[发明专利]光电转换器件以及传感器和电子设备

说明书

公开了光电转换器件以及传感器和电子设备，所述光电转换器件包括：第一电极和第二电极；在所述第一电极和所述第二电极之间的光电转换层，所述光电转换层包括p型半导体和n型半导体；以及在所述第一电极和所述光电转换层之间的有机缓冲层，所述有机缓冲层包括有机缓冲材料，其中所述有机缓冲材料的LUMO能级和所述n型半导体的LUMO能级之间的差大于或等于约1.2eV，并且所述有机缓冲材料包括至少三个咔唑部分。所述传感器和电子设备包括所述光电转换器件。

对相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月6日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0141158的优先权和权益，将其全部内容通过引用引入本文中。

技术领域

公开光电转换器件、传感器和电子设备。

背景技术

光电转换器件利用光电效应将光转换为电信号。光电转换器件包括光电二极管和光电晶体管等，且其可应用于传感器或光电探测器。

传感器越来越多地要求较高的分辨率，导致较小的像素尺寸。目前，硅光电二极管被广泛使用，但是其可具有恶化的灵敏度，因为硅光电二极管由于小的像素而具有较小的吸收面积。因此，已经研究了能够代替硅的有机材料。

所述有机材料可具有高的消光系数并且被配置为取决于分子结构而选择性地吸收在特定波长区域中的光，且因此可同时代替光电二极管和滤色器并且结果改善灵敏度并对高度集成做贡献。

然而，所述有机材料可由于其高的结合能和复合行为而不同于硅。可难以精确地预测有机材料的特性，这可使得难以容易地控制光电转换器件所需的性质。

发明内容

实例实施方式提供能够减少剩余电荷载流子和暗电流并且改善光电转换效率、电荷载流子提取特性和热稳定性的光电转换器件。

实例实施方式提供包括所述光电转换器件的传感器。

实例实施方式提供包括所述光电转换器件或所述传感器的电子设备。

根据实例实施方式，光电转换器件包括：第一电极和第二电极；在所述第一电极和所述第二电极之间的光电转换层，所述光电转换层包括p型半导体和n型半导体；以及在所述第一电极和所述光电转换层之间的有机缓冲层。所述有机缓冲层包括有机缓冲材料。所述有机缓冲材料的LUMO能级和所述n型半导体的LUMO能级之间的差大于或等于约1.2eV，并且所述有机缓冲材料包括至少三个咔唑部分。

在一些实施方式中，所述有机缓冲材料的LUMO能级可为约1.2eV至约3.0eV，并且所述n型半导体的LUMO能级可为约3.6eV至约4.8eV。

在一些实施方式中，所述有机缓冲材料的HOMO能级和所述p型半导体的HOMO能级之间的差可小于或等于约0.5eV。

在一些实施方式中，所述有机缓冲材料的HOMO能级和所述p型半导体的HOMO能级可分别在约5.0eV至约6.0eV的范围内。

在一些实施方式中，所述有机缓冲材料的HOMO能级和所述p型半导体的HOMO能级之间的差可为约0eV至约0.5eV，并且所述有机缓冲材料的LUMO能级和所述n型半导体的LUMO能级之间的差可为约1.2eV至约3.6eV。

在一些实施方式中，所述有机缓冲材料可由化学式1表示。

[化学式1]

在化学式1中，

L¹-L³独立地为取代或未取代的C6-C20亚芳基，