[发明专利]光电转换元件和固态摄像器件

说明书

根据本公开的一实施例的光电转换元件包括第一电极；第二电极，其与所述第一电极相对地布置；和有机光电转换层，其设置在所述第一电极和所述第二电极之间。所述有机光电转换层在层内具有一种有机半导体材料的畴。所述一种有机半导体材料的畴具有在膜厚方向上垂直地延伸穿过所述有机光电转换层的渗滤结构，并且在所述有机光电转换层的平面方向上的畴长度小于在所述有机光电转换层的膜厚方向上的畴长度。

技术领域

本公开涉及光电转换元件和包括该光电转换元件的固态摄像器件。

背景技术

近年来，已经开发出包括有机薄膜的器件。一种这类器件是有机光电转换元件。已经提出了包括有机光电转换元件的有机薄膜太阳能电池、有机摄像元件等。在有机光电转换元件中采用体异质结构(bulk heterostructure)来提高外量子效率(external quantumefficiency)。在体异质结构中混合有p型有机半导体和n型有机半导体。然而，有机光电转换元件的问题在于，它由于有机半导体的低导电特性而不能获得充分的外量子效率。此外，有机摄像元件的问题在于，电输出信号容易相对入射光发生延迟。

通常，已经发现分子取向对有机半导体的传导是重要的。这同样适用于具有体异质结构的有机光电转换元件。为此，在具有垂直于基板的传导方向的有机光电转换元件中，优选使有机半导体具有平行于基板的取向。相反，例如，专利文献1公开了一种包括具有水平取向的有机半导体化合物的光电转换元件。例如，专利文献2公开了一种在下层的i层内设置取向控制层的有机薄膜太阳能电池。例如，专利文献3公开了一种制造光电转换元件的方法，该方法通过控制基板温度来控制光电转换层的取向以形成膜。

参考文献

专利文献

专利文献1：公开号为2009-60053的日本未审查专利申请

专利文献2：公开号为2007-59457的日本未审查专利申请

专利文献3：公开号为2008-258421的日本未审查专利申请

发明内容

技术问题

如上所述，要求包括有机半导体材料的光电转换元件改善外量子效率和响应速度。

期望提供均可以改善外量子效率和响应速度的光电转换元件和固态摄像器件。

根据本公开实施例的光电转换元件包括：第一电极；第二电极，其与所述第一电极相对地布置；和有机光电转换层，其设置在所述第一电极和所述第二电极之间。在所述有机光电转换在层内具有一种有机半导体材料的畴。所述一种有机半导体材料的畴具有在膜厚方向上垂直地延伸穿过所述有机光电转换层的渗滤结构，且在所述有机光电转换层的平面方向上的畴长度小于在所述有机光电转换层的所述膜厚方向上的畴长度。

根据本公开的固态摄像器件包括均包括一个以上的有机光电转换部的像素，并且包括根据本公开实施例的上述光电转换元件作为有机光电转换部。

在根据本公开实施例的光电转换元件和根据本公开实施例的固态摄像器件中的每者中，布置在第一电极和第二电极之间的有机光电转换层包括在层内形成具有预定形状的畴的有机半导体材料。该有机半导体材料的畴具有在膜厚方向上垂直地延伸穿过有机光电转换层的渗滤结构，且在所述有机光电转换层的平面方向上的畴长度小于在膜厚方向上的畴长度。这可以适当地控制有机光电转换层内包含的有机半导体材料的混合状态。

根据本公开实施例的光电转换元件和根据本公开实施例的固态摄像器件均包括在层内形成如上所述的畴的有机半导体材料，并由此将有机光电转换层内包含的有机半导体材料控制在合适的混合状态。这可以改善外量子效率和响应速度。

应当注意，此处描述的效果不必是限制性的，而是可以包括本公开中描述的任意效果。

附图说明