[发明专利]一种具有红外光生伏特效应的“光敏染料/硅”双层结构

说明书

                        技术领域

本发明涉及具有光电效应的半导体材料，特别是将光敏染料化学键合在半导体硅的表面而制成的光敏染料/硅双层结构，它是具有红外光生伏特效应的半导体材料。

                        背景技术

由半导体材料制成的各种光电器件，早已在许多行业得到了广泛应用。但是，现有该类半导体材料的光电转换效率以及光谱响应范围等方面仍存在一些问题。为了解决上述问题，人们通过蒸镀、表面涂层等物理方法将染料固定在半导体表面「-3」。如，Forrest等人已经提出用真空沉积的方法将光敏染料沉积在单晶硅表面，染料和半导体界面存在有接触垒「2，5」，研究了这种接触垒二极管的输运特征，并指出这种器件可能有广泛用途。将光敏染料通过化学键合于半导体表面是一种全新的方法和途径。如，1984年Pimentel等人首先提出了通过共价键将吸光染料固定在半导体表面的设想「4」，他认为，用表面键合有吸光染料的半导体材料作为光电化学电池的电极，有可能“催化在液相中的最基本的电子转移反应，防止电极的化学腐蚀，避免逆反应的发生，以及使有效光谱范围与太阳光谱相匹配”。有关通过光敏染料/硅双层结构将红外线转换为电能的技术至今未见报导。

参考文献

「1」Borsenberger，P.M.，US Patent，4711831，1987-12-08.

「2」Forrest，S.R.et al.，Appl.Phys Lett.，1982，41(1)；90-93.

「3」Spitler，M T.et al.，Langmuir，1988，4(4)：861-867.

「4」Pimentel，C.Chemical and Engineering News，1984，62：8-15.

「5」Fornest，S.R.et al.，J Appl.Phys.，1984，56(2)：543-551

                        发明内容

本发明的目的是提供一种具有红外光生伏特效应的“光敏染料/硅”双层结构，使半导体材料领域增添一类新的具有红外光生伏特效应的新材料。

本发明的目的是这样实现的：一种具有红外光生伏特效应的“光敏染料/硅”双层结构，其特征是，其结构式为：

                     分别代表：

其中R₁为H CH₃ C₂H₅ CH₃O C₂H₅O Cl Br I (CH₃)₂N HO

其中R₂，R₃为H CH₃ C₂H₅ C₃H₇ C₆H₅

其中R₄，R₅为H CH₃ C₂H₅ C₆H₅ CH₃O C₂H₅O Cl BrI (CH₃)₂N HO

其中R₆，R₇为H CH₃O C₂H₅O

其中R₈为H CH₃O C₂H₅O Cl HO

其中R₉为H CH₃ C₂H₅ C₆H₅ Cl CH₃O C₂H₅O HO

其中R₁₀为H CH₃ C₂H₅