金属-绝缘体-金属(mim)装置及其制备方法

专利名称：：金属-绝缘体-金属(mim)装置及其制备方法
技术领域：
：本发明涉及用于各种类型显示器(包括液晶显示器、电泳显示器和旋转元素显示器(rotatingelementdisplay))背板的二端开关装置，例如MIM二极管。
背景技术：
：主动矩阵显示器(Activematrixdisplay)在矩阵显示器中每个像素处采用开关，以使跨每个像素的电压可以被独立控制。主动矩阵特别适合高信息量液晶显示器(IXD)，例如用于第二代PDA和移动电话的IXD。通常每个像素需要开关装置的显示器的其他类型包括电泳显示器(EFD)和旋转兀素显不器。电泳显不器包括可获自例如E-1nk和Sipix公司的显不器,依赖于不同颜色液体中悬浮的荷电有色粒子的平移运动产生图像。旋转元素显示器利用光学和电学上各向异性元素(例如具有不均匀电荷分布的双色球)的旋转运动。电泳显示器和旋转元素显示器的像素性能可以用开关装置控制，该装置为显示器矩阵中每个像素提供开启和关闭电压。已提出用于主动矩阵显示器应用的开关装置包括各种薄膜晶体管(TFT)和薄膜二极管(TFD)，例如金属绝缘体金属(MM)二极管。MIM二极管是特别引人关注的，因为它们的结构相对简单，并且它们通常比TFT更容易制造。MIM二极管广义为包括位于两层传导性材料(不一定是金属)之间的绝缘或半导体材料层的开关装置。通常，MIM装置不包括除这三层之外的任何其他层；但是，这不是必然的情况。不论具体结构如何，制造特定小型化水平的MIM装置可能依然是费力且昂贵的过程。通常，MM装置使用集成电路工业中采用的技术来制造，需要昂贵的设备和费力的加工。MM本发明通过提供廉价和有效的有关二端开关装置的制造方法而解决了这些问题。还提供了具有有利地开关特征的装置结构。提供的装置可用作主动矩阵显示器的开关，所述主动矩阵显示器例如主动矩阵IXD显示器、电泳显示器、旋转元素显示器和其他类型的电-光显不器。一方面，提供了二端开关装置。在一个实施方案中，二端开关装置包括在基底上形成的第一电极、无机绝缘或宽带半导体材料层和第二电极。第一和第二电极分别包括第一和第二传导性材料层,所述传导性材料被选择以使至少一个传导性材料层通过液相加工方法形成在部分制成的开关装置上。根据一些实施方案，第二(例如，上)电极层包括通过液相方法(例如印刷)而沉积的传导性材料。在一些实施方案中，提供了具有对称电流-电压特征的二端装置。该装置可以包括:在基底上形成的第一电极，其中第一电极包含第一传导性材料层，其中第一传导性材料特征为第一功函数值；无机绝缘或宽带半导体材料层；和包含第二传导性材料层的第二电极，其中第二传导性材料特征为第二功函数值。在对称装置中，第一传导性材料和第二传导性材料之间的功函数差额通常小于约lOOmeV。该装置被构建为使至少一部分无机层位于第一电极和第二电极之间，并且第一电极和第二电极中至少一个通过液相加工方法形成在部分制成的开关装置上。在一些实施方案中，提供了具有不对称电流-电压特征的二端装置。该装置可以包括:在基底上形成的第一电极，其中第一电极包含第一传导性材料层，其中第一传导性材料特征为第一功函数值；无机绝缘或宽带半导体材料层；和包含第二传导性材料层的第二电极，其中第二传导性材料特征为第二功函数值。在不对称装置中，第一传导性材料和第二传导性材料之间的功函数差额通常为至少约lOOmeV。该装置被构建为使至少一部分无机层位于第一电极和第二电极之间，并且第一电极和第二电极中至少一个通过液相加工方法形成在部分制成的开关装置上。通过液相加工方法制造电极减少或消除了对昂贵光刻图案化(photolithographicpatterning)的需求,实现了有效率的装置制造。根据另一方面，提供了形成二端开关装置的方法。该方法包括:在基底上形成二端开关装置的第一电极，其中第一电极包含第一传导性材料层，其中第一传导性材料特征为第一功函数值；在至少一部分第一电极上形成无机绝缘体或宽带半导体层；并且通过形成第二传导性材料层而形成第二电极，其中传导性材料特征为第二功函数值。形成第一电极和第二电极的至少一个包括沉积液相材料。根据另一方面，提供了形成显示器的方法。该方法包括在基底上形成多个像素控制电路，其中每个像素控制电路包含至少一个用以调节像素光的二端开关装置。形成至少一个二端开关装置包括:形成所述二端开关装置的第一电极，其中第一电极包含第一传导性材料层；在至少一部分第一电极上形成无机绝缘体或宽带半导体层；并且形成第二电极。在一个实施方案中，形成第二电极包括通过液相加工方法形成第二传导性材料层。将参考相关附图在下文更详细描述本发明的这些和其他特征和优点。附图简沭图1显示根据本发明一些实施方案的MM装置的横截面视图。图2是根据本发明一些实施方案的MIM装置的制造方法的示例过程流程图。图3是形成根据本发明一些实施方案的MIM装置中的via的方法的示例过程流程图。图4A显示具有不同Ta205_s厚度的Ta/Ta205_s/AlMIM二极管的1-V特征。图4B显示具有150nm厚Ta205_s层(通过Ta在柠檬酸溶液中阳极化随后在H2气氛、300V下后处理30分钟而生成)的Ta/Ta205_δ/AlMIM二极管和具有150nm厚Ta205_δ层(通过Ta在酒石酸铵溶液中阳极化随后在空气中、140°C下后处理30分钟而生成)的Ta/Ta205_s/AlMM二极管的两个1-V曲线。图5是Au/Ta205_s/PED0T:PSS-Ag二极管的1-V特征曲线。图6是Ta/Ta205_s/PED0T:PSS二极管的1-V特征曲线。正向偏压定义为应用至PEDOT:PSS的较高电势。图7是Ta/Ta205_s(40nm)/MEH-PPV/Ag的I_V特征曲线。正向偏压定义为应用至Ag的较高电势。图8是具有通过阳极化而生成的A1203_S的A1/A1203_S/A1二极管的1-V特征曲线。图9是具有通过O2等离子体处理而生成的Al2O3的A1/A1203/A1二极管的I_V特征曲线。图10是具有通过空气中进行的热氧化而生成的NiO的Ni/NiO/Au二极管的1-V特征曲线。图11是具有通过在大气中的热氧化而生成的TiO2的Ti/Ti02/Au二极管的I_V特征曲线。图12是Ta205_s厚度约IOOnm的Ta/Ta205_s/Al二极管的操作寿命。图13是描述具有IOOnm厚Ta205_s层的Ta/Ta205_s/PEDOT=PSSMM二极管货架稳定性的曲线。图14是制备并在空气中存放I个月后的Ta/Ta205_s(40nm)/MEH-PPV/Ag二极管的1-V特征曲线。正向偏压定义为应用至Ag的较高电势。图15是制备并在空气中存放I个月后的Ta/Ta205_s(40nm)/P3HT/Ag二极管的I_V特征曲线。图16是使用根据本发明某些实施方案制成的主动矩阵电泳显示器(AM-EPD)显示器获得的方格图案(checkerboardpattern)的摄影图像。图17是分别由曲线(a)、(b)和(c)描绘的Ta/Ta205_s/有机硅烷/PEDOT、Ta/Ta205_s/有机硅烷/Au和Ta/Ta205_s/有机硅烷/Ag二极管的I_V特征曲线。优选实施方案详述序言和术语如指出的，目前使用的MM制造方法采用昂贵和费力的工艺。而且，这些工艺经常需要高温处理，因此可用于MM装置的材料限于可经受高温条件而不熔化或分解的那些材料。常规而言，PVD和CVD工艺用于金属层的沉积。通常，需要几个劳动密集型光刻掩膜步骤来完成MM装置生产过程中的图案化(patterning)。至少对于MM二极管结构中的一些组件，本发明的一些实施方案采用液相加工来替代昂贵且费力的沉积操作和光刻图案化。本发明提供了具有至少一个由液相加工方法形成的层的二端开关装置。这些装置，包括MM二极管，特别适合控制主动IXD、EH)和旋转元素显示器的像素性能。本文提供的二端开关装置相比常规方法制成的薄膜晶体管(TFT)和薄膜二极管(TFD)是有利的，因为它们能够使用相对简单且廉价的方法生产，同时表现出相当或更好的性能特征。本文使用的"MM二极管"指包括至少三层的二端开关装置:第一传导性材料层、绝缘体或宽带半导体层和第二传导性材料层。MIM二极管特征为非线性电流-电压(1-V)曲线，其可以是对称的或不对称的。对称和不对称类型的MIM二极管都可以在背板显示器应用中用作开关装置，这将在下文更详细说明。绝缘体层或"1-层"指绝缘体或宽带半导体层。在某些实施方案中，"绝缘"层的带隙为至少约1.leV，或者至少约1.4eV，或者至少约2eV。在某些实施方案中，绝缘体层是无机的。这样的层可以通过修饰下层而形成，例如通过化学或电化学氧化下面的金属层。在某些实施方案中，除了衍生自下层的绝缘体外，1-层不包括任何额外的绝缘材料。在其他实施方案中，1-层的一些或全部从下层以外的来源提供。"液相加工"指从含液体的相材料形成材料，所述含液体的相材料例如溶液、混悬液、溶胶-凝胶或熔体。液相可以含有待沉积的材料或其前体。通过液相加工的材料沉积通常涉及将含有所述材料或其前体的液相材料递送至装置结构的下层或基底。在一些实施方案中，液相材料被选择性递送至其在MIM装置中所在的最终位置。在其他实施方案中，液相材料更广地递送至下面基底更大区域，然后通过图案化过程或其他过程而被选择性去除。沉积(无论是选择性还是非选择性的)后，沉积的液相材料可以被修饰(例如，冷却、加热、反应等)以产生MIM装置的传导性层或绝缘/半导体层。液相材料可以通过本领域技术人员已知的多种方法递送。这些方法包括浸溃、涂布、基于微滴的印刷(例如，喷墨印刷)、凹版印刷、丝网印刷、热转移印刷、平版印刷等。涂布方法包括自旋涂布、喷雾涂布、刮条涂布、浸溃涂布、缝隙涂布(slotcoating)等。如指示的，液相材料可以图案化方式(例如，印刷图案)递送，以使材料沉积后不需要额外图案化。这样的沉积减少了昂贵且费力的光刻图案化的需要。在液相材料已经递送至部分制成的装置后，材料可以多种方式形成。这些方式包括溶剂蒸发、液相冷却或加热、化学或电化学处理液相中的前体、通过照射或高温处理液体中的材料或其前体以引起材料沉淀。具体实例包括:从印刷的油墨溶液蒸发溶剂，电镀金属，通过无电沉积来沉积金属，通过冷却熔体来沉积金属，等。在一些实施方案中，对于MM装置顶部电极(即，进一步从下面的基底去除的电极)可优选利用液相沉积，而其余MM组件可通过常规方法形成。在其他实施方案中，下方电极(最接近或接触基底的电极)通过液相沉积方法制成。因此，在一个实例中，MIM制造顺序是M(非液相)-1(非液相)-M(液相)。在另一实例中，顺序是M(液相)-1(非液相)-M(液相)。在另一实例中，顺序是M(液相)-1(非液相)-M(非液相)。在其他三个实施方案中，对1-层采用液相沉积方法作为前述三种实例每一个的变化。在这些实施方案的每一个中，某些实施方案通过印刷方法制成液相层的至少一个。二端开关结构根据本发明一个实施方案的MIM二极管结构实例示于图1。在该实施方案中，MIM二极管是三层装置，绝缘层位于两个传导性材料层之间。应理解，在其他实施方案中，MIM装置可以包括其他层，或者三层的任何一个可以包含形成层叠的两个或多个亚层。提出了简单MM二极管的横截面视图。二极管101位于基底103上，并且包括第一电极层105、绝缘层107和第二电极层109。电触头111将电极105和109连接至地址线、显示器元件、像素控制电路的其他元件等。在某些实施方案中，上方电极直接与显示器元件(例如LCD像素)连接。表面积约100平方微米和更大的MM二极管被制作并发现适合主动矩阵显示器应用。例如，试验了100X100μ和150X150μ装置。因此，可以制造面积小于约20，000μ2、小于约10，000μ2和一些情况下小于约1,000μ2的装置。当侧向(lateral)MM装置如下述章节描述制造时，装置面积可以被进一步减小。基底基底101通常由绝缘材料制成，所述绝缘材料不允许位于所述基底上的多个开关装置(例如，作为开关装置的矩阵)短路。在某些实施方案中，基底可以包括传导性材料(例如，金属)，但是在这种情况下，通常采用保护性绝缘涂层来防止开关短路。适合的基底材料包括玻璃、晶片、聚合物材料(例如，塑料)和不锈钢箔。例如，可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)。基底可以是刚性的或柔性的。在某些实施方案中，基底具有低于约300°C或甚至约200°C的熔点，之所以可以这样是因为根据本发明一些实施方案的开关制造不包括暴露于高于300°C或200°C的温度。第一电极第一电极105有时也称为"底部"电极以说明其是最接近下面基底的电极。通常但非必须，第一电极直接形成在下面基底上。第一电极可以包括任何适合的传导性材料。在某些实施方案中，它包括传导率为至少约0.lS/cm的"传导性"层或材料。多种金属或传导性金属氧化物可以用作传导性层。例如，可以采用金属，例如T1、Ta、Al、In、Nb、Hf、Sn、Zn、Zr、Cu、Sm、Cd、Mn、Fe、Cr、Ni和Y。这些金属相互间的合金(例如TaAl和TiAl)或者这些金属与其他金属的合金也是第一电极的适合传导性材料。适合的金属包括可通过液相加工而沉积的金属，所述液相加工例如衆印刷(pasteprint)、无电沉积或电镀。这样的金属的实例包括Au、Ag、N1、Co、Cu，其可以用作浆印刷的传导性油墨。在选择的实施方案中，可以使用碱土金属(例如Ca、Ba和Mg)。稀土金属(例如Sm和其他镧系元素)也是适合的。在其他实施方案中，传导性金属氧化物用作第一电极材料。这些包括但不限于化学计量的或非化学计量的氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铝锡、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化铝锌(AZO)材料。可以使用任何上述导体浆与有机基料的复合物，或者金属氧化物或硫族化物(chalocogenide)纳米粒子(传导性或非传导性的,例如AgxOy、Cux0y、Cdx0y、CaxTey)与传导性有机基料(例如传导性聚合物或离子型表面活性剂)的复合物。而在其他实施方案中，底部电极可以包括有机传导性材料、传导性碳形式或传导性有机-无机材料(例如，金属与有机配体的络合物)。在选择的实施方案中，第一电极(无论是无机的、有机的还是其组合)通过基于溶液的方法沉积。例如，银(Ag)层可以从印刷的银浆形成，或者金(Au)层可以通过电沉积、无电镀或印刷而在基底上形成。在一些实施方案中，第一电极包括金属纳米粒子，例如银或金纳米粒子，其可以通过液相加工、例如通过喷墨印刷而沉积。第一电极105可以是单层材料或者可以由形成叠层的几层形成，例如，可以使用金属/传导性聚合物、传导性聚合物/金属/传导性聚合物或介电层/金属/传导性聚合物的结构。除了传统的金属和合金，掺杂的半导体(有机和无机的)也可以用作第一电极的触头材料。第一电极的厚度不是关键的，并且可以从数百埃至数百微米或更厚。绝缘层如指示的，本发明的MIM装置的绝缘层107通常包括无机成分。在许多情况下，绝缘层完全是无机的，没有有机成分。在一些实施方案中，绝缘层可以包括传导率为约IO-14S/cm至KTS/cm的半导体材料。在某些实施方案中，，介电'或'绝缘'层材料的传导率通常小于lOiS/cm。可以采用大隙半导体，例如带隙至少约1.1eV的那些半导体。如所示，绝缘层107通常与第一电极直接接触。多种绝缘或半导体金属氧化物和金属盐可以用于1-层。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金属的化学计量和非化学计量的氧化物、氮化物和硫族化物(例如，硫化物)。其他适合化合物包括Sm和其他稀土金属的氧化物、氮化物和硫族化合物，并且在一些实施方案中包括碱土金属(例如Ba、Ca和Mg)的氧化物、氮化物和硫族化物。复合的氧化物与无机陶瓷纳米粒子，例如YxBayOz(例如，YBaO3)和SmxSnyOz(Sm2Sn2O7)也是适合的。在选择的实施方案中，1-层可以含有诸如SiN和SiC的绝缘体。在一些实施方案中，1-层107包括无机半导体，例如S1、Se、Ge、S1-Ge合金、CdS,CdSe,GaAs,ZnS,Ti02、CuO等。带隙至少约1.1eV或至少约1.4eV或至少约2eV的宽带无机半导体是优选的。在一些实施方案中，上述氧化物、氮化物和硫族化物(硫化物、碲化物和硒化物)相互之间或者与其他材料之间的掺合物和复合物可以用于1-层。在一些实施方案中，1-层包括掺杂的绝缘或半导体材料。掺杂剂可以包括小量价电子数与整体材料中电子数不同的材料，例如半导体工业中普遍使用的。还可以使用复合物中氧化物之一用作掺杂剂的复合氧化物。如此掺杂的氧化物的实例包括用Y2O3掺杂的ZrO2、用ZrO2掺杂的Ta205、YxBayOz,SmxSnyOz等。可以采用各种技术来制作绝缘层。一些包括通过液相技术(例如，上述针对电极确认的那些技术之一)或另外技术(例如，溅射、蒸发、CVD、PECVD等)直接将绝缘层沉积在底部电极上。例如，可以通过PECVD方法将SiN和SiC沉积。其他技术包括将之前形成的层(例如底部电极)的一些或全部转化或修饰为绝缘体或半导体。例如，该方法可以包括化学反应或修饰至少一部分下层。例如，下面的电极105的金属可以被化学修饰(例如，氧化)以形成金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物或类似物。1-层的厚度是可以影响开关装置电性能的重要参数。通常在预期用于显示器应用的二极管中，1-层厚度为约15至约500nm。例如，1-层厚度为20_200nm的二极管被制造并使用。当然，实际厚度部分地取决于用作1-层的材料类型，特别是其介电常数。注意，对于某些实施方案，可能需要1-层厚度大于500nm的更大二极管。在某些实施方案中，1-层的无机材料可以与有机绝缘体或半导体材料掺合形成复合材料。在其他实施方案中，有机半导体材料的不同层可以任选添加至开关的三层结构。根据一些实施方案，有机半导体层(未显示)存在于无机绝缘层107和第二电极109之间。有机半导体的类型实例包括:共轭聚合物、聚合物掺合物、聚合物/分子聚合掺合物、有机分子层、有机金属分子或分子掺合物(合金)；或者组合上述材料的多层结构。具体有机半导体的实例包括聚乙炔(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-苯基亚乙烯基)(PPV)及其衍生物(例如聚(2-甲氧基，5-(2/-乙基己基氧基)-1，4-亚苯基亚乙烯基)(MEH-PPV))、聚吡咯("PPY")及其衍生物；聚(2，5-亚噻吩基亚乙烯基)("PTV")及其衍生物；聚(P-亚苯基)("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)；聚亚氢醌及半导体聚苯胺(即，Ieucoemeraldine和/或emeraldine碱形式)。代表性聚苯胺材料描述于美国专利第5，196，144号，其通过引用结合入本文。其他适合的半导体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和其他金属螯合物(M-L3)型有机金属分子等。这些材料中，在有机或水溶剂中表现出溶解性的那些材料是优选的，因为它们的加工优势。可溶于普通有机溶剂的PPV衍生物的实例包括MEH-PPV(F.Wudl，P.-M.Allemand,G.Srdanov,Z.Ni和D.McBranch,MaterialsforNonlinearOptics:ChemicalPerspectives(非线性光学材料:化学透视)，S.R.Marder,J.E.Sohn和G.D.Stucky编辑(TheAmericanChemicalSociety,WashingtonD.C.,1991),p.683.)、聚(2_丁基-5-(2-乙基-己基)-l，4-亚苯基亚乙烯基)、("BuEH-PPV")[M.A.Andersson,G.Yu,A.J.Heeger,Synth.Metals85,1275(1997)]、聚(2,5-双(胆留烧氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基("BCHA-PPV;/)。可溶性PT的实例包括聚(3-烷基噻吩)("P3AT")，其中烷基侧链含有超过4个碳，例如5至30个碳。有机层可以在绝缘体或半导体层中使用供体/受体聚合掺合物(polyblend)来制造。这些聚合掺合物可以是半导体聚合物/聚合物的掺合物，或者半导体聚合物与适合有机分子和/或有机金属分子的掺合物。供体/受体聚合掺合物的供体实例包括但不限于刚提到的共轭聚合物，即PPV、PT、PTV和聚(亚苯基)及其可溶性衍生物。供体/受体聚合掺合物的受体实例包括但不限于聚(氰基亚苯基亚乙烯基)("CN-PPV")、富勒烯分子(例如C6tl及其官能衍生物)和本领域迄今用于光感受器或电子传输层的有机分子和有机金属分子。开关装置的有机和无机半导体可以掺杂一种或多种掺杂剂。额外电荷载体通常来自具有不同价电子的掺杂剂。电子作为主要电荷载体的掺杂半导体被称为η型半导体，空穴作为主要电荷载体的掺杂半导体称为P型半导体。层107和有机半导体层中的掺杂水平可以不均匀分布并且可以改变符号从P型至η型(这在这些层内部形成ρ-η接头)或从P型至未掺杂区域然后至η掺杂区域(这在这些层内部形成p-1-n接头)。而在其他实施方案中，绝缘层是未掺杂的，例如仅包括未掺杂的金属氧化物。多种电荷转移化合物可以包括在半导体层中(单独或以与上述其他半导体材料的混合物)。这样的电荷转移化合物对于本领域技术人员而言是已知的，并且包括但不限于含有噁二唑基团的电荷传输分子例如2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4-噁二唑(PBD)，以及含有芳基胺基团的电荷传输分子例如4，4'-双[^(1-萘基)-7￥-苯基氨基]联苯(NPB)和4，V-双[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]联苯(TPB)。在一些实施方案中，本文描述的开关装置包括界面修饰材料层，其可以位于例如I层107和第二电极109之间。一般而言，界面修饰层可以位于装置结构的任何界面。界面修饰层可以包括半导体材料和绝缘材料。在那些绝缘材料用于界面修饰的情况下，该层通常很薄，例如，其可以具有单分子厚度，因此允许电荷载体穿过它。界面修饰材料通常改善了两层之间的界面性质。例如，界面修饰材料层可以位于层107和109之间界面，与这两层形成接触。该层也可以称为表面修饰层，因为它修饰了它沉积其上的部分制成的装置中的表面。在一些实施方案中，界面修饰层包括一种或多种组分。第一组分修饰它沉积其上的层的表面。例如，第一组分可以共价键合或修饰位于金属氧化物层表面的亲水部分。例如，OH基团可以被修饰。界面修饰层的第二组分可以提供表面沉积第二层所需要的特征，例如，液相沉积第二电极所需要的特征。在一些实施方案中，第二组分可以提供需要的湿润性特征给传导性油墨待沉积其上的表面。例如，界面修饰材料和传导性油墨可以被选择例如以最小化湿润性并从而通过液相方法获得非常小尺寸的电极。例如，发现包括氟取代烷基的界面修饰化合物可用于最小化湿润性并允许印刷具有细线宽度的电极。在其他实施方案中，可能需要在液相沉积电极之前形成孔可湿润的(well-wettable)表面。应理解，一般而言，界面修饰层可以用于改善界面的至少一种性质。例如，位于金属氧化物层上的OH基团和H2O的去除和修饰可以减少1-层和第二电极之间界面的针孔。在一些实施方案中，界面修饰材料的薄单分子层在开关装置的两层之间界面形成。适合这样层的分子可以包括反应性末端和“尾”，其中反应性末端反应或修饰它沉积其上的表面，并且尾形成适合沉积第二层的新表面。这样的分子实例包括通式RnSiX4_n的有机硅烷，其中η为1-3，R为烷基，并且X为卤素，例如F、Cl、Br和I。烷基可以是取代的或未取代的，并且可以包括杂原子。在一些实施方案中，烷基具有式-(CH2)k-Ri，其中k可以为0-9、优选1-5，并且Ri是有机官能团。Ri的实例包括_CH3、CF3、CF2CF2CF3、芳基等。在一些实施方案中，氟取代的烷基是优选的。例如，可以使用通式CF3(CF2)JogmSiX3化合物，其中I和m可以独立为0-9，例如I至8。I和m的变化可以用来调节表面对特定油墨的湿润性并优化印刷顶部电极图案的尺寸。在特定实例中，十三氟-1，I，2，2-四氢辛基)三氯硅烷CF3(CF2)5CH2CH2SiCl3用于界面修饰层。该分子包括反应性末端-S1-Cl3和尾CF3(CF2)5CH2CH2-。在蒸气涂底(vaporpriming)过程中，有机硅烷分子被引入包含基底的真空室。分子中的全部三个S1-Cl键与位于金属氧化物表面的H原子和H2O反应，从而生成O-Si共价键。结果形成薄的、无针孔的绝缘层。分子的"尾"部分形成供沉积传导性油墨的良好表面。可以使用包括反应性部分的多种其他化合物。实例包括具有S1-N键的烷基硅烷(alkylsylane)(例如，六甲基二娃烧(hexamethyldisalazane))、具有S1-O键的烧基娃烧(alkylsylane)等。进一步地,界面修饰化合物不限于有机娃分子,并且可以包括有机金属分子(例如，具有金属-卤素键的那些)和具有反应性基团(某些反应性碳-卤素键等)的有机分子。也可以使用有机部分中含有不饱和键(例如sp2成键的键)的界面修饰化合物。第二电极一般而言，第二电极109可以采用任何传导性材料，例如针对第一电极所列的那些。在某些实施方案中，开关装置101的第二电极109使用液相加工方法形成。因此，需要采用可使用这种方法形成或沉积的材料。这些包括可通过无电沉积而被电镀或沉积的材料，或者可通过多种技术(例如溶剂蒸发、化学处理、照射、热处理等)从溶液、混悬液、溶胶-凝胶、熔体等沉积的材料。这些材料的实例包括:金属，例如Au、Ag、N1、Cu及类似物；传导性金属氧化物，例如氧化铟、氧化锡或氧化铟锡；传导性复合材料，传导性碳形式(例如取代或未取代的富勒烯、碳纳米管和石墨纳米粒子)、传导性金属复合物及类似物。这些材料可以掺杂提供电荷的材料，例如提供+1、+2、+3荷电阳离子和-1、-2和-3阴离子的盐。这样的阳离子和阴离子的实例包括锂、钠、钾、铯、钙、钡、铝、四烷基铵(例如四丁基铵、四乙基铵、四丙基铵)、苯基铵阳离子，和阴离子(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)。在某些实施方案中，发现有机传导性材料(例如传导性聚合物和寡聚物)是特别适合的。可以使用传导性取代或未取代聚噻吩(PT)，例如聚(3，4-亚乙基二氧基噻吩)(PEDOT)、聚吡咯(PPY)、聚苯胺(PANI)及其共聚物。在一些实施方案中，可以在顶部电极109中使用中性共轭PF、PPV和PT与电荷传输聚噻吩(例如，掺杂的聚噻吩)、聚苯胺和聚吡咯的掺合物。有机传导性材料经常包括增加其传导率的掺杂剂。这些掺杂剂可以是有机的或无机的(例如，上述那些)。优选的有机掺杂剂包括荷电聚合物，例如聚(苯乙烯磺酸酯)(PSS)，其通常用于PED0T:PSS和PANI=PSS组合。其他适合的无机掺杂剂包括某些金属氧化物(例如，TiO2)、二甲亚砜(DMSO)和炭黑，其普遍用于例如PPY=TiO2和PPY:炭黑和PEDOT:DMSO组合。在一些实施方案中，金属纳米粒子(例如银和金纳米粒子)用于第二电极。这些材料可通过液相加工方法(例如喷墨印刷)沉积。根据一些实施方案，用于第二电极层的材料可溶于极性或非极性溶剂。极性或非极性有机溶剂(例如醇(例如甲醇)、丙酮或烃溶剂)可用于使用液相加工递送上述材料。一些实施方案还使用水溶性或溶于有机/水溶液(例如含水醇)的材料。当采用液相沉积方法时，这样的液体介质在一些实施方案中可用于形成第一电极和/或1-层。一般而言，第一电极所列材料的任何一种适合第二电极，反之亦然，上述用于第二电极的材料也适合第一电极。与第一电极的厚度类似，第二电极的厚度不是关键的，并且可以从数百埃至数百微米或更厚。开关装置的电性能开关装置的电极材料特征为决定材料将电子注入开关1-层能力的功函数值。开关装置的性能取决于两个电极的功函数值，并且取决于这两个功函数之间的差额。通常，具有较高功函数的电极被称为阳极。已证明在本文提出的某些MM装置中，顶部和底部电极材料的功函数差额决定装置1-V特征的对称性。通常，第一和第二电极材料之间功函数差额越大，开关的1-V曲线越不对称。当类似或相同材料用于第一和第二电极或者这两种材料功函数差额小(例如，小于约200meV，或者在一些情况下小于约IOOmeV)时，产生具有对称1-V特征的MM装置。具有小的功函数差额材料对的实例包括Al/Ta、Al/T1、Ti/Ta、Al/Ag、Au/PEDOT等。具有对称1-V特征的开关特别适合控制IXD显示器的像素性能。当两个电极之间的功函数差额大(例如，至少约IOOmeV,或者在一些情况下至少约500meV，例如高达3eV)时，通常产生具有不对称功函数的MM装置。具有不对称1-V特征的开关特别适合控制电泳和旋转元素显示器的像素功能。注意，一些类别的MM装置对两个电极之间的功函数差额不敏感。具有氮化铝绝缘体层的MIM装置例如表现为总是具有不对称的1-V特征，不论采用什么类型的电极，甚至在电极间功函数差额相对小的时候。虽然功函数是材料的内在性质并且不显著依赖于材料沉积的方法，但是它取决于材料的具体形态和/或物理-化学结构。因此，材料可以被调整以具有与需要的电性能相关的特定功函数。例如，调整可以包括:使用特定掺杂剂改变非化学计量金属氧化物(例如ΙΤ0)中的氧的量，改变掺杂浓度，改变金属合金的合金组成等。有机传导性材料在这方面是特别有利的，因为可以使用多种具有不同功函数的化合物。有机导体的功函数可以使用结构修饰和掺杂剂而相对容易地改变。因此，在一些实施方案中，本发明提供了形成具有更好控制的电性能的MIM二极管的方法。除了功函数值，1-层的厚度也是重要参数。一般而言，绝缘体越厚，电容越低并且接通电压(turn-onvoltage)越高。图1所示装置的电流-电压(1-V)特征可以是对称的或非对称的。如实施例中所证明的，整流比(定义为在给定偏压值下正向电流与反向电流之比)可以高达IO6-1O7;即，在正向偏压方向为传导性的，而在零和反向偏压下为绝缘的。开关性质可以用整流比I(V)/I(-V)或转换比(在其中I(V1)>I(V2)的两个给定电压I(V1)A(V2)下的电流比)表征。特殊情况是V2=O。如本发明实施例中所证明的，V2接近OV时，转换比I(V1VI(V2)可以高于IO100虽然本文所述开关二极管可以包括与电容器中的那些相似或相同的材料，但是两个装置在目的、结构和操作方式上是根本不同的。虽然电容器和MIM二极管通常都包括位于传导性电极之间的绝缘材料层，但是二极管被构建为使装置电容最小化，同时最大化载流子注入，从而实现高的电流/电容比。正好相反，电容器被构建为最大化电容并最小化载流子注入，从而具有低的电流/电容比。本文描述的MIM二极管在一个实施方案中特征为每单位给定装置面积的低电容值，小于约1.5yF/cm2、优选小于约lyF/cm2的值是良好开关性能所需要的。在一个实施例中，已经制成电容/面积值为约0.1-1μF/cm2的开关装置。这些特征不同于电容器中的特征，电容器中最大化电容/面积是优选的。MM二极管的电流/电容比通常大于约0.0lmA/nF(例如，约0.015mA/nF)。相反，电容器被设计为最小化漏电和最大化电容。lmF(106nF)的商业电解质电容器中通常漏电小于l(T2mA。这种电容器的电流/电容比通常小于l(T8mA/nF。在结构水平上，电容器通常采用多孔电极表面以在给定装置体积下最大化表面积，并且实现更高的电容值。例如，电容器中的电极表面可在沉积后故意弄粗糙，或者可以通过导致孔隙形成的方法来沉积。相反，本文描述的MM二极管结构通常采用光滑和非多孔电极，导致二极管电容最小化。电极表面的粗糙化通常是不需要的。在一个实施例中，通过溅射钽、随后部分阳极化钽而提供了具有非多孔钽阴极的MIM二极管，没有明显地粗糙化钽表面。二极管和电容器在操作方式上也可以不同。许多类型的电容器本质上是电解的，氧化/还原反应发生在电极。这样的电容器还通常包括电极之间的层，其提供高的离子传导但可忽略的电子传导。相反，本文描述的二极管的功能通常不依赖于化学反应。在许多实施方案中，MIM开关装置的操作仅包括电子流，而离子运动可忽略。因此，虽然二极管和电容器可以具有"MIM"结构，例如Ta/Ta205/PED0T或Ta/Ta205/Mn0结构，但是二极管通常具有非多孔电极，并且符合保持如上所述的所需的低电容/面积比和高电流/电容比所需的尺寸(层面积和层厚度)。应理解，在一些实施方案中，二极管电极可以具有一定水平的孔隙率，只要这样的孔隙率不明显损害装置的开关性能。二端开关结构的制造方法如提到的，多种方法可用来形成MM装置。使用液相加工形成MM装置的至少一层是有利的。虽然MIM电极和1-层都可以通过液相加工而形成，但特别有利的是通过该方法形成顶部电极。根据本发明某些实施方案的二端开关的制造方法的一个实例描述于图2。该实例涉及具有通过修饰下层而形成的无机绝缘层并具有通过液相加工方法而形成的顶部电极的MIM装置。例如，在该方法中，第一电极的顶部分可以被修饰以形成金属/金属氧化物双层。这样的顺序优于其他方法，因为这最小化了MM装置制造常规需要的费力图案化步骤的量。优选地，根据图2所示方法流程图，仅底部电极层可能需要图案化，而绝缘层共形形成在图案化的底层之上，并且顶部电极层通过液相加工方法(例如印刷)沉积，因此可以不需要单独的图案化步骤。应理解，在可选实施方案中，可以采用不同的制造顺序，例如绝缘层可以从外源沉积，或者顶部电极可以通过常规方法(例如PVD、CVD、PECVD等)来沉积。底部电极的形成参考图2，第一操作201中，第一传导性材料层沉积在基底上。可以使用多种沉积方法。这些包括PVD方法，例如溅射和蒸发(包括热蒸发、电子束蒸发等)、热沉积、CVD方法、等离子体增强的(PECVD)方法和光-有机沉积方法(PODM)，全部都是本领域技术人员熟知的。在选择的实施方案中，适当时可使用电镀和无电沉积方法。在其他实施方案中，可使用印刷。例如，多种金属(例如T1、Ta、Al等)可热沉积；某些金属(例如Au、Cu和Ni)可电镀或无电沉积；而一些金属(例如Ag和Ni)可以在基底上印刷。其他材料(例如有机传导性材料或传导性氧化物)可通过多种液相加工方法沉积。如果必要，沉积在基底上的传导性层使用常规图案化方法(例如，石版印刷技术)图案化，并且在接下来的操作203中，绝缘层形成在第一传导性层的至少一部分上。可使用几种方法来形成绝缘层。在一些实施方案中，可通过例如化学、等离子体或电化学处理来修饰第一电极的一部分而形成绝缘层。根据一些实施方案，第一电极金属层的上部分可被阳极化形成金属氧化物。阳极化阳极化是特别适合的技术，因为它通常以自我限制的方式用金属氧化物薄层同形覆盖第一电极金属层。阳极化操作通常通过将部分制成的MM结构浸入阳极化溶液中而进行，其中第一电极的传导性层与阳极化势源连接。阳极化溶液通常包括酸(例如磷酸、硼酸或柠檬酸)的水溶液。发现在使用时用盐(例如酒石酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐)替代酸导致改善的阳极化。在一些实施方案中，阳极化溶液还可以含有离子表面活性剂。根据一些实施例，在阳极化电势应用约I小时后，金属氧化物薄层在基底表面形成。当阳极化在具有金属的电分离部分的图案化金属层上进行时，为了在这些电分离部分上形成金属氧化物，它们需要电连接。通常，临时可去除传导材料(例如银浆)在进行阳极化之前应用至第一电极的图案化金属层，并在阳极化完成之后通过用溶剂(例如乙酸丙酯)洗银而被去除。阳极化通常导致绝缘金属氧化物在图案化金属层的整个表面上形成，除非其受到有意识地保护。在一些实施方案中，底部电极金属层的一部分的有意识保护可以用来形成via。这样的via可以用来连接底部电极与像素驱动电路。化学修饰可以使用通过修饰第一电极上部分而形成绝缘层的其他方法。例如，可以使用化学修饰或通过等离子体处理的修饰。在一些实施方案中，可通过用适合的化学物质(例如o2、h2s*nh3)处理下面的金属层而生成金属氧化物、硫化物或氮化物。在一些实施方案中，可以使用热氧化或通过化学蒸气处理的氧化。例如，一部分钛层可以在O2气氛中热氧化而生成氧化钛。在其他情况下,H2O蒸气可以用作氧化剂。化学处理在一些情况下可以通过缓和的基于溶液的方法进行，并且不必涉及高温处理。例如，部分制成的基底可浸入被用以生成金属硫化物的H2S或CS2饱和的溶液。等离子体处理在一些情况下，化学反应可以是等离子体辅助的。例如，金属氧化物可通过将金属暴露于含有氧源(例如O2)的等离子体而生成。在一个实施例中，氧化铝绝缘体层通过将铝底部电极层暴露于O2等离子体而制成。当绝缘层通过例如阳极化或一些类型的化学处理来修饰装置下层而形成时，所得装置通常具有包在绝缘材料中的完整的底部电极。这是该方法的有利特征，因为这样的包裹防止MM结构的顶部和底部电极之间的短路，否者可能在绝缘层边缘附近发生短路。使用牺牲层的方法在一些实施方案中，有利的是使用非源自第一电极传导性材料的绝缘层材料。制成绝缘层的一种技术包括:将前体的"牺牲层"沉积在第一电极顶部上，随后通过阳极化、等离子体处理、化学修饰等将该牺牲层完全转化成绝缘材料层。例如，可通过将薄的Ti(OPri)4牺牲层沉积在第一电极的ITO层上，随后通过使部分制成的装置暴露于H2S或CS2而将牺牲层转化为TiS2而形成IT0/TiS2双层。其他技术采用将金属层完全转化为金属氧化层。例如，第一或底部电极可由银或铝形成。钽金属层可在底部电极顶部形成。然后该钽层经例如阳极化或等离子体处理而被完全氧化生成氧化钽层。退火(任选)操作203中一经形成无机层，则该无机层可以任选在操作205中通过例如热处理而退火。在一些实施方案中，阳极化生成的金属氧化物通过将部分制成的装置暴露于约60-200°C的温度约0.25-3小时而退火。有机半导体层的沉积(任选)在一些实施方案中，在无机层形成之后但在第二电极形成之前，任选地，有机半导体层可以通常通过液相加工方法而被沉积。在一些实施方案中，薄的(例如，单分子的)界面修饰绝缘材料层沉积在无机层顶部。可以使用多种有机分子，包括有机硅和有机金属化合物。该层可以例如通过蒸气涂底、自旋涂布、浸溃等被沉积。根据涂底化合物的性质和方法要求，可以使用其他沉积方法。在一个实施例中，有机硅化合物通过蒸气涂底在室内(例如半导体加工工业中使用的那些)沉积。例如，可以使用可获自YieldEngineeringSystems的YES-1224蒸气涂底装置。液相沉积方法包括自旋涂布、浸溃和本领域技术人员已知的其他方法。在一些实施方案中，涂底化合物在适当溶剂中的溶液被形成并沉积于需要修饰的表面。过量溶剂可稍后通过基底的热后处理而去除。顶部电极的形成在某些实施方案中，顶部电极的传导性材料通过液相加工方法沉积。如上文所解释的，液相加工方法包括印刷、涂布、电镀、无电沉积等。例如，银和前面章节中所述的某些传导性油墨可印刷在MIM装置的下层上。顶部电极的材料可从溶液、混悬液、溶胶-凝胶或熔体应用。在一些实施方案中，该材料以图案化方式沉积。在一些实施方案中，该图案化通过下层或基底层的预处理来进行，如2004年I月16日提交的发明人为Nilsson的美国公布专利申请第2004/0179146号所描述的，其通过引用以其整体并为所有目的而并入本文。适合的液体分配技术包括浸溃、涂布、基于滴的印刷(例如，喷墨印刷)、凹版印刷、丝网印刷、热转移印刷、平版印刷等。涂布方法包括自旋涂布、喷雾涂布、刮条涂布、浸溃涂布、缝隙涂布等。所述材料可通过溶剂蒸发、液相冷却或加热、化学或电化学处理液相中的前体、通过照射或高温处理液体中的材料或其前体以引起材料沉淀，而从液相形成。具体实例包括:从印刷的油墨溶液蒸发溶剂，电镀金属，通过无电沉积而沉积金属，通过冷却熔体而沉积材料，等。多种溶剂可用来提供液相，包括极性溶剂(例如水、醇、氯仿等)和非极性溶剂(例如甲苯、二甲苯等)。液相沉积可以图案化方式(例如，印刷图案)进行，或者传导性材料可以被毯式(blanket)沉积。在后一情况下，可能需要额外图案化。额外图案化可以通过下述方法进行:顶部电极沉积之前预处理基底表面；光刻工业已知的剥离(lift-off)方法，或将硬掩膜沉积/印刷在目标区域并通过等离子体处理(例如O2等离子体)或溶剂处理去除未掩盖区域。在已经沉积了顶部电极之后，MM二极管形成。根据其1-V特征，这样的二极管可用于IXD主动矩阵或EFD(或旋转元素显示器)。可以看到，所述制造方法减少了需要光刻图案化、高温处理、真空沉积以及与MM二极管生产中高成本相关的其他步骤的步骤数目。在一些实施方案中，本发明方法提供了对开关装置的电特征更好的控制，并且扩大了可用于制造的材料范围。实施例部分将显示，根据这些方法制成的装置表现出长的操作寿命和良好的贮存稳定性。Via形成方法在某些实施方案中，via被形成以提供与底部电极层的电连接。例如，参考图1，可能需要在线111和底部电极105之间形成电连接。可用于形成Via的方法的一个实施方案描述于图3。参考图3，通过在操作301中沉积传导性材料层而形成第一电极。形成的第一电极如上文所述。接下来在操作303中，保护性涂层(例如，保护性油墨)应用至未来via位置的第一传导性层的特定部分。保护性涂层可以通过例如液相加工方法之一(例如印刷)来沉积。在接下来的操作305中，第一传导性层部分(除了受保护的区域)被转化为绝缘体。例如，金属顶部分可以通过O2等离子体处理或通过阳极化被转化为金属氧化物。接下来，保护性涂层在操作307中被去除以形成via。此时，第一电极用绝缘体同形覆盖，并仅在via区域具有暴露的传导性区域。接下来，via可以用传导性材料填充。MIM装置的进一步加工如上所述进行。侧向MM装置本发明的某些实施方案提供了"侧向"MM装置，其中绝缘体或半导体层形成(至少部分地形成)在下部电极垂直(或垂直倾斜)侧面上。然后第二电极形成(至少部分地形成)在之前在下部电极侧面形成的绝缘体或半导体层上。在这样的设计中，电流以具有侧分量(即，平行于第一电极顶面(或平行于基底表面)的分量)的方向行进。当然，电流方向也可以在某些实施方案中具有垂直分量。用于将下面金属或传导性层原位部分地转化为绝缘体层的方法可以用于形成侧向MIM装置。等离子体氧化、阳极化、化学蒸气反应、热氧化等可以在预图案化底部电极侧面上产生"垂直"1-层的方式进行。因为这样的转化反应将不仅发生在顶表面而且发生在图案化电极侧面，它们自然形成可用于侧向MIM装置的结构。1993年9月21日授予Takahashi等的美国专利第5，246，468号(其通过引用为所有目的并入本文)中描述的某些装置的布置和方法操作可用于本发明的侧向MIM装置。参见例如图1F的结构。矩阵本文公开的开关装置可用于列-排(χ-y)可寻址电开关矩阵。这些微开关是二端装置，电流、电势或其导数或积分可经由所述二端装置通过外部偏压的大小或极性而被打开和关闭。它们由金属/半导体(或绝缘体)/金属薄膜构型的无机半导体或绝缘薄膜制成。列-排可寻址电微开关矩阵可制作为以高的像素密度覆盖大的区域。这样的矩阵可与一个(或几个)其他层(例如显示器前板)集成。开光装置集成入像素控制电路已详细描述于之前通过引用并入的、2004年I月16日提交的、发明人为NiIsson的美国公布专利申请第2004/0179146号中，并将不在本文进一步讨论。像素电极和相应的驱动方案也公开于H.-C.Lee等的美国申请第11/430，075号中，其通过引用为所有目的并入本文。虽然本文主要参考主动矩阵显示器应用而描述，但不对称和对称MM装置可作为开关用于多种系统，包括计算机工业的记忆芯片和各种微开关板。实施例实施例1用于形成Ta205_s的新阳极化方法在玻璃基底上用DC溅射设备(KurtJ.Lesker,PVD75型)溅射钽膜(300nm厚)。基底未加热。通过阳极化方法(其进行60分钟)将钽膜的顶部转化为Ta205_s，形成Ta205_s层，然后在约300°C温度下热处理约20分钟而形成厚度约IOOnm的Ta205_s层。然后招金属在Ta205_s层的顶部热沉积至厚度约150nm,以形成具有Ta/Ta205_s/Al构造的MIM二极管。传统上，Ta阳极化用含有酸水溶液(例如,使用朽1檬酸)的电解质进行。朽1檬酸的阳极化过程如下进行:300nm厚的Ta膜被浸入柠檬酸水溶液(以大约0.0lM的浓度)，Ta膜被施以正偏压以起阳极电极的作用。不锈钢板(或Pt板)用作相反的阴极，两个电极之间的距离为约4cm。阳极化过程包括两个步骤:恒电流过程和恒电压过程。在恒电流过程中，当例如0.2mA/cm2的恒电流应用至Ta膜时，Ta和阴极之间的电压降连续增加。该步骤的电压与Ta205_s的厚度线性相关，关系为约2nm/V。当达到预期的Ta2O5^5厚度时，电源控制器转向恒电压过程，并且恒电压保持至电流下降至约零(或者，使用通常降至初始电流的<10%)。阳极化后，Ta/Ta205_s板小心在超声浴中用去离子水、随后用2_丙醇洗涤。所有清洁过程在室温进行。·清洁后，两种不同的方法用于Ta/Ta205_s板的后处理。一种方法是在H2气氛下进行的热后处理以进一步提高膜质量并调节金属氧化物膜的氧含量。H2后处理方法包括下述步骤:使Ta/Ta205_s板装入室内并使该板经受压力约8Pa的H2气氛(在密封室内)，增加后处理温度至约300°C，然后使该板保持在这些条件下一定时段。例如，对于50nm、lOOnm、200nm的Ta205_s膜，后处理时间分别为约10分钟、20分钟和30分钟。在300°CTH2气氛中处理Ta板之后，该板尽快骤冷至室温。图4a所示数据是用该方法获得。第二后处理热过程在空气中进行并包括:在约300°C下空气中热处理Ta/Ta205—定时段。例如，对于50nm、lOOnm、200nm的Ta2O5膜，退火时间分别为约10分钟、20分钟和30分钟。Ta2O5在空气中热处理的Ta/Ta205/Al装置的1-V特征类似于Ta2O5处理在H2气氛中进行的那些Ta/Ta205/Al装置，但是在给定电压下表现出更小的电流密度。该结果表明，Ta/Ta205/Al装置中的载流子迁移率对氧化物膜的化学组成敏感。尽管阳极化可以根据采用含酸电解质的传统方法进行，本文确定，当使用盐替代酸作为电解质组分时获得更好的结果。例如，可以使用酒石酸盐、柠檬酸盐或磷酸盐。在具体实施例中，使用了酒石酸铵。发现，使用盐而非酸作为电解质组分导致Ta2O5膜不需要在非常高温条件下的后处理。对于这些膜后处理，低于300°C且通常低于200°C且有时低于100°C的温度是足够的。MIM二极管制造方法的这种改进使得可能使用熔化或分解温度低于200°C或甚至低于100°C的塑料基底。因此，在一些情况下，可以使用低熔点的柔性塑料基底。酒石酸铵中阳极化的方法类似于柠檬酸中阳极化的方法，除了使用0.0lM酒石酸铵和不同的Ta/Ta205_s后处理。当阳极化在酒石酸铵中进行时，Ta/Ta205_s板的热处理在25°C至略低于200°C的温度下空气中进行。H2气氛不是必需的。140°C下热处理的装置的开关比率[I(+V)/I(VOV)]和1-V特征(图4b所示)相当于在300°C下4气氛中热处理的装置。还制成了具有不同Ta205_s厚度、不同退火温度和不同H2分压的装置。在所有这些情况下观察到了相对偏压极性的对称1-V。该实施例证明，可以在底部和顶部金属电极具有相似功函数的MM装置中实现对称开关特征。该实施例还证明，载流子迁移率可以通过后处理或通过不同阳极化方法条件来优化。实施例2具有印刷金属电极的MM薄金(Au)条(IOOnm厚，Imm宽)沉积在玻璃基底上。在一个实施例中，金通过电沉积来沉积。电沉积溶液的制备是通过将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。脉冲静电沉积使用具有Pt线作为相反电极的常规二电极系统进行。沉积之后，样品用DI水洗涤并通过N2流干燥。在另一实施例中，金电极通过无电沉积形成。Au的无电镀包括在作为加帽剂(cappingagent)的朽1檬酸钠(水中5xlO_5M)存在下用硼氢化钠(10_3mol)还原HAuCl4(0.01M)溶液。在金沉积后，使用DC溅射PVD设备将IOOnm厚的Ta膜沉积在Au电极顶部。Ta层通过在酒石酸铵中阳极化、随后140°C后处理而被完全转化为Ta205_s。含有2mL3Wt%PEDOT:PSS溶液(H.C.Starck,4083)和0.5mLAg衆(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层的顶上以形成MIM二极管。在自旋流延情况下，顶部电极的图案通过用DI水湿润的Q头去除不想要的电极材料来确定。PEDOT溶液在室温下自然干燥。在120°C进行烘烤5-15分钟以完全去除水溶剂。Au/Ta205_s/PEDOT=PSS-Ag二极管的1-V特征示于图5。该实验以不同Ta205_s厚度重复。观察到类似于图5的对称开关特征。该实施例说明，所公开的MIM装置的电极层可以用传导性油墨流延或印刷。该实施例还说明，当顶部和底部电极的功函数相同或接近时，可以实现两个极性的对称1-V。该实施例还说明，通过对于底部电极使用例如电镀或无电沉积，可以不使用真空沉积而制成MM装置。实施例3具有顶部PEDOT电极的具有不对称1-V特征的MIMTa金属使用DC溅射设备溅射在玻璃或塑料基底上以形成300nm厚的Ta膜。钽膜被阳极化30分钟，然后在140°C经受热处理约30分钟以形成IOOnm厚的Ta205_s层。3wt%PEDOT:PSS(H.C.Starck，4083或PH500)溶液滴流延在Ta205_s的顶部分以形成MM二极管。获得了类似于PIN硅二极管中观察到的不对称1-V特征。Ta/Ta205_s/PED0T:PSS的1-V特征示于图6。整流比(定义为给定电压值下两极性的电流比)在4V时达到106。I(2V)和I(-15V)之间的开关比率为5xl03，其足以驱动用EH)膜制成的显示板。该实验使用25°C至180°C的热退火温度重复。获得具有类似于图6所示不对称1-V特征的MM装置。该实施例以范围约30nm至200nm的不同Ta205_s厚度重复。获得具有类似于图6所示不对称1-V特征的MM装置。PAN1:PSS和PPY:Ti02、PPY:炭黑(Aldrich)、PED0T:Ag浆导体油墨也用作顶部电极层。这些膜的功函数为4.5至5.2eV(与Ta膜中4.2eV的功函数不同)。观察到类似于图6所示的不对称1-V特征。使用类似于美国申请2005/0224788和2005/0227082以及WO申请2005/090434(全部通过引用并入本文)中描述的方法调节基于PED0T、PANI和PPY的传导性聚合物。这样的膜的功函数被报道为在5.2-5.SeV的范围内。用这样的顶部电极油墨制成的MM装置显示类似于图6所示的不对称1-V特征。用传导性碳纳米管制成的传导性油墨也用于顶部电极。观察到了类似于图6所示的不对称1-V特征。该实施例说明，当顶部和底部电极的功函数明显不同时获得不对称的1-V行为。Ta的功函数为4.2eV，而该实施例中顶部电极的功函数在4.5eV_5.8eV范围内。除了作为开关装置的传统应用外，具有不对称I;特征的MM二极管可用于构造电泳显示器应用的像素驱动器(H.C.Lee的美国申请11/430，075描述了这些像素驱动器，其通过引用整体并入本文)。该实施例还说明，可以通过液相加工制成至少一个电极，制成不对称MM装置。实施例4其他1-层或半导体层可以插在1-层和顶部电极之间Ta金属使用DC溅射设备溅射在玻璃或塑料基底上以形成300nm厚的Ta膜。钽膜被阳极化30分钟，然后在140°C经受热处理约30分钟以形成10011111厚的1&205_8层。MEH-PPV粉末溶于甲苯以形成0.5wt.%溶液。溶液流延在Ta205_s层顶，并在80°C烘烤30分钟以完全去除溶剂。得到的MEH-PPV厚度为50nm。Ag膜用作顶部电极，其通过热沉积而形成。得到的Ta/Ta205_s/MEH_PPV/Ag二极管显示如图7所示的不对称1-V特征。用溶液分配器(Asymtek402)印刷的Ag浆取代真空沉积的Ag膜来重复本实验。印刷的Ag层在100°C烘烤3分钟。观察到类似于图7所示的不对称1-V特征。用聚(9，9-二-正辛基-2，7-芴(PFO)、P3HT、聚乙烯咔唑(PVK)和可溶性有机分子例如C6tl衍生物(例如，PCBM)和碳纳米管取代MEH-PPV来重复本实验。观察到类似于图7所示的结果。与实施例3所示Ta/Ta205_s/PEDOT获得的结果相比，本实施例说明，半导体层可插在I和顶部电极之间以调整1-V特征。实施例5具有印刷的Ag电极的MMTa金属使用DC溅射设备溅射在玻璃或塑料基底上以形成300nm厚的Ta膜。钽膜被阳极化30分钟，然后在140°C经受热处理约30分钟以形成IOOnm厚的Ta205_s层。Ag浆作为顶部金属电极滴流延在Ta205_s层顶部以形成MIM二极管(类似于实施例4中的方法)。观察到类似图6和7中所示的Ta/Ta205_s/Ag的1-V特征。使用Ag作为底部电极重复本实施例。通过热沉积在一个实施例中获得Ag层，并通过Ag浆沉积在另一实施例中获得Ag层。对于Ag浆的情况，其通过喷嘴流延至目标区域，然后装置在室温下干燥。然后将膜在100°C烘烤30分钟。得到的Ag膜厚度为0.2至几微米。然后用上述相同方法溅射薄Ta膜。然后用之前公开的方法将该Ta层完全阳极化成Ta205_s。Ag用作顶部电极并用相同的Ag浆和加工条件加工。观察到了类似于图4a所示的对称ι-v特征。使用不同的金属和传导性金属氧化物(例如铟-锡-氧化物)作为底部电极、不同厚度的Ta205_s作为绝缘体层重复本实施例。用液体加工处理顶部电极,使用包含功函数与底部电极功函数相同(或接近)的传导性粒子的油墨。观察到类似于图4a所示的对称1-V特征。本实施例还说明，MM二极管中的金属层可液体加工。本实施例还说明，电极可以无需真空沉积而形成。实施例6用Al取代Ta来重复实施例1。300nm的Al通过DC贱射机(KurtJ.Lesker,PVD75型)溅射在玻璃基底上。通过在0.2ΜH3BO3溶液(pH=3.5，不锈钢用作阴极，Al用作阳极)中阳极化Al电极而形成30nmAl203_s绝缘层。厚度为150nm的顶部电极铝层被热沉积在A1203_S顶部以形成A1/A1203_s/A1二极管。图8显示了A1/A1203_s/A1的对称1-V特征。本实施例说明，可以在A1/A1203_s/A1二极管中实现对称开关特征，其中A1203_s通过在H3BO3溶液中的阳极化而形成。实施例7具有由O2等离子体形成的Al2O3的A1/A1203/A1MIM二极管用O2等离子体处理取代阳极化而形成绝缘层，重复实施例6。300nm的Al通过DC溅射机(KurtJ.Lesker,PVD75型)沉积在玻璃基底或塑料基底上。通过300mT/100W的O2等离子体处理(TechnologyPEIIA)30分钟而形成30nmAl2O3-S层。等离子体处理后，约150nm的Al热沉积在A1203_S顶部而形成A1/A1203_S/A1二极管。观察到如图9所示1-V对称特征。用不同厚度的A1203_S层作为绝缘层来重复本实施例。观察到对称1-V特征。本实验证明，I层可以通过底部电极顶层的O2等离子体处理而形成。实施例8具有通过热氧化形成的I层的MIM二极管重复实施例1、6和7，使用热氧化而非阳极化或O2等离子体处理来形成I层。300nm厚的Ni层通过热蒸发器(KurtJ.Lesker,PVD75型)热沉积。30nm的NiCVs绝缘层通过将Ni在约200°C温度下空气中热氧化2小时而形成。50nm的Au层(作为顶部电极)被热沉积在NiCVs的顶部分以形成Ni/Ni(Vs/Au二极管。观察到如图10所示对称1-V特征。用不同厚度的NiCVs层来重复本实验。观察到了对称1-V特征。使用IOOnm厚的热沉积Ni层作为顶部电极重复本实验。观察到了类似于图10所示的对称1-V特征。本实施例证明，MM的I层可以通过底部电极的顶表面的热氧化而形成。实施例9具有通过热氧化形成的I层的MIM二极管使用Ti箔替代Ni作为底部电极来重复实施例8。Ti箔用作底部电极。20nm厚的Ti02_s层通过将Ti在500°C下空气中热氧化6小时而形成。金顶部电极蒸气沉积在Ti02_s1-层顶部以形成Ti/Ti02_s/Au二极管。观察到如图11所示不对称1-V特征。使用热沉积的Ti和Al替代Au以形成Ti/Ti02_s/Ti或Ti/Ti02_s/A1MM二极管来重复本实施例。观察到了类似于图8所示的不对称1-V特征。本实施例进一步证明，MM装置的I层可以通过底部电极的顶表面的热氧化而形成。实施例10具有通过室温化学处理形成的I层的MM二极管通过DC溅射机在玻璃或PET基底上形成IOOnm厚的ITO第一电极层。薄的Ti(OPri4)(Aldrich)牺牲层通过自旋流延方法从甲醇溶液沉积到ITO电极的顶部，至厚度为50nm。然后将H2S或CS2气体引至Ti(OPri4)表面，完全将Ti(OPri4)层转化为TiS2。具有不同或类似功函数的另一种金属被热沉积以形成具有不对称和对称1-V特征的二极管结构。Au、ΙΤ0,PEDOT,Ag、Ni沉积为顶部电极时提供具有对称的1-V特征的MM装置，而Al、Yb、Zn、Mn和Ba用作顶部电极时提供具有不对称的1-V特征的MM装置。实施例11印刷电极的加工方法重复实施例2和3，但顶部电极用溶液分配器(AsymteCk402，喷嘴直接接触基底或通过溶液)印刷的PEDOT溶液形成。PEDOT的粘度调至10-50cP的范围。用针头喷嘴(32号，90um内孔)，得到了宽度为0.2mm且厚度为几千埃的传导点和线。观察到类似于图5所示的对称1-V特征。重复本实验，PEDOT层用喷墨印刷机(Microfab，Jetlab_4)印刷。PEDOT的粘度通过水稀释调节至5-15cP以适应印刷过程。喷墨印刷属于非接触印刷技术。在这样的印刷过程中，溶液喷嘴在登陆基底之前形成圆滴。基底与喷嘴头的距离为0.75-lmm。使用30um孔喷嘴，在具有不同亲水性质的基底上形成50-120微米的传导线和点。使用该过程制成的装置用于制造EH)显示器的像素驱动器(参见下面的实施例)。浸溃涂布也用于形成MM装置的传导性层。通过用类似于显示器工业中使用的光掩膜和UV光源处理基底而形成图案。除了浸溃涂布外，还可以使用缝隙涂布、刮条涂布和喷雾涂布。用于该过程的油墨粘度类似于用于分配的粘度，例如已试验了5-50CP的粘度的溶液。热转移也可用于制成MIM装置的传导性层。该方法中，传导性膜以固体形式从母层热转移至基底的目标区域。激光扫描仪用作热源。丝网印刷也用于形成Ag层和有机导体层。在该方法中，油墨粘度被调至5，000-20，OOOcP的范围。使用商业丝网印刷机连同掩膜。采用300掩膜丝网。类似于分配，也可以用平版印刷、凹版印刷、柔版印刷。油墨性质对于所有这些方法而目是通用的。本实施例证明，印刷工业技术人员所知的所有类型的印刷工具可用于在液相加工过程中图案化传导性油墨。实施例12MM对称二极管的操作寿命在室温测量MM装置在给定电流水平下的操作寿命。图12显示Ta/Ta205_s/Al装置在lOmA/cm2的数据集。120小时后，电压保持在相同水平，装置的电性质没有显著退化。通过用Al替代Ta作为底部电极并用A1203_S替代Ta205_s作为绝缘体来重复本实验。观察到类似于图12所示的结果。在商业主动矩阵液晶显示器中，像素开关仅在总操作时间的1/200-1/1000转换。这意味着像素开关持续操作44-220小时。本实施例的结果证明，印刷顶部电极的MIM装置对于商业应用而言是足够稳定的。实施例13具有PEDOT层的MM的贮存稳定性进行MIM二极管贮存稳定性的测量。图13显示非包裹形式的Ta/Ta205_s/PED0T:PSS结构的MM二极管的贮存稳定性。清楚显示，正向和反向电流在180天后仅下降10%。然而，开关比率(I(4V)/I(-5V))在试验4320小时后无显著变化。通过用Al替代PED0T:PSS作为顶部电极以形成Ta/Ta205_s/A1MM二极管来重复本实施例。观察到类似于图13所示的结果。用Al替代Ta并用A1203_S替代Ta205_s以形成A1/A1203_S/A1MIM二极管来重复MM装置的本实施例。观察到类似结果。重复本实施例，用Au替代Ta作为底部电极，Ta2O5^5或A1203_S作为绝缘层，印刷的PED0T:PSS作为顶部电极。观察到类似于图13所示的结果。本实验证明，具有印刷的顶部电极的非包裹的MIM二极管具有长贮存寿命。由于集成过程中额外的包装，将这样的装置集成入主动矩阵显示器将具有足够的实际应用贮存寿命。实施例14贮存寿命还研究了未包裹的MM二极管的1-V特征随贮存时间的变化。图14提供了具有Ta/Ta205_s/MEH_PPV/Ag结构的二极管制备后和在空气中贮存I个月的1-V特征。试验期间未观察到该装置显著的1-V特征变化。重复本实施例，用Al替代Ta作为底部电极，Al2O3-S替代Ta205_s作为绝缘体。观察到类似于图8所示的结果。图15提供了具有Ta/Ta205_s/P3HT/Ag结构的MM二极管制备后和在空气中贮存I个月的ι-v特征。同样，试验期间未观察到该装置显著的1-V特征变化。对通过用Al替代Ta作为底部电极并用A1203_S替代Ta205_s作为绝缘体而制备的二极管重复本测量。观察到类似于图15所示的结果。还对作为MM二极管的Ta/Ta205_s/Al和/或A1/A1203_S/A1重复本测量。观察到有关这些二极管的贮存寿命的类似结果。本实验证明，具有印刷的顶部电极的MM装置即使在未包裹状态下也具有长的贮存寿命。这些装置实现了低成本基底和包装的商业应用。实施例15使用MIM开关驱动显示器前板Ta/Ta205_5/PEDOT二极管用于构建显示器的像素驱动器。显示器包括24列和24排。每个显示器元件的间距大小为2mmx2mm(12.5点/英寸(dot-per-1nch)格式)。购自SipixImageInc.,Fremont,California的电泳显示器(EPD)膜用于显示器元件。这样的EPD膜的反射率可以通过对其前电极和后电极应用某水平的外部电压来改变。改变时的反射率可以在撤回外部偏压后保持。通过应用正向15V偏压0.5-1.5秒，EH)膜变成白色，反射为30%。在应用1-4秒的-15V偏压下，EH)膜变成深绿色，光反射小于3%。电压偏压小于2V偏压时，EH)膜保持之前记录的颜色。本发明公开的不对称MM二极管用于驱动EPD前板。驱动每个EH)像素的电路包括串联的选择线、数据线、开关二极管和电阻以形成分压器。像素电极和相应的驱动方案公开于H.-C.Lee等的美国申请第11/430，075号，其为所有目的通过引用并入本文。EH)像素连接至开关二极管的阳极和电阻的一侧。开关装置结构参数、过程条件和性能参数类似于实施例3公开的那些。Ta和Ta205_s的厚度分别为300nm和30nm。阳极用溶液分配器(Asymtek402)印刷，油墨是购自Bayer的PEDOT:PSS(产品代码4083)并被重新配制为适合印刷工具的粘度。在主动矩阵背板(包含24x24矩阵的相同格式的像素驱动器矩阵的板)制成后(24x24像素电极形式的最上层将接触EH)前板)，层压EH)膜，使自由表面侧与背板上的像素电极接触，用适当压力(21d/cm2)在80-100°C下进行层压。AMEH)显示器产生的校验板图案的照相图像示于图16。这样的基于MM的主动矩阵EH)显示器可以在10-18V的电压范围操作，商业CMOS驱动器可以用作显示区域外的外周排驱动器和列驱动器。本实施例证明，本发明公开的MM开关可以用于构建显示器的像素驱动器。实施例16具有低电容的MM开关装置使用实施例4中所示的装置之一进行阻抗分析。装置结构为Ta/Ta205_s/MEH-PPV/PED0T，其中MEH-PPV和PEDOT层用溶液分配器(Asymtek402)印刷。四层中各自厚度分别为300nm、30nm、100nm和300nm。试验装置的尺寸由Ta和PEDOT电极的上层区域限定，并且是0.57mmX3.5mm(0.02cm2)。该装置的电容为0.8nF，几乎独立于-15至+5V范围的电压。相比较，还测量了制成为无MEHPPV层的开关(类似于实施例3公开的开关)的电容，相同面积的装置得到20nF。本实施例证明，通过插入具有低介电常数(MEHPPV的介电常数为2.6,而Ta205_s为24-27)的半导体层，开关装置的电容可以被显著降低。事实上，在本实施例中，开关的电容主要取决于两个电极之间的低k介电层。开关装置的低电容允许显示器更快驱动，前显示器元件电压保持更长(这意味着可以添加更多的显示器排)；即，提高显示器性能。这些效应对于包括EH)和IXD在内的所有显示器是普遍的。尽管为清楚起见而忽略了各种细节，但是可以实施各种设计替代方案。因此，本实施例被认为是示例性而非限制性的，本发明不限于本文给出的细节，而可以在所附权利要求范围内调整。实施例17具有表面修饰的1-层的MIM开关装置形成了许多具有表面修饰的1-层的装置结构。将描述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。厚度为150nm的钽膜室温下溅射沉积在基底上。该膜使用标准光刻方法被图案化以限定个体装置。图案形成之后，钽膜的顶部通过如前所述的阳极化方法被转化为Ta205_s。Ta205_s层具有约30nm的厚度。然后使氧化钽表面接受清洁以去除剩余的有机材料。在一些情况下，清洁通过UV照射和臭氧暴露而进行。在其他情况下，清洁通过等离子体氧处理来完成。清洁完成后，表面通过沉积有机硅化合物薄层(约单分子厚度)来修饰，所述有机硅化合物能够与氧化物层表面上的残留水和/或-OH残基反应。在特定实施例中，使用了十三氟-1，1，2，2-四氢辛基)三氯硅烷CF3(CF2)5CH2CH2SiCl3,其可获自Morrisville，PA的GelestInc，目录号SIT8174.0。有机硅化合物在一些实施例中通过蒸气涂底而沉积，蒸气涂底包括使基底暴露于有机硅涂底剂蒸气并使该蒸气与基底表面反应，从而修饰该基底表面。在其他情况下，有机硅化合物通过浸溃或自旋涂布而沉积。在一些情况下，当使用涂布方法时，溶剂通过处理后加热基底至110°C、10-30分钟而从基底表面完全去除。在接下来的操作中，阳极材料通过液相方法沉积在氧化物层的修饰表面。在一个实施例中，银纳米粒子使用喷墨印刷沉积为图案，形成Ta/Ta205_s/烷基硅烷/Ag装置。使用FujiDimatix2800喷墨印刷机印刷银阳极。装置尺寸通过阳极和阴极电极的重叠来控制。获得了IOym和更大的阴极Ta线宽。使用喷墨印刷获得了25μπι的阳极点尺寸。获得了尺寸约2.5.IO-6Cm2和更大的装置。类似地，在不同实施例中，含有金纳米粒子的油墨被印刷在氧化钽修饰表面上以形成Ta/Ta205_s/烷基硅烷/Au装置。使用喷墨印刷，获得具有如针对银阳极所述的类似尺寸的装置。纳米粒子沉积后，装置接受热后处理。在具有银阳极的装置情况下，装置被加热至160°C的温度、30分钟。对于具有金阳极的装置，使用暴露于250°C的温度30分钟。在另一实施例中，Ta/Ta205_s/烷基硅烷/PEDOT装置通过将含有PEDOT的油墨(可获自H.C.Starck)印刷在有机硅烷修饰的金属氧化物表面来制造。喷墨印刷用于沉积PEDOT。对于本实施例描述的全部三种阳极，电流-电压特征与装置尺寸很好地成比例。图17描绘了Ta/Ta205_s/烷基硅烷/PEDOT(曲线a)、Ta/Ta205_s/烷基硅烷/Au(曲线b)和Ta/Ta205_s/烷基硅烷/Ag(曲线c)装置的电流-电压特征。试验装置的尺寸为约4.10-6cm2。数据表明，对于所有三种装置(即，具有传导性聚合物阳极和金属纳米粒子油墨的装置)，具有单分子有机硅烷层的二极管中观察到单极开关行为。对于所有三种装置，观察到测量为电流比I(5V)/I(-15)V的大于约IO3的开关比率。对于具有Au和Ag阳极的二极管，观察到约3.IO3的开关比率，对于具有PEDOT阳极的二极管，观察到约IO5的开关比率。在含有Ag和Au的二极管中正向电流打开的阈电压为约1.6V，并且不同于具有PEDOT阳极的二极管中正向电流打开的阈电压。权利要求1.一种二端开关装置，其包括:在基底上形成的第一电极，其中所述第一电极包含第一传导性材料层；无机绝缘或宽带半导体材料层；和包含第二传导性材料层的第二电极，其中至少一部分所述无机层位于所述第一电极和所述第二电极之间；并且所述第一电极和所述第二电极中的至少一个通过液相加工方法形成在部分制成的开关装置上。2.权利要求1的二端开关装置，其进一步包括位于第一电极和第二电极之间的有机半导体材料层。3.权利要求1或2的二端开关装置，其中所述第一传导性材料层是金属层。4.权利要求1或2的二端开关装置，其中所述第一传导性材料层包括传导性金属氧化物层。5.权利要求1或2的二端开关装置，其中所述无机绝缘或宽带半导体材料包含选自金属氧化物、金属硫化物和无机陶瓷纳米复合物的材料。6.权利要求3的二端开关装置，其中所述无机绝缘或宽带半导体材料包含由所述第一电极金属层的金属生成的金属氧化物或金属硫化物。7.权利要求1或2的二端开关装置，其中所述第二传导性材料包含选自富勒烯、碳纳米管、石墨纳米粒子及其衍生物的传导性材料。8.权利要求1或2的二端开关装置，其中所述第二传导性材料包含选自金属、传导性金属氧化物、传导性碳形式、传导性复合材料和传导性金属复合物的材料。9.权利要求8的二端开关装置，其中所述第二传导性材料包含掺杂剂，该掺杂剂选自提供具有+1、+2和+3电荷的阳离子的盐。10.权利要求1或2的二端开关装置，其中所述第二传导性材料选自Ag、Au、N1、Co以及氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化铝锌(AZO)。11.权利要求1或2的二端开关装置，其中所述第二传导性材料选自以下材料:液相方法沉积的Ag、Au、N1、以及传导性碳形式。12.权利要求2的二端开关装置，其中所述有机半导体材料层包含选自下述的材料:聚(2-甲氧基，5-(2’-乙基己基氧基)_1，4-亚苯基亚乙烯基)(MEH-PPV)、聚(3-己基噻吩)(P3HT)、2_(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD)、4，4，-双[N-(1-萘基)-7V-苯基氨基]联苯(NPB)和4，4’-双[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]联苯(TPB)。13.一种形成二端开关装置的方法，该方法包括:在基底上形成所述二端开关装置的第一电极，其中所述第一电极包含第一传导性材料层；在至少一部分所述第一电极上形成无机绝缘体或宽带半导体层；并且通过形成第二传导性材料层而形成第二电极，其中形成所述第一电极和所述第二电极的至少一个包括沉积液相材料。14.权利要求13的方法，该方法进一步包括在无机绝缘体或宽带半导体层上形成有机半导体层。15.权利要求14的方法，其中所述有机半导体材料层包含选自下述的材料聚(2-甲氧基，5-(2’-乙基己基氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基)(MEH-PPV)、聚(3-己基噻吩)(P3HT)、2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1，3，4_噁二唑(PBD)、4，4’-双[N-(1-萘基)-7V-苯基氨基]联苯(NPB)和4，4’-双[N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基]联苯(TPB)。16.权利要求13或14的方法，其中形成无机绝缘体或宽带半导体层包括化学修饰至少一部分底部电极。17.权利要求13或14的方法，其中形成无机绝缘体或宽带半导体层包括阳极化、热氧化、等离子体氧化或将至少一部分底部金属电极层转化为金属硫化物。18.权利要求13或14的方法，其中沉积第二传导性材料包括下述至少一种:从含有所述第二传导性材料或其前体的液体蒸发溶剂；冷却所述液体；加热所述液体；照射所述液体；化学处理所述液体中的前体，或电化学处理所述液体中的前体。19.权利要求13或14的方法，其中第二传导性材料通过液相方法沉积，并且包括选自以下的传导性材料:富勒烯、碳纳米管、石墨纳米粒子及其衍生物、金属纳米粒子、Ag、Au、N1、氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)和氧化铝锌(AZO)。20.权利要求13或14的方法，其中所述第二传导性材料包含选自金属、传导性金属氧化物、传导性碳形式、传导性复合材料和传导性金属复合物的材料。全文摘要本发明提供了用于主动矩阵背板应用的、具有至少一个通过液相加工方法形成的电极的MIM型二端开关装置；更具体说，具有对称电流-电压特征的MIM装置应用于LCD主动矩阵背板应用，而具有不对称电流-电压特征的MIM装置应用于电泳显示器(EPD)和旋转元素显示器的主动矩阵背板。特别是，底部金属、金属氧化物绝缘体和可溶液处理的顶部传导性层的组合实现了柔性显示器的高通量、滚卷方法。文档编号H01L29/861GK103199117SQ20131005325公开日2013年7月10日申请日期2007年11月6日优先权日2006年11月7日发明者巩雄,杨开霞,俞钢,B.J.L.尼尔松,谢泉隆,李兴中,黄鸿发申请人:希百特股份有限公司