[发明专利]一种有机半导体器件及其连接结构

说明书

本申请公开了一种有机半导体器件及其连接结构，所述连接结构包括叠加设置的n型电子传输材料层与p型空穴传输材料层，所述n型电子传输材料层与p型空穴传输材料层之间设有界面修饰层，用于结合所述连接结构内的累积电荷。本申请中界面修饰层的设置有效地降低了有机半导体器件在连接结构处的高跨压，提高了OLED器件的抗辐照能力和使用寿命。

技术领域

本公开一般涉及有机光电技术领域，具体涉及有机半导体器件及其连接结构。

背景技术

有机发光二极管(organic light-emitting diode, OLED)与有机光伏器件(organic photovoltaic device, OPV)为有机半导体主要的应用方向，其中OLED为一种电激发光的器件，主要的应用为显示与照明领域；而OPV为一种将外界光源转换成电能的一种方式，为一种极具潜力的绿色能源。多年的发展下来，OLED与OPV制造过程所需要的材料已经不再局限为纯有机半导体材料，有机材料、无机材料、有机－无机复合材料都能有效提升器件性能与使用寿命，加上此类半导体材料可以经由实验室大量合成，在成本与发展性上有着不可替代的优势，因此如何进一步提升器件性能与寿命上为目前开发所专注的重点。

在OLED与OPV中有一类器件称为串联式结构(又称结构, tandem structure,stacking structure)，OLED的目的在于增加单位面积亮度或减少操作电流，可以有效增加器件的操作发光强度与寿命；OPV中使用串接两个以上的发光层，可以有效增加光电转换比例或增加不同波段的转换效率。就电荷传导特性而言，叠层器件中的连接结构最适合使用金属导电材料，但由于同时需要考虑光学性质，因此透明的连接结构成为重要的研究课题。

在OLED中的连接结构统称为电荷产生层(charge generation layer, CGL)，在OPV中的连接结构统称为连接层(connecting units)；电荷产生层与连接层组成架构与电荷传输特性需求基本相同，需要有高效的电荷传输能力，包含电子与空穴的传输能力；在叠层OLED中的CGL让电子与空穴分别提供给上下相接的发光主动层使用（形式上连接结构能够同时提供电子与空穴给不同需求结构，因此在叠层OLED中称电荷产生层）；在叠层OPV中吸光主动层会产生电子与空穴的分离，连接结构接于两个相异的吸光主动层之间，要分别接受电子与空穴在连接结构中结合。两类型（OLED与OPV）的连接结构皆在维持器件中的电荷平衡，才能让器件维持在正常且高效的运作状态。

电荷产生层与连接层发展为至少两种结构组合，基本上都是一层电子传输材料（n型材料）与一层空穴传输材料（p型材料）结合而成；n型材料通常为电子传输类材料搭配特定掺杂进一步提升电子迁移率，p型材料通常为空穴传输类材料搭配特定掺杂进一步提升空穴迁移率；上述材料并不局限于全有机或全无机材料，现有的电荷产生层或连接层如：Alq₃:Mg / WO₃、Bphen:Li / MoO₃、BCP:L i/ V₂O₅、Alq₃:Li / HAT-CN、CuPc / F₁₆- CuPc、Alq₃:Li. / NPB:F4-TCNQ、Alq₃:Li ./ NPB:FeCl₃、Bphen:Li / m - TDATA:F4-TCNQ、Alq₃:Li. / NPB:MoO₃、A / WO₃/ Ag、C₆₀/ Al / Au等众多组合。但经由计算与分析指出，多数电荷产生层与连接层存在一定的跨压现象，也就是叠层器件虽然可以正常运作，但电荷产生层与连接层必须消耗一定的电压。

发明内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种有机半导体器件及其连接结构。