CN102712651A - 可见/近红外光电探测器 - Google Patents
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Abstract
提供了卟啉化合物。这些化合物可以进一步包含稠合的多环芳烃或稠合的杂环芳烃。稠合的多环芳烃或稠合的杂环芳烃可以扩展并拓宽吸收，并改变卟啉化合物的溶解度、结晶度和成膜性能。此外，还提供了包含卟啉化合物的器件。卟啉化合物可以与诸如C60的化合物用于供体/受体配置中。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求2010年8月25日提交的美国申请序列号No.12/868,503、2009年8月26日提交的美国临时申请序列号No.61/275,156和2010年3月31日提交的美国临时申请序列号No.61/341,413的优先权，其公开内容通过引用明确地纳入本文中。
政府支持
该发明在军队/Cecom给予的W15P7T-08-C-P409下在政府支持下完成。政府对本发明具有某些权利。
联合研究协议
要求保护的发明由联合的大学-公司研究协议的一个或多个下列参与方做出，代表其做出，和/或与其相关地做出：密歇根大学董事会、普林斯顿大学、南加利福尼亚大学和通用显示公司。该协议在要求保护的发明的做出之日和其之前有效，并且要求保护的发明作为在该协议范围内进行的活动的结果而做出。
技术领域
本发明涉及新的有机化合物和包含这些化合物的器件。更具体地说，本发明涉及卟啉低聚物以及供体/受体配置的包含卟啉低聚物化合物的光探测器。
背景技术
由于很多原因，利用有机材料的光电器件变得越来越受欢迎。用于制备这样的器件的很多材料比较廉价，因此有机光电器件在相对于无机器件的成本优势方面具有潜力。此外，有机材料的固有特性，例如它们的柔性，可以使得它们良好地适用于特定应用，例如在柔性基片上制造。有机光电器件的实例包括有机发光器件(OLEDs)、有机光电晶体管、有机光伏电池和有机光电探测器。
光敏光电器件将电磁辐射转变成电。太阳能电池，也称为光伏(PV)器件，是具体用于产生电能的一类光敏光电器件。另一类光敏光电器件是光电导体电池(photoconductor cell)。在该功能中，信号检测电路监视器件的电阻，以检测光的吸收引起的改变。另一类光敏光电器件是光电探测器。在工作中，光电探测器与电流检测电路结合使用，该电路测量当光电探测器暴露于电磁辐射时产生的电流并可具有施加的偏置电压。本文中所述的检测电路能够向光电探测器提供偏压并测量光电探测器对电磁辐射的电子响应。光敏器件可以用于一系列器件中，包括光电探测器、成像器件、光敏感器等。光敏器件及其制造和操作进一步记载于美国专利No.7,375,370和7,230,269中，其公开内容全部纳入本文中。
除了有机光敏器件和发射器件，有机材料可以用于很多其它电子组件中。例如，有机晶体管可以构造成在该晶体管中一些或全部材料或结构包括有机材料。
本文中使用的术语“有机”包括可以用于制备有机光电器件的聚合物材料和小分子有机材料。“小分子”指的是非聚合物的任何有机材料，并且“小分子”实际上可以相当大。在某些情况下小分子可以包含重复单元。例如，使用长链烷基作为取代基并不会将该分子排除在“小分子”类别之外。小分子也可以纳入聚合物中，例如作为聚合物主链的侧挂基团或者作为主链的一部分。小分子也可以充当树枝状化合物的核心结构部分，该化合物包括一系列构建在核心结构部分上的化学壳。
本文中使用的“顶部”指的是离基片最远，而“底部”指的是离基片最近。在将第一层描述为“位于第二层上”的情况下，第一层距离基片更远。在第一层和第二层之间可以存在其它层，除非明确指出第一层与第二层“接触”。例如，可以将阴极描述为“位于阳极上”，即使其间存在多种有机层。
本文中使用的“可溶液处理”指的是能够以溶液或悬浮液形式在液体介质中溶解、分散或输送和/或从液体介质中沉积。
如本文中所使用，并且如本领域技术人员通常所理解，第一“最高已占分子轨道”(HOMO)或“最低未占分子轨道”(LUMO)能级“大于”或“高于”第二HOMO或LUMO能级，如果该第一能级更接近于真空能级。由于电离势(IP)作为相对于真空能级的负能量进行测量，因此更高的HOMO能级对应于具有更小的绝对值的IP(负性较低的IP)。类似地，更高的LUMO能级对应于具有更小的绝对值的电子亲和性(EA)(负性较低的EA)。在常规的能级图上，真空能级位于顶部，材料的LUMO能级高于相同材料的HOMO能级。与“较低”的HOMO或LUMO能级相比，“较高”的HOMO或LUMO能级显得更接近该图的顶部。
在有机材料领域内，术语“供体”和“受体”指的是两种接触但不同的有机材料的HOMO和LUMO能级的相对位置。这与无机领域中这些术语的使用形成对照，在其中“供体”和“受体”可以指用于分别形成无机n型和p型层的掺杂剂的类型。在有机领域中，如果与另一材料接触的一种材料的LUMO能级较低，则该材料为受体。否则，它是供体。在不存在外部偏压的情况下，它对于供体-受体结处的电子移到受体材料中以及空穴移到供体材料中在能量方面是有利的。
如本文中所使用，并且如本领域技术人员通常所理解，第一功函数“大于”或“高于”第二功函数，如果该第一功函数具有更高的绝对值。因为功函数通常作为相对于真空能级的负数进行测量，这意味着“更高”的功函数更负。在常规的能级图上，真空能级位于顶部，“较高”的功函数表示为沿向下的方向更远离真空能级。因而，HOMO和LUMO能级的定义采用与功函数不同的惯例。
关于有机器件以及上述定义的更多细节，可以见美国专利No.7,279,704，其全部公开内容通过引用纳入本文。
发明内容
提供了卟啉化合物，该化合物具有以下结构：
R1-R24独立地选自氢、羟基、卤素、硫属元素、巯基、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。R1-R24之一为稠合的多环芳基或者稠合的杂环芳基。M为二配位、三配位、四配位、五配位或六配位金属离子或者2个氢原子。n为0-100。优选地，n为0-5。
一方面，M选自Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Th、U、Zn、ClAl、SnO、SnCl2、Pb(OAc)和Sn(OH)2。优选地，M为Zn、Pb、Sn、ClAl、SnO、SnCl2、Pb(OAc)和Sn(OH)2。
一方面，R1-R24之一为稠合的芘。优选地，R1-R9和R13-R21之一为稠合的芘。
一方面，该化合物选自：
R1-R63独立地选自氢、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。每个虚弧线为多环芳族取代基或杂环芳族取代基。X可以为二配位、三配位、四配位或六配位的。X选自O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge和B。
虚弧线为形成闭合环的取代基，它可以扩展π体系的共轭。一方面，该取代基选自：
i、j和m各自独立地为0-100。波浪线表示该π扩展单元向卟啉的稠合点。点表示取代基连接到卟啉的间位(meso position)的点。X为O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge或B。Y为H、M或X。R’1-R’23独立地选自氢、羟基、卤素、硫属元素、巯基、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。
优选地，虚弧线取代基为萘、蒽或芘。
提供了卟啉化合物的具体实例。一方面，该化合物选自：
还提供了有机器件。该器件包含第一电极、第二电极、位于该第一电极和第二电极之间的第一层，以及包含第二有机化合物的第二层，所述第二有机化合物位于第一电极和第二电极之间，其中该第二层与第一层直接接触。
该第一层包含第一化合物，其中该第一化合物具有上述式I结构。
R1-R24独立地选自氢、羟基、卤素、硫属元素、巯基、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。M为二配位、三配位、四配位、五配位或六配位金属离子或者2个氢原子。n为0-100。优选地，n为0-5。
一方面，R1-R24的至少之一为稠合的多环芳基或者稠合的杂环芳基。优选地，R1-R24的至少之一为稠合的芘。更优选地，R1-R9和R13-R21之一为稠合的芘。
另一方面，该第一层与第一电极接触，并且该器件进一步包含位于第二层和第二电极之间并与之接触的BCP层。
一方面，M选自Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Th、U、Zn、ClAl、SnO、SnCl2、Pb(OAc)和Sn(OH)2。优选地，M为Zn、Pb、Sn、ClAl、SnO、SnCl2、Pb(OAc)和Sn(OH)2。
一方面，该第二化合物选自C60、C70、C84、F16-CuPc、PTCBI、PTCDA、PCBM或PTCDI。优选地，该第二化合物为C60。
一方面，该器件在大于1200nm的波长具有光响应。另一方面，该器件在大于1500nm的波长具有光响应。
一方面，该第一层使用溶液处理进行设置。
另一方面，该第一层包含多于一种的第一化合物。
再一方面，该第二化合物位于具有约80nm至约200nm的厚度的层中。
一方面，该第一化合物与聚苯乙烯、氯苯、甲苯、亚甲基氯、二氯甲烷、氯仿、氯萘、二氯苯和吡啶中的一种或多种相结合地设置。
提供了包含卟啉化合物的器件的具体实例。一方面，该第一化合物选自式II-式XVIII。
R1-R63独立地选自氢、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。每个虚弧线为多环芳族取代基或杂环芳族取代基。X可以为二配位、三配位、四配位或六配位的。X选自O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge和B。
虚弧线为形成闭合环的取代基，它可以扩展π体系的共轭。一方面，该取代基选自：
i、j和m各自独立地为0-100。波浪线表示该π扩展单元向卟啉的稠合点。点表示取代基连接到卟啉的间位的点。X为O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge或B。Y为H、M或X。R’1-R’23独立地选自氢、羟基、卤素、硫属元素、巯基、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。
优选地，虚弧线为萘、蒽或芘。
另一方面，该第一化合物选自化合物1-化合物11。
再一方面，该器件为消费产品。
附图说明
图1示出单体、二聚体和三聚体吸收特征，表明如何可以通过使用较长的低聚物提高响应波长。
图2示出将蒽稠合的效果。两侧稠合的分子比一侧稠合的分子更多地扩展和拓宽共轭。
图3示出具有不同的末端和侧面取代形式的四种Zn二聚体。该图在下面的图中引用。
图4示出A、C和D(见图3)的膜吸光度。对末端取代基的多种改变对吸收波长的影响很小。
图5示出对于“A”、“B”、“C”和“D”(见图3)典型的I-V和EQE数据。使用“A”、“B”和“C”的器件具有1∶10的聚苯乙烯∶二聚体比率，以帮助成膜并提高器件产率。所有的器件浇铸于ITO/PEDOT上并具有
的C60、
的BCP和的Ag。
图6示出对于分子“C”的典型的照明(illuminated)IV、EQE和比探测率(D*)。
图7示出芘取代的和芘稠合的二聚体的膜吸光度(左)。取代的二聚体显示在右上方，稠合的二聚体显示在右下方。
图8示出对于与的C60一起使用的芘取代的二聚体的照明IV、EQE和D*数据(膜为与图7所示的大致相同的厚度)。将膜从氯苯流延。
图9示出对于与
的C60一起使用的芘稠合的二聚体的照明IV、EQE和D*数据(膜为与图7所示的相同的厚度)。将膜从99％的氯苯+1％的吡啶流延。
图10示出不同的核金属化的效果。SnCl2和Pb均扩展波长响应。
图11示出蒽稠合的卟啉二聚体的吸收光谱。
图12示出合成芘锌卟啉二聚体并随后将芘环与卟啉带状物稠合的方案。
图13示出与起始的卟啉二聚体相比稠合产物在溶液中的聚集的显著作用。示出在5％吡啶-d5/CDCl3(顶部)和5％吡啶-d5/C6D6(稠合的芘二聚体，底部)中芘卟啉二聚体和具有稠合芘环的卟啉二聚体的1H-NMR谱。
图14示出稠合的蒽锌卟啉二聚体的合成方案。
图15示出所研究的四种分子的吸收系数(α)：DTBPh，实线(圆)；CNPh，长线虚线(方块)；P取代(Psub)，短线虚线(三角)；P稠合(Pfused)，点虚线(菱形)。插图：研究的分子的化学结构。所有的供体使用相同的卟啉二聚体基体，仅仅它们的末端不同。对于CNPh，R＝R1，X＝H；对于DTBPh，R＝R2，X＝H；对于P取代，R＝R3，X＝H；对于P稠合，R＝R4，其中X’是指向芘的第二个键。
图16示出通过将(a)CNPh、(b)CNPh与1vol％吡啶、(c)DTBPh、(d)P取代和(e)P稠合与1％吡啶在氯苯中的0.5wt/vol％溶液用刮刀沉积的膜的原子力显微照片。各个显微照片的竖直刻度范围为110nm、80nm、20nm、20nm和40nm。膜的RMS粗糙度分别为20nm、9.0nm、0.5nm、2.7nm和5.3nm。
图17(a)示出由所示的多种卟啉带状物分子组成的膜的X射线衍射强度。(b)示出分子相对于基片表面(黑水平线)的取向。(001)面平行于基片表面，(100)面的投影用平行四边形表示，并且标记出了晶胞的b和c方向的投影。c*表示垂直于(001)面的方向并处于纸面内。
图18示出卟啉带状物/C60光电探测器的电流密度-电压特性。基于所研究的几种材料的探测器的理想因子和比串联电阻为DTBPh：n＝1.31±0.11，Rs＝530±160Ω-cm，CNPh：n＝1.81±0.04，Rs＝5.8±2.1Ω-cm，P取代：n＝1.35±0.02，Rs＝0.90±0.1Ω-cm，P稠合：n＝1.33±0.03，Rs＝1.4±0.1Ω-cm。
图19用深色线(顶部的一组)示出用几种卟啉带状物化合物制造的器件的外量子效率。相同器件的比探测率用浅色线示出(底部的一组)。线型为：DTBPh，实线；CNPh，点划线；P取代，短线虚线；P稠合，点虚线。
图20示出在λ＝1064nm使用1ns脉冲，在-1V下偏置的0.3mm直径的器件的电响应。拟合对应于1.87±0.03ns的衰减时间常数。插图：电响应的对数图，表明56±7MHz的3dB衰减(roll-off)频率。
具体实施方式
本文中提供了卟啉低聚物，它可用于供体/受体配置中作为光电探测器或光伏材料。具体地说，提供了包含稠合的多芳香烃(PAHs)和稠合的杂环芳烃的卟啉带状物。稠合的PAHs和稠合的杂环芳烃可扩展和拓宽吸收，并改变卟啉化合物的溶解度、结晶度和成膜性质。
以往，有机光电探测器限于小于～1000nm的波长。形成有机光电探测器的困难可归结于下述困难：将共轭扩展到更大的分子中，同时保持足够的激子寿命以便激子具有足够的时间扩散到可发生激子分离的供体/受体界面处。具有红外吸收的材料将具有比吸收可见光的那些更窄的HOMO/LUMO能隙，使得与合适的供体或受体的配对更加困难。
卟啉分子是公知的可见光吸收剂。卟啉的低聚物可以通过如下方式形成：将两个卟啉用卟啉之间的三个碳-碳键稠合在一起(图1)，将共轭并因而将吸收扩展至～1200nm(对于二聚体)或1500nm(对于三聚体)。扩展共轭的第二种方法是将多环芳烃(PAH)例如芘或蒽稠合到卟啉的末端，如图2所示。这会将共轭扩展，提高吸收波长，并将吸收拓宽至更宽的波段。扩展吸收的第三种途径是通过改变卟啉的核。该核可以含有两个氢原子，2+价的金属原子(即Zn、Pb、Sn(II)等)，或者具有2+的总价态的金属复合物(即ClAl、Sn(IV)O、Sn(IV)Cl2等)，该金属可以改变吸收能量和强度。另外，不同的末端结构和核金属将改变在多种溶剂中的溶解度、结晶倾向、成膜性能和传输性能例如载流子迁移率和激子扩散长度。
卟啉低聚物的能级(energetics)与单个的卟啉类似，但是具有更窄得带隙并表现出更短的激发态寿命；然而，我们已表明，可以使用常规受体例如C60。不同的端基和侧基(例如甲氧基或氰基)将提高或降低能级，这可以用于改变探测器中的暗电流和开路电压。
卟啉是最重要的生物分子之一，它对于生命是必需的并且在自然中负责氧化还原反应例如植物中的光合作用和动物中的呼吸。(Wasielewski，M.R.，Chem.Rev.1992，435-461，及其中的参考文献；Harriman，A.，Sauvage，J.-P.，Chem.Soc.Rev.1996，24，41-48，及其中的参考文献；Murakami，Y.，Kikuchi，J.-i.，Hisaeda，Y.，Hayashida，O.，Chem.Rev.1996，96，721-758，及其中的参考文献)。合成的卟啉具有广泛的应用，可在有机电子学的不同领域中用作光电子材料(Applications：Past，Present and Future.The Porphyrin Handbook；Kadish，K.M.，Smith，K.M.和Guilard，R.，Eds.；Academic Press：San Diego，CA，2000；Vol.6；Electron Transfer.The Porphyrin Handbook；Kadish，K.M.，Smith，K.M.和Guilard，R.，Eds.；Academic Press：San Diego，CA，2000；Vol.8.Some most recent examples；Perez，M.D.，Borek，C.，Djurovich，P.I.，Mayo，E.I.，Lunt，R.R.，Forrest，S.R.，Thompson，M.E.，Adv.Mater.2009，21，1517-1520；Imahori，H.，Umeyama，T.，Ito，S.，Acc.Chem.Res.2009，ACS ASAP，10.1021/ar900034t；Liu，Y.，Feng，X.，Shen，P.，Zhou，W.，Weng，C.，Zhao，B.，Tan，S.，Chem.Comm.2009，2499-2501；以及Che，C.-M.，Chui，S.S.-Y.，Xu，Z.-X.，Roy，V.A.L.，Yan.J.J.，Fu，W.-F.，Lai，P.T.，Williams，I.D.，Che.Asia.J.2008，3，1092-1103)，例如太阳能电池、光电探测器，在多种反应中作为催化剂(Biochemistry and Binding：Activation of Small Molecules.The Porphyrin Handbook；Kadish，K.M.，Smith，K.M.和Guilard，R.，Eds.；Academic Press：San Diego，CA，2000；Vol.4；Lu，Y.，Yeung，N.，Sieracki，N.，Marshall，N.M.，Nature，2009，855-862.(b)Doyle，M.P.，Angew.Chem.Int.Ed.2009，48，850-852；Thu，H-Y.，Tong，G.S-M.，Huang，J-S.，Chan，S.L-F.，Deng，Q-H.，Che，C-M.，Angew.Chem.Int.Ed.2008，47，9747-9751)，生物成像剂和药物中的生物活性成分(Medical Aspects of Porphyrins.The Porphyrin Handbook；Kadish，K.M.，Smith，K.M.和Guilard，R.，Eds.；Academic Press：San Diego，CA，2003；Vol.14)。使用卟啉作为光电子材料的优点包括电荷分离和电荷传输的效率，即使在组装的卟啉的厚膜中(Huijser，A.，Savenije，T.J.，Meskers，S.C.J.，Vermeulen，M.J.，Siebbeles，L.D.A.，J.Am.Chem.Soc.2008，130，12496-12500；Winters，M.U.，Dahlstedt，E.D.，Blades，H.E.，Wilson，C.J.，Frampton，M.J.，Anderson，H.L.，Albinsson，B，J.Am.Chem.Soc.2007，129，4291-4297；Siebbeles，L.D.A.，Huijser，A.，Savenije，T.J.，J.Mater.Chem.2009，19，6067-6072；Huijser，A.，Suijkerbuijk，B.M.J.M.，Klein Gebbink，R，J.M.，Savenije，T.J.，Siebbeles，L.D.A.，J.Am.Chem.Soc.2008，130，2485-2492)，在可见光区域的强的吸光度、高化学稳定性、调节光电子性能的能力(Applications：Past，Present and Future.ThePorphyrin Handbook；Kadish，K.M.，Smith，K.M.和Guilard，R.，Eds.；Academic Press：San Diego，CA，2000；Vol.6；Electron Transfer.ThePorphyrin Handbook；Kadish，K.M.，Smith，K.M.和Guilard，R.，Eds.；Academic Press：San Diego，CA，2000；Vol.8；Perez，M.D.，Borek，C.，Djurovich，P.I.，Mayo，E.I.，Lunt，R.R.，Forrest，S.R.，Thompson，M.E.，Adv.Mater.2009，21，1517-1520；Imahori，H.，Umeyama，T.，Ito，S.，Acc.Chem.Res.2009，ACS ASAP，10.1021/ar900034t；Liu，Y.，Feng，X.，Shen，P.，Zhou，W.，Weng，C，Zhao，B.，Tan，S.，Chem.Comm.2009，2499-2501；以及Che，C.-M.，Chui，S.S.-Y.，Xu，Z.-X.，Roy，V.A.L.，Yan.J.J.，Fu，W.-F.，Lai，P.T.，Williams，I.D.，Che.Asia.J.2008，3，1092-1103)。最近由卟啉阵列组成的多卟啉体系受到特别的关注(Beletskaya，I.，Tyurin，V.S.，Tsivadze，A.Yu.，Guilard，R.，Stern，C，Chem.Rev.2009，109，1659-1713；Fukuzumi，S.，Kojima，T.，J.Mater.Chem.2008，18，1427-1439)。通过用卟啉单元之间的三个碳-碳键将卟啉稠合到一起而制得的卟啉低聚物(卟啉带状物)是高度共轭的体系，其具有扩展到近红外区域的吸收(例如，对于锌卟啉的二聚体为1200nm，或者对于锌卟啉的三聚体为1500nm)(Tsuda，A.，Osuka，A.，Science，2001，293，79-82；Tsuda，A.，Furuta，H.，Osuka，A.，J.Am.Chem.Soc.2001，123，10304-10321；Cho，H.S.，Jeong，D.H.，Cho，S.，Kim，D.，Matsuzaki，Y.，Tanaka，K.，Tsuda，A.，Osuka，A.，J.Am.Chem.Soc.2002，124，14642-14654；以及Tsuda，A.，Bull.Chem.Soc，Jpn.，2009，82，11-28)。
扩展吸收的第二种途径是通过改变卟啉的核。该核可以含有两个氢原子，或者2+价的金属原子(即Zn、Pb、Sn(II)等)，或者具有2+的总价态的金属复合物(即ClAl、Sn(IV)O、Sn(IV)Cl2等)，该金属改变吸收能量和强度。扩展共轭的一种新的方法是如上所述将多环芳烃(PAH)例如芘或蒽稠合到卟啉的末端，形成单一稠合(mono-fused)的卟啉(Yamane，O.，Sugiura，K-i.，Miyasaka，H.，Nakamura，K.，Fujumoto，T.，Nakamura，K.，Kaneda，T.，Sakata，Y.，Yamashita，M.，Chem.Lett.2004，33，40-42；Tanaka，M.，Hayashi，S.，Eu，S.，Umeyama，T.，Matano，Y.，Imahori，H.，Chem.Comm.2007，2069-2071；以及Davis，N.K.S.，Pawlicki，M.，Anderson，H.L.，Org.Lett.2008，10，3945-3947)。这会将共轭扩展，提高吸收波长，并将吸收拓宽至更宽的波段，同时具有与Soret波段相比提高的Q波段强度。然而，PAHs与卟啉的稠合要求存在活化基团，例如甲氧基或羧基，在非取代PAHs的情况下不发生。(Yamane，O.，Sugiura，K-i.，Miyasaka，H.，Nakamura，K.，Fujumoto，T.，Nakamura，K.，Kaneda，T.，Sakata，Y.，Yamashita，M.，Chem.Lett.2004，33，40-42；Tanaka，M.，Hayashi，S.，Eu，S.，Umeyama，T.，Matano，Y.，Imahori，H.，Chem.Comm.2007，2069-2071；以及Davis，N.K.S.，Pawlicki，M.，Anderson，H.L.，Org.Lett.2008，10，3945-3947)。另外，据我们所知，在多于一个芳环的情况下不发生稠合以形成封端的卟啉。另一方面，卟啉带状物具有不同的氧化还原性能并具有更窄的能隙(Cho，H.S.，Jeong，D.H.，Cho，S.，Kim，D.，Matsuzaki，Y.，Tanaka，K.，Tsuda，A.，Osuka，A.，J.Am.Chem.Soc.2002，124，14642-14654)。这可以促进与PAHs的稠合反应，并且在一个卟啉分子中的多重稠合反应是可能的，而不需要使用活化基团。在本文中，提供了新的一类卟啉带状物和PAHs的杂化物的吸收和合成，它通过将带状物的两端和PAHs用两个或三个碳-碳键连接而组成。
除非另外说明，各种实施方案的任何层可以通过任何合适的方法沉积。对于有机层，优选方法包括热蒸发、喷墨，例如如美国专利No.6,013,982和6,087,196中所记载，其全部内容通过引用纳入本文中；有机气相沉积(OVPD)，例如如Forrest等人的美国专利No.6,337,102中所记载，其全部内容通过引用纳入本文中；以及通过有机气相喷涂(OVJP)的沉积，例如如美国专利申请No.10/233,470中所记载，其全部内容通过引用纳入本文中。其它合适的沉积方法包括旋涂和其它基于溶液的方法。基于溶液的方法优选在氮气或惰性气氛中进行。对于其它层，优选方法包括热蒸发。优选的成图案方法包括通过掩模沉积、冷焊，例如如美国专利No.6,294,398和6,468,819中所记载，其全部内容通过引用纳入本文中；以及与某些沉积方法如喷墨和OVJD相关的成图案方法。也可以使用其它方法。可以对待沉积的材料进行改性以使它们与具体的沉积方法相容。例如，可以在小分子中使用取代基例如支化或非支化的并优选含有至少3个碳的烷基和芳基，以增强它们进行溶液处理的能力。可以使用具有20个或更多个碳的取代基，3至20个碳是优选范围。具有非对称结构的材料可以比具有对称结构的材料具有更好的可溶液处理性，因为非对称材料可以具有较低的重结晶倾向。树枝状化合物取代基可以用于提高小分子进行溶液处理的能力。
根据本发明的实施方案制备的器件可以纳入很多种消费产品中，包括平板显示器、计算机监视器、电视、广告牌、室内或室外照明灯和/或信号灯、危险警告显示器、全透明显示器、柔性显示器、激光打印机、电话、移动电话、个人数字助理(PDAs)、笔记本电脑、数码相机、可携式摄像机、取景器、微型显示器、交通工具、大面积墙、剧场或体育场屏幕或标志。多种控制机制可以用于控制根据本发明制备的器件，包括无源矩阵和有源矩阵。很多器件拟用于对人体而言舒适的温度范围内，例如18℃至30℃，更优选室温(20至25℃)。
本文中记载的材料和结构可以应用于很多有机器件中。例如，其它光电子器件如OLEDs、有机太阳能电池和有机光电探测器可以使用这些材料和结构。更一般地说，有机器件例如有机晶体管可以使用这些材料和结构。
术语卤、卤素、烷基、环烷基、烯基、炔基、芳烷基(arylkyl)、杂环基团、芳基、芳香基团和杂芳基是本领域已知的，并且定义于US7,279,704的第31-32栏中，该专利通过引用纳入本文中。
提供了卟啉低聚物和含有这些化合物的器件。这些卟啉化合物处于供体/受体配置中，该配置对于在可见光波长工作的更常见的小分子有机光电探测器是典型的(即铜酞氰/C60)。卟啉低聚物可以充当供体并与受体例如C60配对。一种实施方案是以底部照明的配置来沉积探测器。使用具有透明传导层例如氧化铟锡(ITO)的玻璃基片，然后是任选的PEDOT:PSS层以帮助形成随后的层，然后是可溶卟啉的溶液沉积或者可升华卟啉的热蒸发、厚度≈80-200nm的受体例如C60的热蒸发，最后是触点例如BCP/银或LiF/铝的蒸发。
提供了卟啉化合物，该化合物具有以下结构：
R1-R24独立地选自氢、羟基、卤素、硫属元素、巯基、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。R1-R24之一为稠合的多环芳基或者稠合的杂环芳基。M为二配位、三配位、四配位、五配位或六配位金属离子或者2个氢原子。n为0-100。优选地，n为0-5。当n为5时，该化合物具有在约2500nm的波长相应。为受限于理论，据信激发态局限在该化合物的相对较小的部分上。因此，将卟啉低聚物扩展到超过五个单元不会改变该化合物的波长相应。
一方面，M选自Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Th、U、Zn、ClAl、SnO、SnCl2、Pb(OAc)和Sn(OH)2。优选地，M为Zn、Pb、Sn、ClAl、SnO、SnCl2、Pb(OAc)和Sn(OH)2。
一方面，R1-R24之一为稠合的芘。优选地，R1-R9和R13-R21之一为稠合的芘。
一方面，该化合物选自：
R1-R63独立地选自氢、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。每个虚弧线为多环芳族取代基或杂环芳族取代基。X可以为二配位、三配位、四配位或六配位的。X选自O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge和B。
虚弧线为形成闭合环的取代基，它可以扩展π体系的共轭。例如，结构
可以描述为
另一方面，虚弧线为选自以下的取代基：
i、j和m各自独立地为0-100。波浪线表示该π扩展单元向卟啉的稠合点。点表示取代基连接到卟啉的间位的点。X为O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge或B。Y为H、M或X。R’1-R’23独立地选自氢、羟基、卤素、硫属元素、巯基、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。
在以上提供的取代基组中，没有明确地表示出卟啉带状物。这些图中的“点”表示取代基连接到卟啉的间位的点。“波浪”线表示该π扩展单元向卟啉的稠合点。下列图示是说明“点”和“波浪”线的非限制性实例，所述“点”表示稠合到卟啉上的多环芳基的稠合位置，所述“波浪”线表示与卟啉环的间位的连接位置。
优选地，虚弧线取代基为萘、蒽或芘。最优选地，虚弧线为芘。不受限于理论，据信稠合的芘导致扭曲，这提高化合物的溶解度，这又改善可处理性。具有改善的溶解度的化合物对于制备薄膜特别有利。
提供了卟啉化合物的具体实例。一方面，该化合物选自：
还提供了有机器件。该器件包含第一电极、第二电极、位于该第一电极和第二电极之间的第一层，以及包含第二有机化合物的第二层，所述第二有机化合物位于第一电极和第二电极之间，其中该第二层与第一层直接接触。
该第一层包含第一化合物，其中该第一化合物具有以下结构：
R1-R24独立地选自氢、羟基、卤素、硫属元素、巯基、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。M为二配位、三配位、四配位、五配位或六配位金属离子或者2个氢原子。n为0-100。优选地，n为0-5。
一方面，R1-R24的至少之一为稠合的多环芳基或者稠合的杂环芳基。优选地，R1-R24的至少之一为稠合的芘。更优选地，R1-R9和R13-R21之一为稠合的芘。
另一方面，该第一层与第一电极接触，并且该器件进一步包含位于第二层和第二电极之间并与之接触的BCP层。
一方面，M选自Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Th、U、Zn、ClAl、SnO、SnCl2、Pb(OAc)和Sn(OH)2。优选地，M为Zn、Pb、Sn、ClAl、SnO、SnCl2、Pb(OAc)和Sn(OH)2。
一方面，该第二化合物选自C60、C70、C84、F16-CuPc、PTCBI、PTCDA、PCBM或PTCDI。优选地，该第二化合物为C60。
一方面，该器件在大于1200nm的波长具有光响应。另一方面，该器件在大于1500nm的波长具有光响应。
一方面，该第一层使用溶液处理进行设置。
另一方面，该第一层包含多于一种的第一化合物。
再一方面，该第二化合物位于具有约80nm至约200nm的厚度的层中。
一方面，该第一化合物与聚苯乙烯、氯苯、甲苯、亚甲基氯、二氯甲烷、氯仿、氯萘、二氯苯和吡啶中的一种或多种相结合地设置。
提供了包含卟啉化合物的器件的具体实例。一方面，该第一化合物选自：
R1-R63独立地选自氢、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。每个虚弧线为多环芳族取代基或杂环芳族取代基。X可以为二配位、三配位、四配位或六配位的。X选自O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge和B。
虚弧线为形成闭合环的取代基。如上所述，该取代基可以扩展π体系的共轭。一方面，该虚弧线为选自以下的取代基：
i、j和m各自独立地为0-100。波浪线表示该π扩展单元向卟啉的稠合点。点表示取代基连接到卟啉的间位的点。X为O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge或B。Y为H、M或X。R’1-R’23独立地选自氢、羟基、卤素、硫属元素、巯基、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。如以上所讨论，卟啉带状物未明确显示在以上取代基列表中。这些图中的“点”表示多环芳基连接到卟啉的间位的点。“波浪”线表示该π扩展单元向卟啉的稠合点。
优选地，虚弧线取代基为萘、蒽或芘。
另一方面，该第一化合物选自：
再一方面，该器件为消费产品。
实验
化合物实施例：
实施例1芘环与锌卟啉二聚体的稠合(见图12)
4，4，5，5-四甲基-2-(芘-1-基)-1，3，2-二氧杂环戊硼烷。向1-溴芘在甲苯中的约0.1M溶液中加入10mol％的Cl2Pd(PPh3)2、5当量的甲基吡啶硼烷和10当量的三乙胺。将反应混合物用氮脱气并回流过夜。将反应混合物用水骤冷，将甲苯蒸除，并将残余物进行硅胶柱色谱(用1∶0至1000∶5的己烷-乙酸乙酯混合物进行梯度洗脱)，得到70-80％的4，4，5，5-四甲基-2-(芘-1-基)-1，3，2-二氧杂环戊硼烷。1H-NMR(CDCl3，400MHz)：1.51(s，12H)，8.02(t，1H，J＝7.7Hz)，8.07-8.24(m，6H)，8.56(d，1H，J＝9.7Hz)，9.09(d，1H，J＝9.7Hz)。MALDI TOF：328(M+)，对C22H21BO2要求328.16。
[10，20-双(3，5-二叔丁基苯基)-5-(1-芘基)卟啉合(2-)-κN21，κN22，κN23，κN24)锌(II)(见图12)。A)在氮气氛下在-10℃(NaCl/冰浴)向卟啉I(图12，化合物I，5g，6.7mmol)在二氯甲烷(300mL)和吡啶(5mL)中的搅拌的溶液中加入NBS(1.54g，8.7mmol，1.3当量)。将反应混合物在相同温度下搅拌10分钟，然后使其用5分钟升温至0℃(水浴)，并用丙酮(20mL)骤冷。使粗反应混合物通过硅胶柱，用二氯甲烷-吡啶混合物(100∶1)洗脱。收集所有的绿色-紫色级份，将溶剂蒸发，将残余物溶解于二氯甲烷-吡啶混合物(95∶5，100mL)中，并加入200mL甲醇以使溴化卟啉沉淀。在30分钟后将所有晶体通过过滤收集，得到单溴化和二溴化卟啉的混合物(比率2.3∶1，4.9g，约85％)。在不进一步分离的情况下将该混合物用于下一步。B)将以上单溴卟啉和二溴卟啉(单溴卟啉和二溴卟啉之比为2.3∶1，4g，约4.7mmol)、碳酸铯(7.8g，24mmol，5当量)、Pd(PPh3)4(271mg，5mol％)和1-芘基-四甲基二氧杂环戊硼烷(2.32g，7.1mmol)在甲苯(700mL)中的混合物脱气并在氮气氛下回流12小时。将反应混合物冷却并相继通过C盐(celite)、硅胶和中性氧化铝垫，用甲苯洗涤。将甲苯在真空下蒸除，通过从二氯甲烷-甲醇的分步结晶和用己烷和乙酸乙酯的混合物洗脱的硅胶柱色谱将残余物分离，得到[10，20-双(3，5-二叔丁基苯基)-5-(1-芘基)卟啉合(2-)-κN21，κN22，κN23，κN24)锌(II)(见图12，化合物II)2.76g 2.9mmol，62％)和[10，20-双(3，5-二叔丁基苯基)-5，15-双(1-芘基)卟啉合(2-)-κN21，κN22，κN23，κN24)锌(II)(0.81g 0.71mmol，15％)。
[10，20-双(3，5-二叔丁基苯基)-5-(1-芘基)卟啉合(2-)-κN21，κN22，κN23，κN24)锌(II)(见图12，化合物II)。1H-NMR(CDCl3，400MHz)：1.54(s，36H)，7.43(d，1H，J＝9.3Hz)，7.67(d，1H，J＝9.3Hz)，7.60(s，2H)，8.00-8.18(m，6H)，8.32(t，2H，J＝7Hz)，8.40(d，1H，J＝9.1Hz)，8.51(d，1H，J＝7.7Hz)，8.63(d，2H，J＝4.6Hz)，8.82(d，1H，J＝7.7Hz)，8.95(d，2H，J＝4.6Hz)，9.18(d，2H，J＝4.5Hz)，9.46(d，2H，J＝4.5Hz)，10.33(s，1H)。MALDI TOF：950(M+)，对C64H60N4Zn要求948.41。
[10，20-双(3，5-二叔丁基苯基)-5，15-双(1-芘基)卟啉合(2-)-κN21，κN22，κN23，κN24)锌(II)。1H-NMR(CDCl3，400MHz)：1.47，1.477和1.481(s，36H，旋转异构体)，7.50(dd，2H，J＝9.3，10.6Hz)，7.71-7.74(m，4H，旋转异构体)，8.04-8.14(m，8H)，8.33(t，4H，J＝7.2Hz)，8.42(d，2H，J＝9.1Hz)，8.54(d，2H，J＝7.7Hz)，8.63(dd，4H，J＝0.8，4.7Hz)，8.86(dd，2H，J＝2.8，7.7Hz)，8.92(d，4H，J＝4.7Hz)。MALDI TOF：1150(M+)，对C80H68N4Zn要求1148.47。
{μ-[10，10′-双(1-芘基)-5，5′，15，15′-四(3，5-二叔丁基苯基)-18，18′，20，20′-二环-2，2′-双卟啉合(4-)-κN21，κN22，κN23，κN24，κN21′，κN22′，κN23′，κN24′]}二锌(II)(见图12，化合物III)。将卟啉II(160mg，0.17mmol)、DDQ(191mg，0.82mmol，5当量)和三氟甲磺酸钪(III)(414mg，0.82mmol，5当量)在氮气氛下溶解于甲苯(300mL)中，并将混合物在室温下搅拌1小时，并加热回流另外2小时。在冷却至室温后，将混合物相继通过硅胶垫(2次)和氧化铝垫(用100∶1的二氯甲烷-吡啶混合物洗脱)。将溶剂在真空下蒸发，将残余物溶解于二氯甲烷-吡啶混合物(30mL，100∶1)中，并通过加入200mL甲醇使产物沉淀。产量110mg(0.058mmol，68％)。1H-NMR(5％吡啶-d5于CDCl3中，400MHz)：1.33(s，72H)，7.06(s，4H)，7.10(d，4H，J＝4.5Hz)，7.38(d，4H，J＝4.5Hz)，7.47-7.61(m，12H)，7.67(t，2H，J＝9Hz)，7.93(t，2H，J＝8Hz)，8.01(d，2H，J＝7Hz)，8.10(d，2H，J＝9Hz)，8.16(d，4H，J＝8Hz)，8.25(d，2H，J＝7Hz)，8.31(t，2H，J＝8Hz)，8.53(s，2H)。13C-NMR(5％吡啶-d5于CDCl3中，75MHz)：31.4，34.6，105.6，117.8，120.3，122.1，122.5，124.1，124.5，124.8，125.1，125.9，126.6，126.7，127.1，127.4，128.0，128.1，130.3，130.6，130.7，131.0，131.3，131.9，135.8，136.9，140.3，148.2，153.1，153.36，153,44，154.3。MALDI TOF：1894.5(M+)，对C128H114N8Zn2要求1895.77。
{μ-[9，10，9′，10′-双(1，10-芘基)-5，5′，15，15′-四(3，5-二叔丁基苯基)-18，18′，20，20′-二环-2，2′-双卟啉合(4-)-κN21，κN22，κN23，κN24，κN21′，κN22′，κN23′，κN24′]}二锌(II)(见图12，化合物IV)。将锌卟啉二聚体III(65mg，0.034mmol)和无水氯化铁(III)(120mg，0.74mmol，约20当量)在氮气氛下在无水二氯甲烷(50mL)中搅拌2小时。将反应混合物用吡啶(2mL)骤冷，用水洗涤并在用二氯甲烷洗脱的情况下相继通过硅胶和中性氧化铝垫，得到粗的游离碱(free base)稠合卟啉二聚体的溶液(MALDI TOF：1763(M+)，要求1764)。将二水合乙酸锌(II)在甲醇(10mL)中的溶液加入游离碱二聚体的溶液中，并将混合物在室温下搅拌2小时。将反应混合物用水洗涤，在用二氯甲烷洗脱的情况下相继通过硅胶和中性氧化铝垫。将在真空下蒸发二氯甲烷后的残余物溶解于二氯甲烷(10mL)中，并通过加入甲醇(100mL)使产物沉淀。产量为40-50mg(62-77％)。稠合的芘-卟啉二聚体IV即使在溶液中也表现出提高的p-p重叠，使得吡啶-d5于CDCl3或CD2Cl2中的5％溶液中的1H-NMR谱由芳族区域中的很宽的信号组成，仅可以识别叔丁基的宽信号(见图13)。然而，可以通过使用吡啶-d5在苯-d6中的5％溶液而避免聚集(见图13)。1H-NMR(5％吡啶-d5于CDCl3中，400MHz)：叔丁基质子1.18(s，36H)，1.41和1.45(s，36H)，宽单峰形式的芳族质子6.95，7.00，7.04，7.54，7.57，7.60，7.97，8.13，8.32。1H-NMR(5％吡啶-d5于苯-d6中，400MHz)：一些芳族信号与苯的信号重叠，1.32(s，36H)，1.45和1.47(s，36H)，6.73(s，2H)，7.46-7.55(m，6H)，7.74-8.06(m，20H)，8.35(d，2H，J＝4.5Hz)，8.50(s，2H)，8.64(d，4H，J＝2.7Hz)，9.03(d，2H，J＝8.3Hz)。MALDI TOF：1890.1(M+)，对C128H110N8Zn2要求1889.74。
实施例2 1-取代的蒽环与锌卟啉二聚体的双重稠合(见图14，化合物VI)
2-(4，5-二甲氧基蒽-1-基)-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷和2-(4，5-二甲氧基蒽-9-基)-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷。向1-溴-4，5-二甲氧基蒽和9-溴-4，5-二甲氧基蒽的混合物(1-溴和9-溴异构体之比为3∶1，7.0g，22.1mmol)在甲苯(300mL)中溶液中加入7mol％的Cl2Pd(PPh3)2(1g，1.54mmol)、5当量的甲基吡啶硼烷和10当量的三乙胺。将反应混合物用氮脱气并回流过夜。将反应混合物用水骤冷，将甲苯蒸除，并将残余物进行硅胶柱色谱(用1∶0至1000∶5的己烷-乙酸乙酯混合物进行梯度洗脱)，得到2-(4，5-二甲氧基蒽-1-基)-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷(2.3g，6.3mmol，29％)和2-(4，5-二甲氧基蒽-9-基)-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷(0.5g，1.4mmol，6.2％)。
2-(4，5-二甲氧基蒽-1-基)-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷。1H-NMR(CDCl3，250MHz)：1.42(s，12H)，4.01(s，3H)，4.02(s，3H)，6.68(dd，2H，J＝9.0，8.0Hz)，7.34(t，1H，J＝9Hz)，7.64(d，1H，J＝9Hz)，8.06(d，1H，J＝8Hz)，9.26(s，1H)，9.28(s，1H).MALDITOF：364(M+)，对C22H25BO4要求364.18。
2-(4，5-二甲氧基蒽-9-基)-4，4，5，5-四甲基-1，3，2-二氧杂环戊硼烷。1H-NMR(CDCl3，250MHz)：1.54(s，12H)，4.03(s，6H)，6.68(d，2H，J＝8Hz)，7.37(dd，2H，J＝8.0，9.0Hz)，7.93(d，2H，J＝9Hz)，9.37(s，1H)。MALDI TOF：364(M+)，对C22H25BO4要求364.18。
[10，20-双(3，5-二叔丁基苯基)-5-(4，5-二甲氧基蒽-1-基)卟啉合(2-)-κN21，κN22，κN23，κN24)锌(II)(见图14，化合物V)。将以上单溴卟啉和二溴卟啉(单溴卟啉和二溴卟啉之比为10∶1，1.38g，约1.78mmol)、碳酸铯(3g，8.9mmol，5当量)、Pd(PPh3)4(620mg，30mol％)和二甲氧基蒽-1-基四甲基二氧杂环戊硼烷(0.95g，2.67mmol，1.5当量)在甲苯(500mL)中的混合物脱气并在氮气氛下回流2小时。将反应混合物冷却并相继通过C盐、硅胶和中性氧化铝垫，用甲苯洗涤。将甲苯在真空下蒸除，通过从二氯甲烷-甲醇的分步结晶和用己烷和乙酸乙酯的混合物洗脱的硅胶柱色谱将残余物分离，得到[10，20-双(3，5-二叔丁基苯基)-5-(4，5-二甲氧基蒽-1-基)卟啉合(2-)-κN21，κN22，κN23，κN24)锌(II)(见图11，化合物V)1.35g 1.37mmol，77％)和[10，20-双(3，5-二叔丁基苯基)-5，15-双(4，5-二甲氧基蒽-1-基)卟啉合(2-)-κN21，κN22，κN23，κN24)锌(II)。
[10，20-双(3，5-二叔丁基苯基)-5-(4，5-二甲氧基蒽-1-基)卟啉合(2-)-κN21，κN22，κN23，κN24)锌(II)(见图14，化合物V)。1H-NMR(5％吡啶-d5于CDCl3中，400MHz)：1.50(d，36H，J＝1Hz)，4.05(s，3H)，4.33(s，3H)，6.39(d，1H，J＝8.8Hz)，6.47(d，1H，J＝7.1Hz)，6.91(dd，1H，J＝7.1，8.8Hz)，7.36(s，1H)，7.74(t，2H，J＝2Hz)，8.02(t，2H，J＝2Hz)，8.10(t，2H，J＝2Hz)，8.14(d，1H，J＝8Hz)，8.68(d，2H，J＝4.6Hz)，8.82(d，2H，J＝4.6Hz)，9.06(d，2H，J＝4.5Hz)，9.33(d，2H，J＝4.5Hz)，9.49(s，1H)，10.14(s，1H).13C-NMR(5％吡啶-d5于CDCl3中，75MHz)：31.0，33.00，33.02，36.2，56.1，56.3，100.0，100.7，104.6，114.1，116.6，118.9，119.1，119.9，122.4，122.5，123.7，126.4，128.3，128.5，129.5，129.9，130.4，130.5，130.7，130.9，131.4，135.5，140.4，146.1，146.2，147.4，148.0，148.2，148.7，153.5，153,6。MALDI TOF：985.6(M+)，对C64H64N4O2Zn要求984.43。
{μ-[10，10′-双(4，5-二甲氧基蒽-1，9-基)-5，5′，15，15′-四(3，5-二叔丁基苯基)-18，18′，20，20′-二环-2，2′-双卟啉合(4-)-κN21，κN22，κN23，κN24，κN21′，κN22′，κN23′，κN24′]}二锌(II)(见图14，化合物VI)。将卟啉V(50mg，0.051mmol)、DDQ(115mg，0.51mmol，10当量)和三氟甲磺酸钪(III)(249mg，0.51mmol，10当量)在氮气氛下溶解于甲苯(50mL)中，并将混合物在室温下搅拌1小时，并加热回流另外8小时。在冷却至室温后，将混合物相继通过硅胶垫(2次)和氧化铝垫(用100∶1的二氯甲烷-吡啶混合物洗脱)。将溶剂在真空下蒸发，将残余物溶解于二氯甲烷-吡啶混合物(30mL，100∶1中)，并通过加入200mL甲醇使产物沉淀。产量47mg(0.23mmol，94％)。稠合的蒽-卟啉二聚体VI在溶液中表现出提高的聚集，使得吡啶-d5于CDCl3中的5％溶液中的1H-NMR谱由芳族区域中的宽信号组成，仅可以识别叔丁基的宽信号。1H-NMR(5％吡啶-d5于CDCl3中，400MHz)：叔丁基质子1.43，1.44和1.47(s，72H)，甲氧基的宽单峰3.97，4.08和4.17，宽信号形式的芳族质子6.60(m)，6.67(d，J＝8Hz)，6.78(d，J＝7Hz)，6.85(s)，6.99(t，J＝9Hz)，7.04(s)，7.07(d，J＝8Hz)，7.12(d，J＝9Hz)，7.49(s)，7.67(s)。13C-NMR(5％吡啶-d5于CDCl3中，75MHz)：29.3，31.1(宽)，34.6(宽)，52.2(宽)，55.3(宽)，122.2，123.1，123.2，123.3，125.5，125.53，126.0，127.2，127.7，127.74，127.9，128.0，128.3，128.4，128.5，128.7，129.8，134.5，135.5，137.6，138.5。MALDI TOF：1963(M+)，对C128H118N8O4Zn2要求1963.78。吸收光谱可以见于图11中。
实施例3 9-取代的蒽环与锌卟啉二聚体的三重稠合(见图14，化合物VIII)
[10，20-双(3，5-二叔丁基苯基)-5-(4，5-二甲氧基蒽-9-基)卟啉合(2-)-κN21，κN22，κN23，κN24)锌(II)(见图14，化合物VII)。A)在氮气氛下在-10℃(NaCl/冰浴)向卟啉I(图12，化合物I，5g，6.7mmol)在二氯甲烷(300mL)和吡啶(5mL)中的搅拌的溶液中加入NBS(3.6g，20mmol，2.3当量)。将反应混合物在相同温度下搅拌10分钟，然后使其用5分钟升温至0℃(水浴)，并用丙酮(20mL)骤冷。使粗反应混合物通过硅胶柱，用二氯甲烷-吡啶混合物(100∶1)洗脱。收集所有的绿色-紫色级份，将溶剂蒸发，将残余物溶解于二氯甲烷-吡啶混合物(95∶5，100mL)中，并加入200mL甲醇以使溴化卟啉沉淀。在30分钟后将所有晶体通过过滤收集，得到二溴化卟啉(4.6g，5.03mmol，75％)。B)将甲苯(400mL)中的以上二溴卟啉(0.82g，0.9mmol)、碳酸铯(1.64g，5mmol，5.6当量)、Pd(PPh3)4(205mg，20mol％)和二甲氧基蒽-9-基四甲基二氧杂环戊硼烷(0.49g，1.35mmol，1.5当量)脱气并加热回流10分钟。此后，加入Pd2(dba)3(164mg，20mol％)和三叔丁基膦(己烷中的10wt％溶液4ml)，并使反应混合物继续在氮气氛下回流2小时。将反应混合物冷却并相继通过C盐、硅胶和中性氧化铝垫，用甲苯洗涤。将甲苯在真空下蒸除，通过从二氯甲烷-甲醇的分步结晶和用己烷和乙酸乙酯的混合物洗脱的硅胶柱色谱将残余物分离，得到[10，20-双(3，5-二叔丁基苯基)-5-(4，5-二甲氧基蒽-9-基)卟啉合(2-)-κN21，κN22，κN23，κN24)锌(II)(见图14，化合物VII)127mg，0.13mmol，14％)。1H-NMR(5％吡啶-d5于CDCl3中，400MHz)：1.48(s，36H)，4.16(s，6H)，6.39(d，2H，J＝9Hz)，6.62(d，2H，J＝7Hz)，6.73(dd，2H，J＝7,9Hz)，7.71(t，2H，J＝2Hz)，8.03(d，4H，J＝2Hz)，8.24(d，2H，J＝4.6Hz)，8.74(d，2H，J＝4.6Hz)，9.04(d，2H，J＝4.4Hz)，9.32(d，2H，J＝4.4Hz)，9.73(s，1H)，10.15(s，1H)。13C-NMR(5％吡啶-d5于CDCl3中，75MHz)：31.7，34.9，55.6，100.8，105.6，115.9，116.3，120.3，121.2，121.3，123.6，123.7，125.1，129.9，131.1，131.3，132.3，132.4，135.8，136.2，136.8，142.2，148.1，149.4，149.7，149.9，150.4，150.7，155.7。MALDI TOF：985(M+)，对C64H64N4O2Zn要求984.43。
{μ-[10，10′-双(4，5-二甲氧基蒽-1，8，9-基)-5，5′，15，15′-四(3，5-二叔丁基苯基)-18，18′，20，20′-二环-2，2′-双卟啉合(4-)-κN21，κN22，κN23，κN24，κN21′，κN22′，κN23′，κN24′]}二锌(II)(见图14，化合物VI)。将卟啉VII(20mg，0.051mmol)、DDQ(36mg，0.16mmol，8当量)和三氟甲磺酸钪(III)(79mg，0.16mmol，8当量)在氮气氛下溶解于甲苯(20mL)中，并将混合物在室温下搅拌1小时，并加热回流另外8小时。在冷却至室温后，将混合物相继通过硅胶垫(2次)和氧化铝垫(用100∶1的二氯甲烷-吡啶混合物洗脱)。产量19mg(quant.)。稠合的蒽-卟啉二聚体VIII在溶液中表现出提高的聚集，使得吡啶-d5于CDCl3中的5％溶液中的1H-NMR谱由芳族区域中的宽信号组成，并且不能解析。MALDI TOF：1959(M+)，对C128H118N8O4Zn2要求1957.75。吸收光谱可以见于图11中。
实施例4 3-取代的苯并噻吩基环与锌卟啉二聚体的双重稠合。
[10，20-双(3，5-二叔丁基苯基)-5-(3-苯并噻吩基)卟啉合(2-)-κN21，κN22，κN23，κN24)锌(II)。将以上单溴卟啉和二溴卟啉(单溴卟啉和二溴卟啉之比为6∶4，1.0g，约1.1mmol)、碳酸铯(3g，8.9mmol)、Pd(PPh3)4(120mg，10mol％)、吡啶(4mL)、水(2mL)和3-苯并噻吩基硼酸(0.39g，2.2mmol，2当量)在甲苯(400mL)中的混合物脱气并在氮气氛下回流7小时。将反应混合物冷却并相继通过C盐、硅胶和中性氧化铝垫，用甲苯洗涤。将甲苯在真空下蒸除，通过向二氯甲烷溶液中加入甲醇而使残余物结晶。单取代和二取代的3-苯并噻吩基卟啉的产量为1g，不进行进一步纯化而用于下一步。
{μ-[9，10，9′，10′-双(2，3-苯并噻吩基)-5，5′，15，15′-四(3，5-二叔丁基苯基)-18，18′，20，20′-二环-2，2′-双卟啉合(4-)-κN21，κN22，κN23，κN24，κN21′，κN22′，κN23′，κN24′]}二锌(II)。将以上苯并噻吩基取代的卟啉的混合物(1.0g，0.68mmol)、DDQ(770mg，3.4mmol，5当量)和三氟甲磺酸钪(III)(1670mg，3.4mmol，5当量)在氮气氛下溶解于甲苯(500mL)中，并将混合物在室温下搅拌1小时，并加热回流另外1小时。在冷却至室温后，将混合物用己烷-二氯甲烷-吡啶的混合物洗脱而进行柱色谱。将溶剂在真空下蒸发，将残余物溶解于二氯甲烷-吡啶混合物(30mL，100∶1中)，并通过加入200mL甲醇使产物沉淀。产量170mg(0.1mmol，15％)。稠合的蒽-卟啉二聚体VI在溶液中表现出提高的聚集，使得吡啶-d5于CDCl3中的5％溶液中的1H-NMR谱由芳族区域中的宽信号组成，仅可以识别叔丁基的宽信号。UV/VIS(2％C5H5N于CH2Cl2中)λ，nm：1485，1186，768，670，617，433。(MALDI TOF：1833.2(M+)，对C128H118N8O4Zn2*C5H5N要求1832.67(100％)。
{μ-[9，10，9′，10′-双(1，10-芘基)-5，5′，15，15′-四(3，5-二叔丁基苯基)-18，18′，20，20′-二环-2，2′-双卟啉合(4-)-κN21，κN22，κN23，κN24，κN21′，κN22′，κN23′，κN24′]}二铅(II)。将完全稠合的锌卟啉二聚体III(50mg，0.026mmol)溶解于二氯甲烷(10ml)中，加入浓盐酸(0.2mL)并将反应混合物剧烈搅拌1分钟。将反应混合物用吡啶(0.5mL)骤冷，用水洗涤，并在用二氯甲烷洗脱的情况下相继通过硅胶和中性氧化铝垫，得到游离碱稠合卟啉二聚体的溶液(MALDI TOF(100％int)：1763(M+)，要求1764)。将三水合乙酸铅(II)(100mg)在吡啶(4mL)中的溶液加入游离碱二聚体的溶液中，并将混合物加热回流3小时。此后，将反应混合物冷却至室温，并在用二氯甲烷洗脱的情况下相继通过硅胶和中性氧化铝垫。将在真空下蒸发溶剂后的残余物溶解于二氯甲烷(1mL)中，并通过加入甲醇(10mL)使产物沉淀。产量43mg(0.020mmol，76％)。1H-NMR(5％吡啶-d5于苯-d6中，400MHz，在75℃记录)由宽信号组成，由于：1.33(br.s，36H)，1.53(br.s，36H)，7.04(br.t，2H，J＝4.5Hz)，7.63(br.t，2H，J＝4.5Hz)，7.69-8.23(m)，8.57(br.s，2H)，8.92(br.s，2H)。MALDI TOF(100％int)：2174.73(M+)，对C128H110N8Pb2要求2175.84。UV/VIS NIR(1％C5H5N于CH2Cl2中)，λ(ε)：1459(63583)，1241(26596)，634(141820)，476(33718)，426(36312)。
{μ-[9，10，9′，10′-双(1，10-芘基)-5，5′，15，15′-四(3，5-二叔丁基苯基)-18，18′，20，20′-二环-2，2′-双卟啉合(4-)-κN21，κN22，κN23，κN24，κN21′，κN22′，κN23′，κN24′]}四氯二锡(II)。将完全稠合的锌卟啉二聚体III(50mg，0.026mmol)溶解于二氯甲烷(10ml)中，加入浓盐酸(0.2mL)并将反应混合物剧烈搅拌1分钟。将反应混合物用吡啶(0.5mL)骤冷，用水洗涤，并在用二氯甲烷洗脱的情况下相继通过硅胶和中性氧化铝垫，得到游离碱稠合卟啉二聚体的溶液(MALDI TOF(100％int)：1763(M+)，要求1764)。将三水合氯化锡(II)(200mg)在吡啶(5mL)中的溶液加入游离碱二聚体在氯仿(100mL)中的溶液中，并将混合物加热回流2小时。此后，将反应混合物冷却至室温，在用二氯甲烷洗脱的情况下相继通过硅胶垫。将在真空下蒸发溶剂后的残余物溶解于二氯甲烷(10mL)中，并通过加入甲醇(50mL)使产物沉淀。产量35mg(0.016mmol，63％)。1H-NMR(5％吡啶-d5于苯-d6中，400MHz，在75℃记录)由宽信号组成，这是由于聚集。MALDI TOF(100％int)：2066.9(100％，M+-2Cl)，2139.1(M+)，对C128H110N8Sn2Cl2(M-2Cl)要求2067.63，对C128H110N8Sn2Cl4(M+)要求2139.57。
器件实施例
尽管已展示了少数几种实例，在超过Si的截止的波长(λ)(即λ＞1100nm)具有响应的近红外(NIR)有机光电探测器对用于成像和其它检测应用是有意义的。(A.Rogalski，Infrared Physics & Technology 2002，43，187)。在之前的工作中，已展示了在λ＞1000nm具有响应的聚合物光电探测器，但是光学敏感性通常是由于长的吸收尾，其具有小于百分之几的外量子效率(EQE)。(Y.J.Xia，L.Wang，X.Y.Deng，D.Y.Li，X.H.Zhu，Y.Cao，Applied Physics Letters 2006，89；L.Wen，B.C.Duck，P.C.Dastoor，S.C.Rasmussen，Macromolecules 2008，41，4576；以及E.Perzon，F.L.Zhang，M.Andersson，W.Mammo，O.Inganas，M.R.Andersson，Advanced Materials 2007，19，3308)。由于多种原因，具有大的NIR光响应的有机材料体系是少见的。II型(交错)异质结必须形成于具有足够的能量偏移的供体和受体材料之间，以离解光生激子；随着能隙降低，发现具有合适的能量匹配的分子组合变得越来越困难。此外，激子寿命通常随着能隙而降低，这是由于激子-声子诱导复合(即内部转变)。(H.S.Cho，D.H.Jeong，S.Cho，D.Kim，Y.Matsuzaki，K.Tanaka，A.Tsuda，A.Osuka，Journal of the American Chemical Society 2002，124，14642；D.Tittelbachhelmrich，R.P.Steer，Chemical Physics1995，197，99)。这些困难已推动了使用聚合物或小分子材料与II-VI量子点(在λ＞1000nm具有＜1％的EQE)(X.M.Jiang，R.D.Schaller，S.B.Lee，J.M.Pietryga，V.I.Klimov，A.A.Zakhidov，Journal ofMaterials Research 2007，22，2204)或与单壁碳纳米管(在λ＝1150nm和1300nm EQE≈2％)(M.S.Arnold，J.D.Zimmerman，C.K.Renshaw，X.Xu，R.R.Lunt，C.M.Austin，S.R.Forrest，Nano Letters 2009，9，3354)组合的杂化有机-无机器件的开发。在此，我们展示了使用基于三重连接的卟啉带状物二聚体的光电探测器在λ＝1350nm具有EQE＝6.5％的NIR。这些卟啉带状物代表了有前途的一类材料，它可以通过在空间上扩展电子体系的共轭而改性，以表现出甚至更长的波长响应。(H.S.Cho，D.H.Jeong，S.Cho，D.Kim，Y.Matsuzaki，K.Tanaka，A.Tsuda，A.Osuka，Journal of the American Chemical Society 2002，124，14642)。
所提供的分子由两个Zn金属化卟啉基体组成，所述卟啉在间位-间位和两个β位三重连接，具有4个3，5-二叔丁基苯基侧基，但是以单键合的4-氰基苯基(CNPh)、3，5-二叔丁基苯基(DTBPh)、芘(P取代)和双重键合的芘(P稠合)的末端相区别(见图15的插图)。三重稠合的卟啉带状物如以上所述合成。(A.Tsuda，H.Furuta，A.Osuka，AngewandteChemielnternational Edition 2000，39，2549；M.Kamo，A.Tsuda，Y.Nakamura，N.Aratani，K.Furukawa，T.Kato，A.Osuka，Organic Letters2003，5，2079；F.Y.Cheng，S.Zhang，A.Adronov，L.Echegoyen，F.Diederich，Chemistrya European Journal 2006，12，6062)。通过与Osuka等人报道的类似的程序将P取代转变成P稠合(K.Kurotobi，K.S.Kim，S.B.Noh，D.Kim，A.Osuka，Angewandte Chemielnternational Edition2006，45，3944)。这些化合物在整个可见光区域并抵达NIR中具有吸收，在λ1050nm和1350nm的波长之间具有Q波段吸收峰，并具有＜＝1.5-3×104cm-1的相应吸收系数，如图4所示。将用于材料表征的膜使用膜流延刀(即刮刀)沉积于裸露的或者聚(3，4-亚乙基二氧噻吩)聚(苯乙烯磺酸盐)(PEDOT-PSS)涂布的石英基片上。使用原子力显微镜(AFM)测量表面形貌。CNPh可溶于(5-10mg/ml)纯的氯苯中，并如图16(a)所示形成具有＞20nm的均方根(RMS)粗糙度的大的结晶域，已证明它对于器件制造而言太粗糙。向CNPh加入1(vol)％吡啶增强其溶解度，从而将RMS粗糙度降至9.0nm，并将膜形貌从大的裂开的橡树叶形颗粒变成杏仁形颗粒，如图16(b)所示。DBTPh和P取代均比CNPh更可溶于氯苯中(＞10mg/ml)，并分别形成具有0.5nm和2.7nm的RMS粗糙度的膜(图16(c)和(d))。P稠合在氯苯中的溶解度＜2.5mg/ml，导致薄的(因而过于透明的)膜；加入1(vol)％吡啶提高溶解度并得到具有5.3nm的RMS粗糙度的膜。
对于从氯苯流延的CNPh在2θ＝4.21±0.1°，对于从具有1(vol)％吡啶的氯苯流延的CNPh在4.28±0.1°，对于P取代在4.34±0.1°，观察到X射线衍射峰(见图17a)，分别对应于
和
的(001)面之间的距离。这与针对CNPh和P取代分别计算的
和
的(001)面间距非常吻合，这可以从图17(b)中所示的计算的晶体结构中看出。单独的(001)衍射峰表明分子在它们的(001)面与基片表面平行的情况下结晶。吡啶的加入将CNPh衍射峰的半峰全宽(FWHM)从0.214±0.004°(2θ)提高到0.463±0.010°(2θ)，分别对应于由于平均晶粒尺寸导致的43±2nm(～20分子层)和18±1nm(～9分子层)Scherrer展宽。(A.Guinier，Xray diffraction in crystals，imperfect crystals，and amorphous bodies，W.H.Freeman，SanFrancisco，1963)。P取代的FWHM为0.354±0.010°(2θ)，对应于24±1nm(～12分子层)的晶粒尺寸。对DTBPh或P稠合没有观察到衍射峰，表明膜是无定形的。相对于二茂铁/二茂铁阳离子参比测量P取代和P稠合的还原和氧化电势。对于P取代和P稠合，还原(氧化)电势分别为-1.10V(-0.01V)和-0.97V(-0.13V)。对于DTBPh、CNPh和C60，分别在-1.07V(+0.03V)和-1.07V(0.01V)和-0.86V测量还原(氧化)电势。(L.A.Fendt，H.Fang，M.E.Plonska-Brzezinska，S.Zhang，F.Cheng，C.Braun，L.Echegoyen，F.Diederich，European Journal of OrganicChemistry 2007，4659；S.A.Lerke，B.A.Parkinson，D.H.Evans，P.J.Fagan，Journal of the American Chemical Society 1992，114，7807)。使用与形貌研究相同的条件在预清洁的PEDOT-PSS涂布的氧化铟锡(ITO)玻璃上制备器件，然后依次热蒸发(VTE)C60、浴铜灵(BCP)和Ag阴极。对于CNPh、DTBPh和P稠合，在±1V观察到＞2×103的整流比，对于P取代器件＞2×106。对于除了基于CNPh的器件以外的所有器件，观察到n≈1.3的理想因子，而CNPh为n≈1.8，如图18所示。n＜1.5的理想因子对于飘移-扩散是典型的，n＝1.5和n＝2之间的理想因子标志着在本体中或在供体-受体异质界面处的缺陷辅助的生成-复合。缺陷相关的陷阱可来自于杂质或形貌杂乱的存在。(N.Li，B.E.Lassiter，R.R.Lunt，G.Wei，S.R.Forrest，Applied Physics Letters 2009，94，3)。当将P取代转变成P稠合时，向芘端基形成额外的键的过程降低P取代的还原电势，因而降低界面间隙(卟啉带状物分子的最高已占分子轨道或HOMO与C60的最低未占分子轨道或LUMO之间的能量差)0.12eV，导致计算出的界面生成暗电流的11倍的提高(B.P.Rand，D.P.Burk，S.R.Forrest，PhysicalReview B 2007，75，11)，与之相对，观察到约三个数量级的差别。这些差别表明，与DTBPh和P取代相比，来自缺陷的提高的生成-复合率存在于CNPh和P稠合材料中。或者，P取代和DTBPh的大体积的端基相对于具有较小体积端基的CNPh和P稠合降低供体和受体体系之间的相互作用，导致降低的孪生复合率和因而更低的暗电流。(M.D.Perez，C.Borek，S.R.Forrest，M.E.Thompson，Journal of the American Chemical Society2009，131，9281)。
对于多种器件，光谱解析的EQE示于图19中。对于基于TBPh、CNPh、P取代和P稠合的器件，分别观察到在λ＝1045nm、1130nm、1090nm和1345nm处1.2±0.1％、1.6±0.1％、2.1±0.1％和6.5±0.3％的峰效率。传递矩阵模型用于由器件结构的光学性能和EQE数据确定内量子效率(IQE)。(P.Peumans，A.Yakimov，S.R.Forrest，Journal of Applied Physics2003，93，3693)。在由20±4nm厚的P稠合膜、125nm的C60，10nm的BCP和100nm的Ag组成的结构中，λ＝1350nm光的入射辐射的19±5％被吸收，而观察到的EQE为5.9％。这得到IQE＝31±8％，表明激子从6.2±1.6nm厚的活性区域收集。从氯苯中0.25、0.5和1mg/ml的溶液的膜流延得到20±4nm、60±12nm和120±24nm的厚度，分别得到在λ＝1350nmEQE＝5.3±0.6％、6.2±0.4％和4.5±0.4％。对供体层厚度的弱的依赖性与小于最薄膜的扩散长度是一致的。
比探测率使用D*＝RA1/2/SN，其中是R是响应性，A是探测器活性面积，SN是RMS噪声电流谱密度。(S.M.Sze，Physics of SemiconductorDevices，Wiley，New York 1981，xii)。在零偏压时(此时以热噪声为主)，对于基于P取代的器件在λ＝1090nm获得D*＝1.6±0.1×1011琼斯的峰比探测率，对于基于P稠合的器件在λ＝1350nm获得2.3±0.1×1010琼斯的峰比探测率，如图19所示。这些探测率显著小于在相同波长范围内敏感的InGaAs探测器(～1013琼斯)，但是与使用冷却PdS探测器获得的相当。(A.Rogalski，Infrared Physics & Technology 2002，43，187；J.G.Webster，The measurement，instrumentation，and sensors handbook，CRC出版社与IEEE出版社合作出版，Boca Raton，Fla.1999)。
使用外部50Ω负载对光激发的电响应用于检测光生载流子提取和器件带宽，结果示于图6中。对于基于P取代的探测器，响应衰减时间常数在V＝0为2.09±0.02ns，在-1V渐进地降低至τ＝1.87±0.03ns。这对应于56±7MHz的3dB衰减频率，如图20的插图所示。在-1V，基于P稠合、DTBPh和CNPh的器件的响应时间分别为τ＝2.15±0.02ns、2.30±0.02ns和3.17±0.02ns。器件的电容在C＝20.4和21.6nF/cm2之间，表明完全耗尽的活性区域，其应当具有通过50Ω负载～0.8ns的电阻-电容(RC)时间常数，假定串联电阻可忽略。这里，发现当C60和/或卟啉二聚体厚度提高时τ降低，从而降低电容，表明寄生串联电阻对器件带宽引入限制。
因此，这些卟啉带状物分子对于用于NIR光电探测器应用是有前景的。通过在这种宽类别的材料中扩展共轭长度，将吸收从近可见光扩展到深入NIR。探测器性能受到用于官能化的取代基分子的影响，这又影响膜晶体结构和形貌。基于P稠合的探测器具有6.5％的峰EQE，D*＝2.3±0.1×1011琼斯，在λ＝1350nm的响应时间τ＝2.12±0.02ns。
应当理解，本文中所述的多种实施方案仅仅作为示例，不用于限制本发明的范围。例如，在不偏离本发明的精神的情况下，本文中所述的很多材料和结构可以用其它材料和结构替代。因此，要求保护的本发明可以包括对于本领域技术人员而言显而易见的具体实施例和优选实施方案的变化形式。应当理解，关于为什么本发明能够成立的多种理论是非限制性的。
Claims (30)
1.具有以下结构的化合物：
其中R1-R24独立地选自氢、羟基、卤素、硫属元素、巯基、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基；
其中R1-R24之一为稠合的多环芳基或者稠合的杂环芳基；
其中M为二配位、三配位、四配位、五配位或六配位金属离子或者2个氢原子；并且
其中n为0-100。
2.权利要求1的化合物，其中M选自Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Th、U、Zn、ClAl、SnO、SnCl2、Pb(OAc)和Sn(OH)2。
3.权利要求1的化合物，其中M为Zn、Pb、Sn、ClAl、SnO、SnCl2、Pb(OAc)或Sn(OH)2。
4.权利要求1的化合物，其中R1-R24之一为稠合的芘。
5.权利要求1的化合物，其中R1-R9和R13-R21之一为稠合的芘。
6.权利要求1的化合物，其中n为0-5。
7.权利要求1的化合物，其中该化合物选自：
其中R1-R63独立地选自氢、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基；
其中每个虚弧线为多环芳族取代基或杂环芳族取代基；
其中X可以为二配位、三配位、四配位或六配位的；并且
其中X选自O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge和B。
8.权利要求7的化合物，其中虚弧线取代基选自：
其中i、j和m各自独立地为0-100；
其中波浪线表示该π扩展单元向卟啉的稠合点；
其中点表示多环芳基连接到卟啉的间位的点；
其中X为O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge或B；
其中Y为H、M或X；并且
其中R’1-R’23独立地选自氢、羟基、卤素、硫属元素、巯基、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。
9.权利要求8的化合物，其中虚弧线取代基为萘、蒽或芘。
10.权利要求1的化合物，其中该化合物选自：
11.有机器件，其包含：
第一电极；
第二电极；和
位于该第一电极和第二电极之间的第一层，其中该第一层包含第一化合物，其中该第一化合物具有以下结构：
其中R1-R24独立地选自氢、羟基、卤素、硫属元素、巯基、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基；
其中M为二配位、三配位、四配位、五配位或六配位金属离子或者2个氢原子；
其中n为0-100；以及
包含第二有机化合物的第二层，所述第二有机化合物位于第一电极和第二电极之间，其中该第二层与第一层直接接触。
12.权利要求11的器件，其中R1-R24的至少之一为稠合的多环芳基或者稠合的杂环芳基。
13.权利要求11的器件，其中R1-R24的至少之一为稠合的芘。
14.权利要求11的器件，其中R1-R9和R13-R21之一为稠合的芘。
15.权利要求11的器件，其中该第一层与第一电极接触，并且该器件进一步包含位于第二层和第二电极之间并与第二层和第二电极接触的BCP层。
16.权利要求11的器件，其中M选自Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、La、Ce、Ti、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Hg、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、P、As、Sb、Bi、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Th、U、Zn、ClAl、SnO、SnCl2、Pb(OAc)和Sn(OH)2。
17.权利要求11的器件，其中该第二化合物选自C60、C70、C84、F16-CuPc、PTCBI、PTCDA、PCBM或PTCDI。
18.权利要求11的器件，其中该第二化合物为C60。
19.权利要求11的器件，其中该器件在大于1200nm的波长具有光响应。
20.权利要求11的器件，其中该器件在大于1500nm的波长具有光响应。
21.权利要求11的器件，其中M为Zn、Pb、Sn、ClAl、SnO、SnCl2、Pb(OAc)和Sn(OH)2。
22.权利要求11的器件，其中该第一层使用溶液处理进行设置。
23.权利要求11的器件，其中该第一层包含多于一种的第一化合物。
24.权利要求11的器件，其中该第二化合物位于具有约80nm至约200nm的厚度的层中。
25.权利要求11的器件，其中该第一化合物与聚苯乙烯、氯苯、甲苯、亚甲基氯、二氯甲烷、氯仿、氯萘、二氯苯和吡啶中的一种或多种相结合地设置。
26.权利要求11的器件，其中该第一化合物选自：
其中R1-R63独立地选自氢、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基；
其中每个虚弧线为多环芳族取代基或杂环芳族取代基；
其中X可以为二配位、三配位、四配位或六配位的；并且
其中X选自O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge和B。
27.权利要求26的器件，其中该虚弧线取代基选自：
其中i、j和m各自独立地为0-100；
其中波浪线表示该π扩展单元向卟啉的稠合点；
其中点表示多环芳基连接到卟啉的间位的点；
其中X为O、S、Se、Te、N、P、As、Si、Ge或B；
其中Y为H、M或X；并且
其中R’1-R’23独立地选自氢、羟基、卤素、硫属元素、巯基、烷基、氟代烷基、烷氧基、氨基、氰基、烯基、炔基、芳基和杂芳基。
28.权利要求26的器件，其中虚弧线取代基为萘、蒽或芘。
29.权利要求11的器件，其中该第一化合物选自：
30.权利要求11的器件，其中该器件为消费产品。
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| CN111416046A (zh) * | 2019-01-04 | 2020-07-14 | 三星显示有限公司 | 有机金属化合物和包括其的有机发光装置 |
| CN111825684A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-10-27 | 同济大学 | 可修饰型超共轭三重熔融卟啉二聚体强双光子吸收材料及其制备 |
| CN112094277A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-12-18 | 同济大学 | 三重熔融卟啉二聚体共价功能化单壁碳纳米管非线性纳米杂化材料及其制备 |
| CN113950823A (zh) * | 2019-07-30 | 2022-01-18 | 索尼集团公司 | 摄像元件和摄像装置 |
| CN114127965A (zh) * | 2019-07-11 | 2022-03-01 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 光电子器件 |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10256421B2 (en) | 2010-06-30 | 2019-04-09 | University Of Southern California | Fusing porphyrins with polycyclic aromatic hydrocarbons and heterocycles for optoelectronic applications |
| US9113535B2 (en) | 2010-06-30 | 2015-08-18 | The University Of Southern California | Fusing porphyrins with polycyclic aromatic hydrocarbons and heterocycles for optoelectronic applications |
| US9030189B2 (en) * | 2011-08-28 | 2015-05-12 | Edward Hartley Sargent | Quantum dot photo-field-effect transistor |
| US8933238B2 (en) | 2013-03-11 | 2015-01-13 | Saudi Basic Industries Corporation | Aryloxy-phthalocyanines of group III metals |
| EP2948463A2 (en) | 2013-03-11 | 2015-12-02 | Saudi Basic Industries Corporation | Aryloxy-phthalocyanines of group iv metals |
| KR101879725B1 (ko) * | 2017-08-08 | 2018-07-18 | 건국대학교 산학협력단 | 신규한 디아미노말레오니트릴 포르피린 유도체, 이를 포함하는 수은 이온 검출용 조성물 및 이를 이용한 수은 이온 검출 방법 |
| KR102053750B1 (ko) | 2018-07-27 | 2019-12-09 | 건국대학교 산학협력단 | 신규한 나프탈이미드-포르피린 유도체, 이를 포함하는 수은 이온 검출용 조성물 및 이를 이용한 수은 이온 검출 방법 |
| JP7324451B2 (ja) | 2019-02-28 | 2023-08-10 | 富士通株式会社 | 化合物、ナノリボン及び半導体装置 |
| US11597798B2 (en) * | 2019-12-04 | 2023-03-07 | The Regents Of The University Of Colorado, A Body Corporate | Porphene, a heterocyclic analog of graphene, methods of making and using the same |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1434771A (zh) * | 1999-12-28 | 2003-08-06 | 三井化学株式会社 | 光记录介质和氮杂卟啉化合物 |
| US20070272918A1 (en) * | 2006-05-25 | 2007-11-29 | Barry Rand | Organic photosensitive devices using subphthalocyanine compounds |
| CN101108783A (zh) * | 2001-08-09 | 2008-01-23 | 旭化成株式会社 | 有机半导体元件 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6013982A (en) * | 1996-12-23 | 2000-01-11 | The Trustees Of Princeton University | Multicolor display devices |
| US6337102B1 (en) * | 1997-11-17 | 2002-01-08 | The Trustees Of Princeton University | Low pressure vapor phase deposition of organic thin films |
| US6087196A (en) * | 1998-01-30 | 2000-07-11 | The Trustees Of Princeton University | Fabrication of organic semiconductor devices using ink jet printing |
| US6294398B1 (en) * | 1999-11-23 | 2001-09-25 | The Trustees Of Princeton University | Method for patterning devices |
| JP4049357B2 (ja) * | 2000-08-11 | 2008-02-20 | 独立行政法人科学技術振興機構 | ポルフィリン環が互いにメゾ−メゾ炭素結合と２つのβ−β炭素の結合との三つの結合により一方向に縮環したポルフィリン化合物およびその合成方法 |
| US7431968B1 (en) * | 2001-09-04 | 2008-10-07 | The Trustees Of Princeton University | Process and apparatus for organic vapor jet deposition |
| US7279704B2 (en) * | 2004-05-18 | 2007-10-09 | The University Of Southern California | Complexes with tridentate ligands |
| US7375370B2 (en) * | 2004-08-05 | 2008-05-20 | The Trustees Of Princeton University | Stacked organic photosensitive devices |
| US7230269B2 (en) * | 2005-06-13 | 2007-06-12 | The Trustees Of Princeton University | Organic photosensitive cells having a reciprocal-carrier exciton blocking layer |
| US7947897B2 (en) * | 2005-11-02 | 2011-05-24 | The Trustees Of Princeton University | Organic photovoltaic cells utilizing ultrathin sensitizing layer |
-
2010
- 2010-08-25 US US12/868,503 patent/US9017826B2/en active Active
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-
2015
- 2015-04-28 US US14/698,040 patent/US20150318479A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1434771A (zh) * | 1999-12-28 | 2003-08-06 | 三井化学株式会社 | 光记录介质和氮杂卟啉化合物 |
| CN101108783A (zh) * | 2001-08-09 | 2008-01-23 | 旭化成株式会社 | 有机半导体元件 |
| US20070272918A1 (en) * | 2006-05-25 | 2007-11-29 | Barry Rand | Organic photosensitive devices using subphthalocyanine compounds |
Non-Patent Citations (10)
| Title |
|---|
| HIROSHI SATO, 等: "Cyclic dimer of a fused porphyrin zinc complex as a novel host with two π-electronically coupled binding sites", 《CHEMICAL COMMUNICATIONS》, no. 18, 15 March 2005 (2005-03-15), pages 2324 - 2326, XP009140630, DOI: doi:10.1039/B501689D * |
| HIROSHI SATO, 等: "Positive Heterotropic Cooperativity for Selective Guest Binding via Electronic Communications through a Fused Zinc Porphyrin Array", 《JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY》, vol. 127, no. 38, 2 September 2005 (2005-09-02), pages 13086 - 13087, XP009140629, DOI: doi:10.1021/ja052993c * |
| HYUN SUN CHO,等: "Photophysical Properties of Porphyrin Tapes", 《JOURNAL OF THE AMERICAN CHEMICAL SOCIETY》, vol. 124, no. 49, 16 November 2002 (2002-11-16), pages 14642 - 14654 * |
| MASANOBU TANAKA,等: "Novel unsymmetrically π-elongated porphyrin for dye-sensitized TiO2 cells", 《CHEMICAL COMMUNICATIONS》, no. 20, 26 April 2007 (2007-04-26), pages 2069 - 2071 * |
| NICOLA K. S. DAVIS, 等: "Expanding the Porphyrin π-System by Fusion with Anthracene", 《ORGANIC LETTERS》, vol. 10, no. 18, 23 August 2008 (2008-08-23), pages 3945 - 3947, XP055135924, DOI: doi:10.1021/ol801500b * |
| OSAMU YAMANE,等: "Pyrene-Fused Porphyrins: Annulation Reactions of meso-Pyrenylporphyrins", 《CHEMISTRY LETTERS》, vol. 33, no. 1, 15 December 2003 (2003-12-15), pages 40 - 41, XP055135919, DOI: doi:10.1246/cl.2004.40 * |
| RYUJI MATSUMOTO, 等: "Ultrafast all-optical light modulation in the near infrared region by phase sensitive polymer guided wave mode geometry containing porphyrin tapes", 《APPLIED PHYSICS LETTERS》, vol. 94, no. 25, 30 June 2009 (2009-06-30), pages 253301, XP012121822, DOI: doi:10.1063/1.3159620 * |
| TOSHIAKI IKEDA, 等: "Synthesis of Doubly Strapped meso–meso-Linked Porphyrin Arrays and Triply Linked Conjugated Porphyrin Tapes", 《EUROPEAN JOURNAL OF ORGANIC CHEMISTRY》, vol. 2006, no. 14, 9 May 2006 (2006-05-09), pages 3193 - 3204, XP002609098, DOI: doi:10.1002/EJOC.200600289 * |
| TOSHIAKI IKEDA, 等: "Synthesis of Extremely π‐Extended Porphyrin Tapes from Hybrid meso-meso Linked Porphyrin Arrays: An Approach Towards the Conjugation Length", 《CHEMISTRY-AN ASIAN JOURNAL》, vol. 4, no. 8, 30 June 2009 (2009-06-30), pages 1248 - 1256, XP002609097, DOI: doi:10.1002/ASIA.200900125 * |
| VYACHESLAV V. DIEV, 等: "Fused Pyrene–Diporphyrins: Shifting Near-Infrared Absorption to 1.5 μm and Beyond", 《ANGEWANDTE CHEMIE》, vol. 49, no. 32, 2 July 2010 (2010-07-02), pages 5523 - 5526, XP009140633, DOI: doi:10.1002/anie.201002669 * |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111416046A (zh) * | 2019-01-04 | 2020-07-14 | 三星显示有限公司 | 有机金属化合物和包括其的有机发光装置 |
| CN114127965A (zh) * | 2019-07-11 | 2022-03-01 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 光电子器件 |
| CN114127965B (zh) * | 2019-07-11 | 2024-05-07 | 欧司朗光电半导体有限公司 | 光电子器件 |
| CN113950823A (zh) * | 2019-07-30 | 2022-01-18 | 索尼集团公司 | 摄像元件和摄像装置 |
| CN111825684A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-10-27 | 同济大学 | 可修饰型超共轭三重熔融卟啉二聚体强双光子吸收材料及其制备 |
| CN112094277A (zh) * | 2020-03-12 | 2020-12-18 | 同济大学 | 三重熔融卟啉二聚体共价功能化单壁碳纳米管非线性纳米杂化材料及其制备 |
| CN112094277B (zh) * | 2020-03-12 | 2021-10-08 | 同济大学 | 三重熔融卟啉二聚体共价功能化单壁碳纳米管非线性纳米杂化材料及其制备 |
Also Published As
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