等)、熱沉積、CVD方法、等離子體增強(qiáng)的(PECVD)方法和光-有機(jī)沉積方法(PODM)，全部都是本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的。在選擇的實(shí)施方案中，適當(dāng)時(shí)可使用電鍍和無(wú)電沉積方法。在其他實(shí)施方案中，可使用印刷。例如，多種金屬(例如T1、Ta、Al等)可熱沉積；某些金屬(例如Au、Cu和Ni)可電鍍或無(wú)電沉積；而一些金屬(例如Ag和Ni)可以在基底上印刷。其他材料(例如有機(jī)傳導(dǎo)性材料或傳導(dǎo)性氧化物)可通過多種液相加工方法沉積。如果必要，沉積在基底上的傳導(dǎo)性層使用常規(guī)圖案化方法(例如，石版印刷技術(shù))圖案化，并且在接下來(lái)的操作203中，絕緣層形成在第一傳導(dǎo)性層的至少一部分上。可使用幾種方法來(lái)形成絕緣層。在一些實(shí)施方案中，可通過例如化學(xué)、等離子體或電化學(xué)處理來(lái)修飾第一電極的一部分而形成絕緣層。根據(jù)一些實(shí)施方案，第一電極金屬層的上部分可被陽(yáng)極化形成金屬氧化物。陽(yáng)極化陽(yáng)極化是特別適合的技術(shù)，因?yàn)樗ǔＲ宰晕蚁拗频姆绞接媒饘傺趸锉油胃采w第一電極金屬層。陽(yáng)極化操作通常通過將部分制成的MM結(jié)構(gòu)浸入陽(yáng)極化溶液中而進(jìn)行，其中第一電極的傳導(dǎo)性層與陽(yáng)極化勢(shì)源連接。陽(yáng)極化溶液通常包括酸(例如磷酸、硼酸或檸檬酸)的水溶液。發(fā)現(xiàn)在使用時(shí)用鹽(例如酒石酸鹽、檸檬酸鹽或磷酸鹽)替代酸導(dǎo)致改善的陽(yáng)極化。在一些實(shí)施方案中，陽(yáng)極化溶液還可以含有離子表面活性劑。根據(jù)一些實(shí)施例，在陽(yáng)極化電勢(shì)應(yīng)用約I小時(shí)后，金屬氧化物薄層在基底表面形成。當(dāng)陽(yáng)極化在具有金屬的電分離部分的圖案化金屬層上進(jìn)行時(shí)，為了在這些電分離部分上形成金屬氧化物，它們需要電連接。通常，臨時(shí)可去除傳導(dǎo)材料(例如銀漿)在進(jìn)行陽(yáng)極化之前應(yīng)用至第一電極的圖案化金屬層，并在陽(yáng)極化完成之后通過用溶劑(例如乙酸丙酯)洗銀而被去除。陽(yáng)極化通常導(dǎo)致絕緣金屬氧化物在圖案化金屬層的整個(gè)表面上形成，除非其受到有意識(shí)地保護(hù)。在一些實(shí)施方案中，底部電極金屬層的一部分的有意識(shí)保護(hù)可以用來(lái)形成via。這樣的via可以用來(lái)連接底部電極與像素驅(qū)動(dòng)電路。化學(xué)修飾可以使用通過修飾第一電極上部分而形成絕緣層的其他方法。例如，可以使用化學(xué)修飾或通過等離子體處理的修飾。在一些實(shí)施方案中，可通過用適合的化學(xué)物質(zhì)(例如o2、h2s*nh3)處理下面的金屬層而生成金屬氧化物、硫化物或氮化物。在一些實(shí)施方案中，可以使用熱氧化或通過化學(xué)蒸氣處理的氧化。例如，一部分鈦層可以在O2氣氛中熱氧化而生成氧化鈦。在其他情況下,H2O蒸氣可以用作氧化劑?；瘜W(xué)處理在一些情況下可以通過緩和的基于溶液的方法進(jìn)行，并且不必涉及高溫處理。例如，部分制成的基底可浸入被用以生成金屬硫化物的H2S或CS2飽和的溶液。等離子體處理在一些情況下，化學(xué)反應(yīng)可以是等離子體輔助的。例如，金屬氧化物可通過將金屬暴露于含有氧源(例如O2)的等離子體而生成。在一個(gè)實(shí)施例中，氧化鋁絕緣體層通過將鋁底部電極層暴露于O2等離子體而制成。當(dāng)絕緣層通過例如陽(yáng)極化或一些類型的化學(xué)處理來(lái)修飾裝置下層而形成時(shí)，所得裝置通常具有包在絕緣材料中的完整的底部電極。這是該方法的有利特征，因?yàn)檫@樣的包裹防止MM結(jié)構(gòu)的頂部和底部電極之間的短路，否者可能在絕緣層邊緣附近發(fā)生短路。使用犧牲層的方法在一些實(shí)施方案中，有利的是使用非源自第一電極傳導(dǎo)性材料的絕緣層材料。制成絕緣層的一種技術(shù)包括:將前體的"犧牲層"沉積在第一電極頂部上，隨后通過陽(yáng)極化、等離子體處理、化學(xué)修飾等將該犧牲層完全轉(zhuǎn)化成絕緣材料層。例如，可通過將薄的Ti(OPri)4犧牲層沉積在第一電極的ITO層上，隨后通過使部分制成的裝置暴露于H2S或CS2而將犧牲層轉(zhuǎn)化為TiS2而形成IT0/TiS2雙層。其他技術(shù)采用將金屬層完全轉(zhuǎn)化為金屬氧化層。例如，第一或底部電極可由銀或鋁形成。鉭金屬層可在底部電極頂部形成。然后該鉭層經(jīng)例如陽(yáng)極化或等離子體處理而被完全氧化生成氧化鉭層。退火(任選)操作203中一經(jīng)形成無(wú)機(jī)層，則該無(wú)機(jī)層可以任選在操作205中通過例如熱處理而退火。在一些實(shí)施方案中，陽(yáng)極化生成的金屬氧化物通過將部分制成的裝置暴露于約60-200°C的溫度約0.25-3小時(shí)而退火。有機(jī)半導(dǎo)體層的沉積(任選)在一些實(shí)施方案中，在無(wú)機(jī)層形成之后但在第二電極形成之前，任選地，有機(jī)半導(dǎo)體層可以通常通過液相加工方法而被沉積。在一些實(shí)施方案中，薄的(例如，單分子的)界面修飾絕緣材料層沉積在無(wú)機(jī)層頂部?？梢允褂枚喾N有機(jī)分子，包括有機(jī)硅和有機(jī)金屬化合物。該層可以例如通過蒸氣涂底、自旋涂布、浸潰等被沉積。根據(jù)涂底化合物的性質(zhì)和方法要求，可以使用其他沉積方法。在一個(gè)實(shí)施例中，有機(jī)硅化合物通過蒸氣涂底在室內(nèi)(例如半導(dǎo)體加工工業(yè)中使用的那些)沉積。例如，可以使用可獲自YieldEngineeringSystems的YES-1224蒸氣涂底裝置。液相沉積方法包括自旋涂布、浸潰和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他方法。在一些實(shí)施方案中，涂底化合物在適當(dāng)溶劑中的溶液被形成并沉積于需要修飾的表面。過量溶劑可稍后通過基底的熱后處理而去除。頂部電極的形成在某些實(shí)施方案中，頂部電極的傳導(dǎo)性材料通過液相加工方法沉積。如上文所解釋的，液相加工方法包括印刷、涂布、電鍍、無(wú)電沉積等。例如，銀和前面章節(jié)中所述的某些傳導(dǎo)性油墨可印刷在MIM裝置的下層上。頂部電極的材料可從溶液、混懸液、溶膠-凝膠或熔體應(yīng)用。在一些實(shí)施方案中，該材料以圖案化方式沉積。在一些實(shí)施方案中，該圖案化通過下層或基底層的預(yù)處理來(lái)進(jìn)行，如2004年I月16日提交的發(fā)明人為Nilsson的美國(guó)公布專利申請(qǐng)第2004/0179146號(hào)所描述的，其通過引用以其整體并為所有目的而并入本文。適合的液體分配技術(shù)包括浸潰、涂布、基于滴的印刷(例如，噴墨印刷)、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷、熱轉(zhuǎn)移印刷、平版印刷等。涂布方法包括自旋涂布、噴霧涂布、刮條涂布、浸潰涂布、縫隙涂布等。所述材料可通過溶劑蒸發(fā)、液相冷卻或加熱、化學(xué)或電化學(xué)處理液相中的前體、通過照射或高溫處理液體中的材料或其前體以引起材料沉淀，而從液相形成。具體實(shí)例包括:從印刷的油墨溶液蒸發(fā)溶劑，電鍍金屬，通過無(wú)電沉積而沉積金屬，通過冷卻熔體而沉積材料，等。多種溶劑可用來(lái)提供液相，包括極性溶劑(例如水、醇、氯仿等)和非極性溶劑(例如甲苯、二甲苯等)。液相沉積可以圖案化方式(例如，印刷圖案)進(jìn)行，或者傳導(dǎo)性材料可以被毯式(blanket)沉積。在后一情況下，可能需要額外圖案化。額外圖案化可以通過下述方法進(jìn)行:頂部電極沉積之前預(yù)處理基底表面；光刻工業(yè)已知的剝離(lift-off)方法，或?qū)⒂惭谀こ练e/印刷在目標(biāo)區(qū)域并通過等離子體處理(例如O2等離子體)或溶劑處理去除未掩蓋區(qū)域。在已經(jīng)沉積了頂部電極之后，MM二極管形成。根據(jù)其1-V特征，這樣的二極管可用于IXD主動(dòng)矩陣或EFD(或旋轉(zhuǎn)元素顯示器)?？梢钥吹?，所述制造方法減少了需要光刻圖案化、高溫處理、真空沉積以及與MM二極管生產(chǎn)中高成本相關(guān)的其他步驟的步驟數(shù)目。在一些實(shí)施方案中，本發(fā)明方法提供了對(duì)開關(guān)裝置的電特征更好的控制，并且擴(kuò)大了可用于制造的材料范圍。實(shí)施例部分將顯示，根據(jù)這些方法制成的裝置表現(xiàn)出長(zhǎng)的操作壽命和良好的貯存穩(wěn)定性。Via形成方法在某些實(shí)施方案中，via被形成以提供與底部電極層的電連接。例如，參考圖1，可能需要在線111和底部電極105之間形成電連接?？捎糜谛纬蒝ia的方法的一個(gè)實(shí)施方案描述于圖3。參考圖3，通過在操作301中沉積傳導(dǎo)性材料層而形成第一電極。形成的第一電極如上文所述。接下來(lái)在操作303中，保護(hù)性涂層(例如，保護(hù)性油墨)應(yīng)用至未來(lái)via位置的第一傳導(dǎo)性層的特定部分。保護(hù)性涂層可以通過例如液相加工方法之一(例如印刷)來(lái)沉積。在接下來(lái)的操作305中，第一傳導(dǎo)性層部分(除了受保護(hù)的區(qū)域)被轉(zhuǎn)化為絕緣體。例如，金屬頂部分可以通過O2等離子體處理或通過陽(yáng)極化被轉(zhuǎn)化為金屬氧化物。接下來(lái)，保護(hù)性涂層在操作307中被去除以形成via。此時(shí)，第一電極用絕緣體同形覆蓋，并僅在via區(qū)域具有暴露的傳導(dǎo)性區(qū)域。接下來(lái)，via可以用傳導(dǎo)性材料填充。MIM裝置的進(jìn)一步加工如上所述進(jìn)行。側(cè)向MM裝置本發(fā)明的某些實(shí)施方案提供了"側(cè)向"MM裝置，其中絕緣體或半導(dǎo)體層形成(至少部分地形成)在下部電極垂直(或垂直傾斜)側(cè)面上。然后第二電極形成(至少部分地形成)在之前在下部電極側(cè)面形成的絕緣體或半導(dǎo)體層上。在這樣的設(shè)計(jì)中，電流以具有側(cè)分量(即，平行于第一電極頂面(或平行于基底表面)的分量)的方向行進(jìn)。當(dāng)然，電流方向也可以在某些實(shí)施方案中具有垂直分量。用于將下面金屬或傳導(dǎo)性層原位部分地轉(zhuǎn)化為絕緣體層的方法可以用于形成側(cè)向MIM裝置。等離子體氧化、陽(yáng)極化、化學(xué)蒸氣反應(yīng)、熱氧化等可以在預(yù)圖案化底部電極側(cè)面上產(chǎn)生"垂直"1-層的方式進(jìn)行。因?yàn)檫@樣的轉(zhuǎn)化反應(yīng)將不僅發(fā)生在頂表面而且發(fā)生在圖案化電極側(cè)面，它們自然形成可用于側(cè)向MIM裝置的結(jié)構(gòu)。1993年9月21日授予Takahashi等的美國(guó)專利第5，246，468號(hào)(其通過引用為所有目的并入本文)中描述的某些裝置的布置和方法操作可用于本發(fā)明的側(cè)向MIM裝置。參見例如圖1F的結(jié)構(gòu)。矩陣本文公開的開關(guān)裝置可用于列-排(χ-y)可尋址電開關(guān)矩陣。這些微開關(guān)是二端裝置，電流、電勢(shì)或其導(dǎo)數(shù)或積分可經(jīng)由所述二端裝置通過外部偏壓的大小或極性而被打開和關(guān)閉。它們由金屬/半導(dǎo)體(或絕緣體)/金屬薄膜構(gòu)型的無(wú)機(jī)半導(dǎo)體或絕緣薄膜制成。列-排可尋址電微開關(guān)矩陣可制作為以高的像素密度覆蓋大的區(qū)域。這樣的矩陣可與一個(gè)(或幾個(gè))其他層(例如顯示器前板)集成。開光裝置集成入像素控制電路已詳細(xì)描述于之前通過引用并入的、2004年I月16日提交的、發(fā)明人為NiIsson的美國(guó)公布專利申請(qǐng)第2004/0179146號(hào)中，并將不在本文進(jìn)一步討論。像素電極和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)方案也公開于H.-C.Lee等的美國(guó)申請(qǐng)第11/430，075號(hào)中，其通過引用為所有目的并入本文。雖然本文主要參考主動(dòng)矩陣顯示器應(yīng)用而描述，但不對(duì)稱和對(duì)稱MM裝置可作為開關(guān)用于多種系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)工業(yè)的記憶芯片和各種微開關(guān)板。實(shí)施例實(shí)施例1用于形成Ta205_s的新陽(yáng)極化方法在玻璃基底上用DC濺射設(shè)備(KurtJ.Lesker,PVD75型)濺射鉭膜(300nm厚)?；孜醇訜帷Ｍㄟ^陽(yáng)極化方法(其進(jìn)行60分鐘)將鉭膜的頂部轉(zhuǎn)化為Ta205_s，形成Ta205_s層，然后在約300°C溫度下熱處理約20分鐘而形成厚度約IOOnm的Ta205_s層。然后招金屬在Ta205_s層的頂部熱沉積至厚度約150nm,以形成具有Ta/Ta205_s/Al構(gòu)造的MIM二極管。傳統(tǒng)上，Ta陽(yáng)極化用含有酸水溶液(例如,使用朽1檬酸)的電解質(zhì)進(jìn)行。朽1檬酸的陽(yáng)極化過程如下進(jìn)行:300nm厚的Ta膜被浸入檸檬酸水溶液(以大約0.0lM的濃度)，Ta膜被施以正偏壓以起陽(yáng)極電極的作用。不銹鋼板(或Pt板)用作相反的陰極，兩個(gè)電極之間的距離為約4cm。陽(yáng)極化過程包括兩個(gè)步驟:恒電流過程和恒電壓過程。在恒電流過程中，當(dāng)例如0.2mA/cm2的恒電流應(yīng)用至Ta膜時(shí)，Ta和陰極之間的電壓降連續(xù)增加。該步驟的電壓與Ta205_s的厚度線性相關(guān)，關(guān)系為約2nm/V。當(dāng)達(dá)到預(yù)期的Ta2O5^5厚度時(shí)，電源控制器轉(zhuǎn)向恒電壓過程，并且恒電壓保持至電流下降至約零(或者，使用通常降至初始電流的<10%)。陽(yáng)極化后，Ta/Ta205_s板小心在超聲浴中用去離子水、隨后用2_丙醇洗滌。所有清潔過程在室溫進(jìn)行?！で鍧嵑螅瑑煞N不同的方法用于Ta/Ta205_s板的后處理。一種方法是在H2氣氛下進(jìn)行的熱后處理以進(jìn)一步提高膜質(zhì)量并調(diào)節(jié)金屬氧化物膜的氧含量。H2后處理方法包括下述步驟:使Ta/Ta205_s板裝入室內(nèi)并使該板經(jīng)受壓力約8Pa的H2氣氛(在密封室內(nèi))，增加后處理溫度至約300°C，然后使該板保持在這些條件下一定時(shí)段。例如，對(duì)于50nm、lOOnm、200nm的Ta205_s膜，后處理時(shí)間分別為約10分鐘、20分鐘和30分鐘。在300°CTH2氣氛中處理Ta板之后，該板盡快驟冷至室溫。圖4a所示數(shù)據(jù)是用該方法獲得。第二后處理熱過程在空氣中進(jìn)行并包括:在約300°C下空氣中熱處理Ta/Ta205—定時(shí)段。例如，對(duì)于50nm、lOOnm、200nm的Ta2O5膜，退火時(shí)間分別為約10分鐘、20分鐘和30分鐘。Ta2O5在空氣中熱處理的Ta/Ta205/Al裝置的1-V特征類似于Ta2O5處理在H2氣氛中進(jìn)行的那些Ta/Ta205/Al裝置，但是在給定電壓下表現(xiàn)出更小的電流密度。該結(jié)果表明，Ta/Ta205/Al裝置中的載流子遷移率對(duì)氧化物膜的化學(xué)組成敏感。盡管陽(yáng)極化可以根據(jù)采用含酸電解質(zhì)的傳統(tǒng)方法進(jìn)行，本文確定，當(dāng)使用鹽替代酸作為電解質(zhì)組分時(shí)獲得更好的結(jié)果。例如，可以使用酒石酸鹽、檸檬酸鹽或磷酸鹽。在具體實(shí)施例中，使用了酒石酸銨。發(fā)現(xiàn)，使用鹽而非酸作為電解質(zhì)組分導(dǎo)致Ta2O5膜不需要在非常高溫條件下的后處理。對(duì)于這些膜后處理，低于300°C且通常低于200°C且有時(shí)低于100°C的溫度是足夠的。MIM二極管制造方法的這種改進(jìn)使得可能使用熔化或分解溫度低于200°C或甚至低于100°C的塑料基底。因此，在一些情況下，可以使用低熔點(diǎn)的柔性塑料基底。酒石酸銨中陽(yáng)極化的方法類似于檸檬酸中陽(yáng)極化的方法，除了使用0.0lM酒石酸銨和不同的Ta/Ta205_s后處理。當(dāng)陽(yáng)極化在酒石酸銨中進(jìn)行時(shí)，Ta/Ta205_s板的熱處理在25°C至略低于200°C的溫度下空氣中進(jìn)行。H2氣氛不是必需的。140°C下熱處理的裝置的開關(guān)比率[I(+V)/I(VOV)]和1-V特征(圖4b所示)相當(dāng)于在300°C下4氣氛中熱處理的裝置。還制成了具有不同Ta205_s厚度、不同退火溫度和不同H2分壓的裝置。在所有這些情況下觀察到了相對(duì)偏壓極性的對(duì)稱1-V。該實(shí)施例證明，可以在底部和頂部金屬電極具有相似功函數(shù)的MM裝置中實(shí)現(xiàn)對(duì)稱開關(guān)特征。該實(shí)施例還證明，載流子遷移率可以通過后處理或通過不同陽(yáng)極化方法條件來(lái)優(yōu)化。實(shí)施例2具有印刷金屬電極的MM薄金(Au)條(IOOnm厚，Imm寬)沉積在玻璃基底上。在一個(gè)實(shí)施例中，金通過電沉積來(lái)沉積。電沉積溶液的制備是通過將0.034g-0.34g(0.0IM-0.1M)的AuCN和0.0196-0.196g(0.02-0.2M)的KCN溶解入15mL的0.02-0.2MKOH水溶液中。脈沖靜電沉積使用具有Pt線作為相反電極的常規(guī)二電極系統(tǒng)進(jìn)行。沉積之后，樣品用DI水洗滌并通過N2流干燥。在另一實(shí)施例中，金電極通過無(wú)電沉積形成。Au的無(wú)電鍍包括在作為加帽劑(cappingagent)的朽1檬酸鈉(水中5xlO_5M)存在下用硼氫化鈉(10_3mol)還原HAuCl4(0.01M)溶液。在金沉積后，使用DC濺射PVD設(shè)備將IOOnm厚的Ta膜沉積在Au電極頂部。Ta層通過在酒石酸銨中陽(yáng)極化、隨后140°C后處理而被完全轉(zhuǎn)化為Ta205_s。含有2mL3Wt%PEDOT:PSS溶液(H.C.Starck,4083)和0.5mLAg衆(zhòng)(NanophaseTechnologyInc.6045)/乙酸丁酯的水溶液自旋流延(spin-cast)或滴流延(drop-cast)在Ta205_s層的頂上以形成MIM二極管。在自旋流延情況下，頂部電極的圖案通過用DI水濕潤(rùn)的Q頭去除不想要的電極材料來(lái)確定。PEDOT溶液在室溫下自然干燥。在120°C進(jìn)行烘烤5-15分鐘以完全去除水溶劑。Au/Ta205_s/PEDOT=PSS-Ag二極管的1-V特征示于圖5。該實(shí)驗(yàn)以不同Ta205_s厚度重復(fù)。觀察到類似于圖5的對(duì)稱開關(guān)特征。該實(shí)施例說明，所公開的MIM裝置的電極層可以用傳導(dǎo)性油墨流延或印刷。該實(shí)施例還說明，當(dāng)頂部和底部電極的功函數(shù)相同或接近時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)兩個(gè)極性的對(duì)稱1-V。該實(shí)施例還說明，通過對(duì)于底部電極使用例如電鍍或無(wú)電沉積，可以不使用真空沉積而制成MM裝置。實(shí)施例3具有頂部PEDOT電極的具有不對(duì)稱1-V特征的MIMTa金屬使用DC濺射設(shè)備濺射在玻璃或塑料基底上以形成300nm厚的Ta膜。鉭膜被陽(yáng)極化30分鐘，然后在140°C經(jīng)受熱處理約30分鐘以形成IOOnm厚的Ta205_s層。3wt%PEDOT:PSS(H.C.Starck，4083或PH500)溶液滴流延在Ta205_s的頂部分以形成MM二極管。獲得了類似于PIN硅二極管中觀察到的不對(duì)稱1-V特征。Ta/Ta205_s/PED0T:PSS的1-V特征示于圖6。整流比(定義為給定電壓值下兩極性的電流比)在4V時(shí)達(dá)到106。I(2V)和I(-15V)之間的開關(guān)比率為5xl03，其足以驅(qū)動(dòng)用EH)膜制成的顯示板。該實(shí)驗(yàn)使用25°C至180°C的熱退火溫度重復(fù)。獲得具有類似于圖6所示不對(duì)稱1-V特征的MM裝置。該實(shí)施例以范圍約30nm至200nm的不同Ta205_s厚度重復(fù)。獲得具有類似于圖6所示不對(duì)稱1-V特征的MM裝置。PAN1:PSS和PPY:Ti02、PPY:炭黑(Aldrich)、PED0T:Ag漿導(dǎo)體油墨也用作頂部電極層。這些膜的功函數(shù)為4.5至5.2eV(與Ta膜中4.2eV的功函數(shù)不同)。觀察到類似于圖6所示的不對(duì)稱1-V特征。使用類似于美國(guó)申請(qǐng)2005/0224788和2005/0227082以及WO申請(qǐng)2005/090434(全部通過引用并入本文)中描述的方法調(diào)節(jié)基于PED0T、PANI和PPY的傳導(dǎo)性聚合物。這樣的膜的功函數(shù)被報(bào)道為在5.2-5.SeV的范圍內(nèi)。用這樣的頂部電極油墨制成的MM裝置顯示類似于圖6所示的不對(duì)稱1-V特征。用傳導(dǎo)性碳納米管制成的傳導(dǎo)性油墨也用于頂部電極。觀察到了類似于圖6所示的不對(duì)稱1-V特征。該實(shí)施例說明，當(dāng)頂部和底部電極的功函數(shù)明顯不同時(shí)獲得不對(duì)稱的1-V行為。Ta的功函數(shù)為4.2eV，而該實(shí)施例中頂部電極的功函數(shù)在4.5eV_5.8eV范圍內(nèi)。除了作為開關(guān)裝置的傳統(tǒng)應(yīng)用外，具有不對(duì)稱I;特征的MM二極管可用于構(gòu)造電泳顯示器應(yīng)用的像素驅(qū)動(dòng)器(H.C.Lee的美國(guó)申請(qǐng)11/430，075描述了這些像素驅(qū)動(dòng)器，其通過引用整體并入本文)。該實(shí)施例還說明，可以通過液相加工制成至少一個(gè)電極，制成不對(duì)稱MM裝置。實(shí)施例4其他1-層或半導(dǎo)體層可以插在1-層和頂部電極之間Ta金屬使用DC濺射設(shè)備濺射在玻璃或塑料基底上以形成300nm厚的Ta膜。鉭膜被陽(yáng)極化30分鐘，然后在140°C經(jīng)受熱處理約30分鐘以形成10011111厚的1&205_8層。MEH-PPV粉末溶于甲苯以形成0.5wt.%溶液。溶液流延在Ta205_s層頂，并在80°C烘烤30分鐘以完全去除溶劑。得到的MEH-PPV厚度為50nm。Ag膜用作頂部電極，其通過熱沉積而形成。得到的Ta/Ta205_s/MEH_PPV/Ag二極管顯示如圖7所示的不對(duì)稱1-V特征。用溶液分配器(Asymtek402)印刷的Ag漿取代真空沉積的Ag膜來(lái)重復(fù)本實(shí)驗(yàn)。印刷的Ag層在100°C烘烤3分鐘。觀察到類似于圖7所示的不對(duì)稱1-V特征。用聚(9，9-二-正辛基-2，7-芴(PFO)、P3HT、聚乙烯咔唑(PVK)和可溶性有機(jī)分子例如C6tl衍生物(例如，PCBM)和碳納米管取代MEH-PPV來(lái)重復(fù)本實(shí)驗(yàn)。觀察到類似于圖7所示的結(jié)果。與實(shí)施例3所示Ta/Ta205_s/PEDOT獲得的結(jié)果相比，本實(shí)施例說明，半導(dǎo)體層可插在I和頂部電極之間以調(diào)整1-V特征。實(shí)施例5具有印刷的Ag電極的MMTa金屬使用DC濺射設(shè)備濺射在玻璃或塑料基底上以形成300nm厚的Ta膜。鉭膜被陽(yáng)極化30分鐘，然后在140°C經(jīng)受熱處理約30分鐘以形成IOOnm厚的Ta205_s層。Ag漿作為頂部金屬電極滴流延在Ta205_s層頂部以形成MIM二極管(類似于實(shí)施例4中的方法)。觀察到類似圖6和7中所示的Ta/Ta205_s/Ag的1-V特征。使用Ag作為底部電極重復(fù)本實(shí)施例。通過熱沉積在一個(gè)實(shí)施例中獲得Ag層，并通過Ag漿沉積在另一實(shí)施例中獲得Ag層。對(duì)于Ag漿的情況，其通過噴嘴流延至目標(biāo)區(qū)域，然后裝置在室溫下干燥。然后將膜在100°C烘烤30分鐘。得到的Ag膜厚度為0.2至幾微米。然后用上述相同方法濺射薄Ta膜。然后用之前公開的方法將該Ta層完全陽(yáng)極化成Ta205_s。Ag用作頂部電極并用相同的Ag漿和加工條件加工。觀察到了類似于圖4a所示的對(duì)稱ι-v特征。使用不同的金屬和傳導(dǎo)性金屬氧化物(例如銦-錫-氧化物)作為底部電極、不同厚度的Ta205_s作為絕緣體層重復(fù)本實(shí)施例。用液體加工處理頂部電極,使用包含功函數(shù)與底部電極功函數(shù)相同(或接近)的傳導(dǎo)性粒子的油墨。觀察到類似于圖4a所示的對(duì)稱1-V特征。本實(shí)施例還說明，MM二極管中的金屬層可液體加工。本實(shí)施例還說明，電極可以無(wú)需真空沉積而形成。實(shí)施例6用Al取代Ta來(lái)重復(fù)實(shí)施例1。300nm的Al通過DC賤射機(jī)(KurtJ.Lesker,PVD75型)濺射在玻璃基底上。通過在0.2ΜH3BO3溶液(pH=3.5，不銹鋼用作陰極，Al用作陽(yáng)極)中陽(yáng)極化Al電極而形成30nmAl203_s絕緣層。厚度為150nm的頂部電極鋁層被熱沉積在A1203_S頂部以形成A1/A1203_s/A1二極管。圖8顯示了A1/A1203_s/A1的對(duì)稱1-V特征。本實(shí)施例說明，可以在A1/A1203_s/A1二極管中實(shí)現(xiàn)對(duì)稱開關(guān)特征，其中A1203_s通過在H3BO3溶液中的陽(yáng)極化而形成。實(shí)施例7具有由O2等離子體形成的Al2O3的A1/A1203/A1MIM二極管用O2等離子體處理取代陽(yáng)極化而形成絕緣層，重復(fù)實(shí)施例6。300nm的Al通過DC濺射機(jī)(KurtJ.Lesker,PVD75型)沉積在玻璃基底或塑料基底上。通過300mT/100W的O2等離子體處理(TechnologyPEIIA)30分鐘而形成30nmAl2O3-S層。等離子體處理后，約150nm的Al熱沉積在A1203_S頂部而形成A1/A1203_S/A1二極管。觀察到如圖9所示1-V對(duì)稱特征。用不同厚度的A1203_S層作為絕緣層來(lái)重復(fù)本實(shí)施例。觀察到對(duì)稱1-V特征。本實(shí)驗(yàn)證明，I層可以通過底部電極頂層的O2等離子體處理而形成。實(shí)施例8具有通過熱氧化形成的I層的MIM二極管重復(fù)實(shí)施例1、6和7，使用熱氧化而非陽(yáng)極化或O2等離子體處理來(lái)形成I層。300nm厚的Ni層通過熱蒸發(fā)器(KurtJ.Lesker,PVD75型)熱沉積。30nm的NiCVs絕緣層通過將Ni在約200°C溫度下空氣中熱氧化2小時(shí)而形成。50nm的Au層(作為頂部電極)被熱沉積在NiCVs的頂部分以形成Ni/Ni(Vs/Au二極管。觀察到如圖10所示對(duì)稱1-V特征。用不同厚度的NiCVs層來(lái)重復(fù)本實(shí)驗(yàn)。觀察到了對(duì)稱1-V特征。使用IOOnm厚的熱沉積Ni層作為頂部電極重復(fù)本實(shí)驗(yàn)。觀察到了類似于圖10所示的對(duì)稱1-V特征。本實(shí)施例證明，MM的I層可以通過底部電極的頂表面的熱氧化而形成。實(shí)施例9具有通過熱氧化形成的I層的MIM二極管使用Ti箔替代Ni作為底部電極來(lái)重復(fù)實(shí)施例8。Ti箔用作底部電極。20nm厚的Ti02_s層通過將Ti在500°C下空氣中熱氧化6小時(shí)而形成。金頂部電極蒸氣沉積在Ti02_s1-層頂部以形成Ti/Ti02_s/Au二極管。觀察到如圖11所示不對(duì)稱1-V特征。使用熱沉積的Ti和Al替代Au以形成Ti/Ti02_s/Ti或Ti/Ti02_s/A1MM二極管來(lái)重復(fù)本實(shí)施例。觀察到了類似于圖8所示的不對(duì)稱1-V特征。本實(shí)施例進(jìn)一步證明，MM裝置的I層可以通過底部電極的頂表面的熱氧化而形成。實(shí)施例10具有通過室溫化學(xué)處理形成的I層的MM二極管通過DC濺射機(jī)在玻璃或PET基底上形成IOOnm厚的ITO第一電極層。薄的Ti(OPri4)(Aldrich)犧牲層通過自旋流延方法從甲醇溶液沉積到ITO電極的頂部，至厚度為50nm。然后將H2S或CS2氣體引至Ti(OPri4)表面，完全將Ti(OPri4)層轉(zhuǎn)化為TiS2。具有不同或類似功函數(shù)的另一種金屬被熱沉積以形成具有不對(duì)稱和對(duì)稱1-V特征的二極管結(jié)構(gòu)。Au、ΙΤ0,PEDOT,Ag、Ni沉積為頂部電極時(shí)提供具有對(duì)稱的1-V特征的MM裝置，而Al、Yb、Zn、Mn和Ba用作頂部電極時(shí)提供具有不對(duì)稱的1-V特征的MM裝置。實(shí)施例11印刷電極的加工方法重復(fù)實(shí)施例2和3，但頂部電極用溶液分配器(AsymteCk402，噴嘴直接接觸基底或通過溶液)印刷的PEDOT溶液形成。PEDOT的粘度調(diào)至10-50cP的范圍。用針頭噴嘴(32號(hào)，90um內(nèi)孔)，得到了寬度為0.2mm且厚度為幾千埃的傳導(dǎo)點(diǎn)和線。觀察到類似于圖5所示的對(duì)稱1-V特征。重復(fù)本實(shí)驗(yàn)，PEDOT層用噴墨印刷機(jī)(Microfab，Jetlab_4)印刷。PEDOT的粘度通過水稀釋調(diào)節(jié)至5-15cP以適應(yīng)印刷過程。噴墨印刷屬于非接觸印刷技術(shù)。在這樣的印刷過程中，溶液噴嘴在登陸基底之前形成圓滴?；着c噴嘴頭的距離為0.75-lmm。使用30um孔噴嘴，在具有不同親水性質(zhì)的基底上形成50-120微米的傳導(dǎo)線和點(diǎn)。使用該過程制成的裝置用于制造EH)顯示器的像素驅(qū)動(dòng)器(參見下面的實(shí)施例)。浸潰涂布也用于形成MM裝置的傳導(dǎo)性層。通過用類似于顯示器工業(yè)中使用的光掩膜和UV光源處理基底而形成圖案。除了浸潰涂布外，還可以使用縫隙涂布、刮條涂布和噴霧涂布。用于該過程的油墨粘度類似于用于分配的粘度，例如已試驗(yàn)了5-50CP的粘度的溶液。熱轉(zhuǎn)移也可用于制成MIM裝置的傳導(dǎo)性層。該方法中，傳導(dǎo)性膜以固體形式從母層熱轉(zhuǎn)移至基底的目標(biāo)區(qū)域。激光掃描儀用作熱源。絲網(wǎng)印刷也用于形成Ag層和有機(jī)導(dǎo)體層。在該方法中，油墨粘度被調(diào)至5，000-20，OOOcP的范圍。使用商業(yè)絲網(wǎng)印刷機(jī)連同掩膜。采用300掩膜絲網(wǎng)。類似于分配，也可以用平版印刷、凹版印刷、柔版印刷。油墨性質(zhì)對(duì)于所有這些方法而目是通用的。本實(shí)施例證明，印刷工業(yè)技術(shù)人員所知的所有類型的印刷工具可用于在液相加工過程中圖案化傳導(dǎo)性油墨。實(shí)施例12MM對(duì)稱二極管的操作壽命在室溫測(cè)量MM裝置在給定電流水平下的操作壽命。圖12顯示Ta/Ta205_s/Al裝置在lOmA/cm2的數(shù)據(jù)集。120小時(shí)后，電壓保持在相同水平，裝置的電性質(zhì)沒有顯著退化。通過用Al替代Ta作為底部電極并用A1203_S替代Ta205_s作為絕緣體來(lái)重復(fù)本實(shí)驗(yàn)。觀察到類似于圖12所示的結(jié)果。在商業(yè)主動(dòng)矩陣液晶顯示器中，像素開關(guān)僅在總操作時(shí)間的1/200-1/1000轉(zhuǎn)換。這意味著像素開關(guān)持續(xù)操作44-220小時(shí)。本實(shí)施例的結(jié)果證明，印刷頂部電極的MIM裝置對(duì)于商業(yè)應(yīng)用而言是足夠穩(wěn)定的。實(shí)施例13具有PEDOT層的MM的貯存穩(wěn)定性進(jìn)行MIM二極管貯存穩(wěn)定性的測(cè)量。圖13顯示非包裹形式的Ta/Ta205_s/PED0T:PSS結(jié)構(gòu)的MM二極管的貯存穩(wěn)定性。清楚顯示，正向和反向電流在180天后僅下降10%。然而，開關(guān)比率(I(4V)/I(-5V))在試驗(yàn)4320小時(shí)后無(wú)顯著變化。通過用Al替代PED0T:PSS作為頂部電極以形成Ta/Ta205_s/A1MM二極管來(lái)重復(fù)本實(shí)施例。觀察到類似于圖13所示的結(jié)果。用Al替代Ta并用A1203_S替代Ta205_s以形成A1/A1203_S/A1MIM二極管來(lái)重復(fù)MM裝置的本實(shí)施例。觀察到類似結(jié)果。重復(fù)本實(shí)施例，用Au替代Ta作為底部電極，Ta2O5^5或A1203_S作為絕緣層，印刷的PED0T:PSS作為頂部電極。觀察到類似于圖13所示的結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)證明，具有印刷的頂部電極的非包裹的MIM二極管具有長(zhǎng)貯存壽命。由于集成過程中額外的包裝，將這樣的裝置集成入主動(dòng)矩陣顯示器將具有足夠的實(shí)際應(yīng)用貯存壽命。實(shí)施例14貯存壽命還研究了未包裹的MM二極管的1-V特征隨貯存時(shí)間的變化。圖14提供了具有Ta/Ta205_s/MEH_PPV/Ag結(jié)構(gòu)的二極管制備后和在空氣中貯存I個(gè)月的1-V特征。試驗(yàn)期間未觀察到該裝置顯著的1-V特征變化。重復(fù)本實(shí)施例，用Al替代Ta作為底部電極，Al2O3-S替代Ta205_s作為絕緣體。觀察到類似于圖8所示的結(jié)果。圖15提供了具有Ta/Ta205_s/P3HT/Ag結(jié)構(gòu)的MM二極管制備后和在空氣中貯存I個(gè)月的ι-v特征。同樣，試驗(yàn)期間未觀察到該裝置顯著的1-V特征變化。對(duì)通過用Al替代Ta作為底部電極并用A1203_S替代Ta205_s作為絕緣體而制備的二極管重復(fù)本測(cè)量。觀察到類似于圖15所示的結(jié)果。還對(duì)作為MM二極管的Ta/Ta205_s/Al和/或A1/A1203_S/A1重復(fù)本測(cè)量。觀察到有關(guān)這些二極管的貯存壽命的類似結(jié)果。本實(shí)驗(yàn)證明，具有印刷的頂部電極的MM裝置即使在未包裹狀態(tài)下也具有長(zhǎng)的貯存壽命。這些裝置實(shí)現(xiàn)了低成本基底和包裝的商業(yè)應(yīng)用。實(shí)施例15使用MIM開關(guān)驅(qū)動(dòng)顯示器前板Ta/Ta205_5/PEDOT二極管用于構(gòu)建顯示器的像素驅(qū)動(dòng)器。顯示器包括24列和24排。每個(gè)顯示器元件的間距大小為2mmx2mm(12.5點(diǎn)/英寸(dot-per-1nch)格式)。購(gòu)自SipixImageInc.,Fremont,California的電泳顯示器(EPD)膜用于顯示器元件。這樣的EPD膜的反射率可以通過對(duì)其前電極和后電極應(yīng)用某水平的外部電壓來(lái)改變。改變時(shí)的反射率可以在撤回外部偏壓后保持。通過應(yīng)用正向15V偏壓0.5-1.5秒，EH)膜變成白色，反射為30%。在應(yīng)用1-4秒的-15V偏壓下，EH)膜變成深綠色，光反射小于3%。電壓偏壓小于2V偏壓時(shí)，EH)膜保持之前記錄的顏色。本發(fā)明公開的不對(duì)稱MM二極管用于驅(qū)動(dòng)EPD前板。驅(qū)動(dòng)每個(gè)EH)像素的電路包括串聯(lián)的選擇線、數(shù)據(jù)線、開關(guān)二極管和電阻以形成分壓器。像素電極和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)方案公開于H.-C.Lee等的美國(guó)申請(qǐng)第11/430，075號(hào)，其為所有目的通過引用并入本文。EH)像素連接至開關(guān)二極管的陽(yáng)極和電阻的一側(cè)。開關(guān)裝置結(jié)構(gòu)參數(shù)、過程條件和性能參數(shù)類似于實(shí)施例3公開的那些。Ta和Ta205_s的厚度分別為300nm和30nm。陽(yáng)極用溶液分配器(Asymtek402)印刷，油墨是購(gòu)自Bayer的PEDOT:PSS(產(chǎn)品代碼4083)并被重新配制為適合印刷工具的粘度。在主動(dòng)矩陣背板(包含24x24矩陣的相同格式的像素驅(qū)動(dòng)器矩陣的板)制成后(24x24像素電極形式的最上層將接觸EH)前板)，層壓EH)膜，使自由表面?zhèn)扰c背板上的像素電極接觸，用適當(dāng)壓力(21d/cm2)在80-100°C下進(jìn)行層壓。AMEH)顯示器產(chǎn)生的校驗(yàn)板圖案的照相圖像示于圖16。這樣的基于MM的主動(dòng)矩陣EH)顯示器可以在10-18V的電壓范圍操作，商業(yè)CMOS驅(qū)動(dòng)器可以用作顯示區(qū)域外的外周排驅(qū)動(dòng)器和列驅(qū)動(dòng)器。本實(shí)施例證明，本發(fā)明公開的MM開關(guān)可以用于構(gòu)建顯示器的像素驅(qū)動(dòng)器。實(shí)施例16具有低電容的MM開關(guān)裝置使用實(shí)施例4中所示的裝置之一進(jìn)行阻抗分析。裝置結(jié)構(gòu)為Ta/Ta205_s/MEH-PPV/PED0T，其中MEH-PPV和PEDOT層用溶液分配器(Asymtek402)印刷。四層中各自厚度分別為300nm、30nm、100nm和300nm。試驗(yàn)裝置的尺寸由Ta和PEDOT電極的上層區(qū)域限定，并且是0.57mmX3.5mm(0.02cm2)。該裝置的電容為0.8nF，幾乎獨(dú)立于-15至+5V范圍的電壓。相比較，還測(cè)量了制成為無(wú)MEHPPV層的開關(guān)(類似于實(shí)施例3公開的開關(guān))的電容，相同面積的裝置得到20nF。本實(shí)施例證明，通過插入具有低介電常數(shù)(MEHPPV的介電常數(shù)為2.6,而Ta205_s為24-27)的半導(dǎo)體層，開關(guān)裝置的電容可以被顯著降低。事實(shí)上，在本實(shí)施例中，開關(guān)的電容主要取決于兩個(gè)電極之間的低k介電層。開關(guān)裝置的低電容允許顯示器更快驅(qū)動(dòng)，前顯示器元件電壓保持更長(zhǎng)(這意味著可以添加更多的顯示器排)；即，提高顯示器性能。這些效應(yīng)對(duì)于包括EH)和IXD在內(nèi)的所有顯示器是普遍的。盡管為清楚起見而忽略了各種細(xì)節(jié)，但是可以實(shí)施各種設(shè)計(jì)替代方案。因此，本實(shí)施例被認(rèn)為是示例性而非限制性的，本發(fā)明不限于本文給出的細(xì)節(jié)，而可以在所附權(quán)利要求范圍內(nèi)調(diào)整。實(shí)施例17具有表面修飾的1-層的MIM開關(guān)裝置形成了許多具有表面修飾的1-層的裝置結(jié)構(gòu)。將描述Ta/Ta205_s/烷基硅烷/Au；Ta/Ta205_s/烷基硅烷/Ag;和Ta/Ta205_s/烷基硅烷/PEDOT的制造。厚度為150nm的鉭膜室溫下濺射沉積在基底上。該膜使用標(biāo)準(zhǔn)光刻方法被圖案化以限定個(gè)體裝置。圖案形成之后，鉭膜的頂部通過如前所述的陽(yáng)極化方法被轉(zhuǎn)化為Ta205_s。Ta205_s層具有約30nm的厚度。然后使氧化鉭表面接受清潔以去除剩余的有機(jī)材料。在一些情況下，清潔通過UV照射和臭氧暴露而進(jìn)行。在其他情況下，清潔通過等離子體氧處理來(lái)完成。清潔完成后，表面通過沉積有機(jī)硅化合物薄層(約單分子厚度)來(lái)修飾，所述有機(jī)硅化合物能夠與氧化物層表面上的殘留水和/或-OH殘基反應(yīng)。在特定實(shí)施例中，使用了十三氟-1，1，2，2-四氫辛基)三氯硅烷CF3(CF2)5CH2CH2SiCl3,其可獲自Morrisville，PA的GelestInc，目錄號(hào)SIT8174.0。有機(jī)硅化合物在一些實(shí)施例中通過蒸氣涂底而沉積，蒸氣涂底包括使基底暴露于有機(jī)硅涂底劑蒸氣并使該蒸氣與基底表面反應(yīng)，從而修飾該基底表面。在其他情況下，有機(jī)硅化合物通過浸潰或自旋涂布而沉積。在一些情況下，當(dāng)使用涂布方法時(shí)，溶劑通過處理后加熱基底至110°C、10-30分鐘而從基底表面完全去除。在接下來(lái)的操作中，陽(yáng)極材料通過液相方法沉積在氧化物層的修飾表面。在一個(gè)實(shí)施例中，銀納米粒子使用噴墨印刷沉積為圖案，形成Ta/Ta205_s/烷基硅烷/Ag裝置。使用FujiDimatix2800噴墨印刷機(jī)印刷銀陽(yáng)極。裝置尺寸通過陽(yáng)極和陰極電極的重疊來(lái)控制。獲得了IOym和更大的陰極Ta線寬。使用噴墨印刷獲得了25μπι的陽(yáng)極點(diǎn)尺寸。獲得了尺寸約2.5.IO-6Cm2和更大的裝置。類似地，在不同實(shí)施例中，含有金納米粒子的油墨被印刷在氧化鉭修飾表面上以形成Ta/Ta205_s/烷基硅烷/Au裝置。使用噴墨印刷，獲得具有如針對(duì)銀陽(yáng)極所述的類似尺寸的裝置。納米粒子沉積后，裝置接受熱后處理。在具有銀陽(yáng)極的裝置情況下，裝置被加熱至160°C的溫度、30分鐘。對(duì)于具有金陽(yáng)極的裝置，使用暴露于250°C的溫度30分鐘。在另一實(shí)施例中，Ta/Ta205_s/烷基硅烷/PEDOT裝置通過將含有PEDOT的油墨(可獲自H.C.Starck)印刷在有機(jī)硅烷修飾的金屬氧化物表面來(lái)制造。噴墨印刷用于沉積PEDOT。對(duì)于本實(shí)施例描述的全部三種陽(yáng)極，電流-電壓特征與裝置尺寸很好地成比例。圖17描繪了Ta/Ta205_s/烷基硅烷/PEDOT(曲線a)、Ta/Ta205_s/烷基硅烷/Au(曲線b)和Ta/Ta205_s/烷基硅烷/Ag(曲線c)裝置的電流-電壓特征。試驗(yàn)裝置的尺寸為約4.10-6cm2。數(shù)據(jù)表明，對(duì)于所有三種裝置(即，具有傳導(dǎo)性聚合物陽(yáng)極和金屬納米粒子油墨的裝置)，具有單分子有機(jī)硅烷層的二極管中觀察到單極開關(guān)行為。對(duì)于所有三種裝置，觀察到測(cè)量為電流比I(5V)/I(-15)V的大于約IO3的開關(guān)比率。對(duì)于具有Au和Ag陽(yáng)極的二極管，觀察到約3.IO3的開關(guān)比率，對(duì)于具有PEDOT陽(yáng)極的二極管，觀察到約IO5的開關(guān)比率。在含有Ag和Au的二極管中正向電流打開的閾電壓為約1.6V，并且不同于具有PEDOT陽(yáng)極的二極管中正向電流打開的閾電壓。權(quán)利要求1.一種二端開關(guān)裝置，其包括:在基底上形成的第一電極，其中所述第一電極包含第一傳導(dǎo)性材料層；無(wú)機(jī)絕緣或?qū)拵О雽?dǎo)體材料層；和包含第二傳導(dǎo)性材料層的第二電極，其中至少一部分所述無(wú)機(jī)層位于所述第一電極和所述第二電極之間；并且所述第一電極和所述第二電極中的至少一個(gè)通過液相加工方法形成在部分制成的開關(guān)裝置上。2.權(quán)利要求1的二端開關(guān)裝置，其進(jìn)一步包括位于第一電極和第二電極之間的有機(jī)半導(dǎo)體材料層。3.權(quán)利要求1或2的二端開關(guān)裝置，其中所述第一傳導(dǎo)性材料層是金屬層。4.權(quán)利要求1或2的二端開關(guān)裝置，其中所述第一傳導(dǎo)性材料層包括傳導(dǎo)性金屬氧化物層。5.權(quán)利要求1或2的二端開關(guān)裝置，其中所述無(wú)機(jī)絕緣或?qū)拵О雽?dǎo)體材料包含選自金屬氧化物、金屬硫化物和無(wú)機(jī)陶瓷納米復(fù)合物的材料。6.權(quán)利要求3的二端開關(guān)裝置，其中所述無(wú)機(jī)絕緣或?qū)拵О雽?dǎo)體材料包含由所述第一電極金屬層的金屬生成的金屬氧化物或金屬硫化物。7.權(quán)利要求1或2的二端開關(guān)裝置，其中所述第二傳導(dǎo)性材料包含選自富勒烯、碳納米管、石墨納米粒子及其衍生物的傳導(dǎo)性材料。8.權(quán)利要求1或2的二端開關(guān)裝置，其中所述第二傳導(dǎo)性材料包含選自金屬、傳導(dǎo)性金屬氧化物、傳導(dǎo)性碳形式、傳導(dǎo)性復(fù)合材料和傳導(dǎo)性金屬?gòu)?fù)合物的材料。9.權(quán)利要求8的二端開關(guān)裝置，其中所述第二傳導(dǎo)性材料包含摻雜劑，該摻雜劑選自提供具有+1、+2和+3電荷的陽(yáng)離子的鹽。10.權(quán)利要求1或2的二端開關(guān)裝置，其中所述第二傳導(dǎo)性材料選自Ag、Au、N1、Co以及氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)和氧化鋁鋅(AZO)。11.權(quán)利要求1或2的二端開關(guān)裝置，其中所述第二傳導(dǎo)性材料選自以下材料:液相方法沉積的Ag、Au、N1、以及傳導(dǎo)性碳形式。12.權(quán)利要求2的二端開關(guān)裝置，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體材料層包含選自下述的材料:聚(2-甲氧基，5-(2’-乙基己基氧基)_1，4-亞苯基亞乙烯基)(MEH-PPV)、聚(3-己基噻吩)(P3HT)、2_(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)、4，4，-雙[N-(1-萘基)-7V-苯基氨基]聯(lián)苯(NPB)和4，4’-雙[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(TPB)。13.一種形成二端開關(guān)裝置的方法，該方法包括:在基底上形成所述二端開關(guān)裝置的第一電極，其中所述第一電極包含第一傳導(dǎo)性材料層；在至少一部分所述第一電極上形成無(wú)機(jī)絕緣體或?qū)拵О雽?dǎo)體層；并且通過形成第二傳導(dǎo)性材料層而形成第二電極，其中形成所述第一電極和所述第二電極的至少一個(gè)包括沉積液相材料。14.權(quán)利要求13的方法，該方法進(jìn)一步包括在無(wú)機(jī)絕緣體或?qū)拵О雽?dǎo)體層上形成有機(jī)半導(dǎo)體層。15.權(quán)利要求14的方法，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體材料層包含選自下述的材料聚(2-甲氧基，5-(2’-乙基己基氧基)-1,4-亞苯基亞乙烯基)(MEH-PPV)、聚(3-己基噻吩)(P3HT)、2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑(PBD)、4，4’-雙[N-(1-萘基)-7V-苯基氨基]聯(lián)苯(NPB)和4，4’-雙[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯(TPB)。16.權(quán)利要求13或14的方法，其中形成無(wú)機(jī)絕緣體或?qū)拵О雽?dǎo)體層包括化學(xué)修飾至少一部分底部電極。17.權(quán)利要求13或14的方法，其中形成無(wú)機(jī)絕緣體或?qū)拵О雽?dǎo)體層包括陽(yáng)極化、熱氧化、等離子體氧化或?qū)⒅辽僖徊糠值撞拷饘匐姌O層轉(zhuǎn)化為金屬硫化物。18.權(quán)利要求13或14的方法，其中沉積第二傳導(dǎo)性材料包括下述至少一種:從含有所述第二傳導(dǎo)性材料或其前體的液體蒸發(fā)溶劑；冷卻所述液體；加熱所述液體；照射所述液體；化學(xué)處理所述液體中的前體，或電化學(xué)處理所述液體中的前體。19.權(quán)利要求13或14的方法，其中第二傳導(dǎo)性材料通過液相方法沉積，并且包括選自以下的傳導(dǎo)性材料:富勒烯、碳納米管、石墨納米粒子及其衍生物、金屬納米粒子、Ag、Au、N1、氧化銦錫(ITO)、氧化銦鋅(IZO)和氧化鋁鋅(AZO)。20.權(quán)利要求13或14的方法，其中所述第二傳導(dǎo)性材料包含選自金屬、傳導(dǎo)性金屬氧化物、傳導(dǎo)性碳形式、傳導(dǎo)性復(fù)合材料和傳導(dǎo)性金屬?gòu)?fù)合物的材料。全文摘要本發(fā)明提供了用于主動(dòng)矩陣背板應(yīng)用的、具有至少一個(gè)通過液相加工方法形成的電極的MIM型二端開關(guān)裝置；更具體說，具有對(duì)稱電流-電壓特征的MIM裝置應(yīng)用于LCD主動(dòng)矩陣背板應(yīng)用，而具有不對(duì)稱電流-電壓特征的MIM裝置應(yīng)用于電泳顯示器(EPD)和旋轉(zhuǎn)元素顯示器的主動(dòng)矩陣背板。特別是，底部金屬、金屬氧化物絕緣體和可溶液處理的頂部傳導(dǎo)性層的組合實(shí)現(xiàn)了柔性顯示器的高通量、滾卷方法。文檔編號(hào)H01L29/861GK103199117SQ20131005325公開日2013年7月10日申請(qǐng)日期2007年11月6日優(yōu)先權(quán)日2006年11月7日發(fā)明者鞏雄,楊開霞,俞鋼,B.J.L.尼爾松,謝泉隆,李興中,黃鴻發(fā)申請(qǐng)人:希百特股份有限公司