[发明专利]光电子器件和图像传感器

说明书

本发明公开了光电子器件以及包括该光电子器件的图像传感器。该光电子器件包括：第一电极，包括第一金属；有源层，设置在第一电极和第二电极之间；以及扩散阻挡层，设置在第一电极和有源层之间，扩散阻挡层包括第二金属，其中第二金属具有比第一金属的热扩散率低的热扩散率，并且其中第一电极和扩散阻挡层配置为透射光。

技术领域

光电子器件和图像传感器根据各种示例实施例公开。

背景技术

光电子器件指的是用于将光转换成电信号的器件。光电子器件可以包括光电二极管、光电晶体管等，并可以应用于图像传感器、太阳能电池等。

通常，包括光电二极管的图像传感器要求高分辨率并因此具有较小的像素。目前，硅光电二极管被广泛使用，但是通常存在灵敏度恶化的问题，因为硅光电二极管具有由于较小的像素导致的较小的吸收区域。因此，已经进行了对能够代替硅的有机材料的研究。

有机材料一般地具有高消光系数并取决于分子结构选择性地吸收在特定波长区域中的光，因此可以同时代替光电二极管和滤色器并因而改善灵敏度并有助于高集成度。

为了实现使用有机材料的光电二极管，光电转换效率要求被增加，为此目的，电极和有源层之间的电荷迁移率需要被增大。此外，当光电二极管可以应用于图像传感器时，光电二极管可以具有在反向偏置状态的低电流（也就是，低的泄漏电流），并可以检测由光产生的电流值，因此增加图像传感器的感测性能。

发明内容

一个示例实施例提供可以改善光电转换效率并降低泄漏电流的光电子器件。

另一个示例实施例提供包括该光电子器件的图像传感器。

根据至少一个示例实施例，一种光电子器件可以包括：第一电极，包括第一金属；有源层，设置在第一电极和第二电极之间；以及扩散阻挡层，设置在第一电极和有源层之间，扩散阻挡层包括第二金属，其中第二金属具有比第一金属的热扩散率低的热扩散率，并且其中第一电极和扩散阻挡层配置为透射光。

根据至少一个示例实施例，第一金属可以包括银（Ag）、金（Au）、铬（Cr）、锗（Ge）、其合金、或其组合。

根据至少一个示例实施例，第二金属可以从具有小于或等于约10^-5m²/s的热扩散率的金属选出。

根据至少一个示例实施例，第二金属可以包括铝（Al）、镍（Ni）、钴（Co）、钌（Ru）、钯（Pd）、其合金、或其组合。

根据至少一个示例实施例，第一金属可以包括银（Ag）或银合金，第二金属可以包括铝（Al）或铝合金。

根据至少一个示例实施例，第一电极可以具有约1nm至约500nm的厚度。

根据至少一个示例实施例，扩散阻挡层可以具有约0.5nm至约10nm的厚度。

根据至少一个示例实施例，光电子器件还包括光透射辅助层，其中光透射辅助层可以包括具有约1.6至约2.5的折射率的材料。

根据至少一个示例实施例，光电子器件的透光率可以等于或大于80%。

根据至少一个示例实施例，光电子器件的暗电流可以等于或小于100e/s。

根据另一个示例实施例，一种有机图像传感器可以包括感光器件的阵列；滤色器的阵列；和光电子器件；其中光电子器件包括第一电极，包括第一金属并透射入射光；有源层，设置在第一电极和第二电极之间；以及扩散阻挡层，包括第二金属，设置在第一电极和有源层之间，并配置为透射光，其中第二金属的热扩散率低于第一金属的热扩散率。

根据至少一个示例实施例，第一金属可以包括银（Ag）、金（Au）、铬（Cr）、锗（Ge）、其合金、或其组合。