[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，所述传感器和电子设备包括所述光电转换器件。所述光电转换器件可包括第一电极和第二电极以及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形成pn结的第一材料和第二材料、以及不同于所述第一材料和所述第二材料的第三材料。所述第三材料配置成调整所述第一材料或所述第二材料的能级分布。

对相关申请的交叉引用

本申请要求2019年11月05日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0140289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成电信号。光电转换器件包括光电二极管和光电晶体管等，并且其可应用于传感器或光电探测器。

传感器越来越要求更高的分辨率，导致更小的像素尺寸。在目前使用的硅光电二极管的情况下，由于吸收面积随着像素尺寸减小而减小，可发生灵敏度降低。因此，已经研究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配置成取决于分子结构而选择性地吸收特定波长区域中的光，并且因此可同时代替光电二极管和滤色器，且结果，改善灵敏度和对高度集成做贡献。

然而，由于高的结合能和复合行为，有机材料可呈现出与硅不同的特性，并且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残留电荷载流子并且改善电荷载流子提取特性的光电转换器件。

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、以及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第一材料、第二材料、和第三材料。所述第一材料和所述第二材料形成pn结。所述第三材料不同于所述第一材料和所述第二材料，并且所述第三材料配置成调整(改变，改良)所述第一材料或所述第二材料的能级分布。

在一些实施方式中，所述第三材料的偶极矩可大于或等于约5.5德拜。

在一些实施方式中，所述第三材料可配置成调整所述第一材料的HOMO能级分布，并且所述第三材料的HOMO能级可比所述第一材料的HOMO能级深或者比所述第一材料的HOMO能级浅在小于或等于约0.3eV的范围内的值。

在一些实施方式中，所述第三材料的HOMO能级可为约4.7eV-约6.2eV，并且所述第一材料的HOMO能级可为约5.0eV-约5.8eV。

在一些实施方式中，所述第三材料的HOMO能级可为约5.1eV-约6.0eV，并且所述第一材料的HOMO能级可为约5.0eV-约5.8eV。

在一些实施方式中，所述第三材料提供所述第一材料的调整的HOMO能级，并且所述第一材料的所述调整的HOMO能级可比所述第一材料的HOMO能级深。

在一些实施方式中，所述第一材料的所述调整的HOMO能级可在所述第一材料的HOMO能级和所述第二材料的HOMO能级之间。

在一些实施方式中，所述光电转换层的吸收光谱可具有在第一波长区域中的最大吸收波长。所述第一波长区域可为蓝色波长区域、绿色波长区域、红色波长区域、和红外波长区域之一。所述第一材料和所述第三材料各自可为具有在所述第一波长区域中的最大吸收波长的光吸收材料。

在一些实施方式中，所述光电转换层可包括所述第一材料、所述第二材料、和所述第三材料的混合物。