CN109309104A - 光转换的器件及其制备方法、红外成像设备 - Google Patents

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Abstract

本发明属于显示器件领域，提供了光转换的器件及其制备方法、红外成像设备。本发明提供的光转换的器件，通过将感光部件和发光部件采取衬底上并列设置方式进行组合，同时将发光部件设置为包括设置在衬底上的第一电极、设置在第一电极上的至少两个发光单元以及设置在相邻发光单元之间的载流子生成层，使得发光部件具有成倍增加的发光电流效率，从而使器件获得更高的感光出光效率，同时由于器件的结构紧凑、体积小、重量轻，因而满足了器件便携式成像的要求；并且由于每个像素的结构简单、工艺难度低，使得每一个像素都适合现有的打印制备工艺，降低成本，可实现大面积的复制。

Description

光转换的器件及其制备方法、红外成像设备
技术领域
本发明属于显示器件领域，尤其涉及一种光转换的器件及其制备方法、红外成像设备。
背景技术
红外成像技术已经在医疗、军事、夜视、卫星以及民用等领域有着重要应用，一直是科学研究的一个热点。近几十年来，科研工作者们提出了可实现低频率的红外光到较高频的近红外或者高频率的可见光转换成像装置。
通常的红外-可见转换成像装置(或者光子能量上转换装置)是基于硅材料和光电倍增管的装置，装置的体积大，当其作为可穿戴的夜视装置时，存在耗电高、便携性差的缺点。为了改善前述的缺点，研究者开始转向于研究基于薄膜的夜视装置。其中较近期的一项改进是将感光和发光材料整合至一个像素中并用一个有增益功能的漏栅晶体管连接感光和发光部分，形成一个复杂的叠层结构。然而，这样的器件虽具有薄膜厚度、透明和外量子效率较高的特点，但由于器件结构复杂、工艺难度高，实现较大面积的复制是十分困难的。
因此，现有的红外-可见转换成像装置存在耗电高、便携性差、结构复杂、工艺难度高、生产成本高、难以实现较大面积的复制以及难以获得较高增益的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光转换的器件及其制备方法、红外成像设备，旨在解决因此，现有的红外-可见转换成像装置存在耗电高、便携性差、结构复杂、工艺难度高、生产成本高、难以实现较大面积的复制以及难以获得较高增益的问题。
本发明提供了一种光转换的器件，所述器件包括：
衬底；
连接部件；
设置在所述衬底和所述连接部件之间的且并列设置的感光部件和发光部件；
其中，所述感光部件和所述发光部件通过所述连接部件连接；所述发光部件包括设置在所述衬底上的第一电极、设置在所述第一电极上的至少两个发光单元以及设置在各相邻的两个发光单元之间的载流子生成层。
本发明还提供了一种光转换的器件的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
在衬底上形成并列设置的感光部件和发光部件；
在所述感光部件上表面和所述发光部件上表面设置连接部件，使所述感光部件和所述发光部件通过所述连接部件连接；
其中，所述发光部件包括第一电极、至少两个发光单元以及设置在相邻发光单元之间的载流子生成层，所述发光部件的形成步骤如下：
在所述衬底上沉积第一电极；
在所述第一电极上往所述连接部件方向交替沉积发光单元、载流子生成层发光单元；
重复所述交替沉积发光单元、载流子生成层、发光单元的步骤，至完成预定个数的发光单元的沉积。
本发明还提供了一种红外成像设备，所述红外成像设备包括如上所述的器件或包括如上所述的制备方法制备的器件。
本发明提供的光转换的器件，通过将感光部件和发光部件采取衬底上并列、电路上背靠背串联的方式进行组合，同时将发光部件设置为包括设置在衬底上的第一电极、设置在第一电极上的至少两个发光单元以及设置在相邻发光单元之间的载流子生成层，使得发光部件具有成倍增加的发光电流效率，从而使器件获得更高的感光出光效率，同时由于器件的结构紧凑、体积小、重量轻，因而满足了器件便携式成像的要求；并且由于每个像素的结构简单、工艺难度低，使得每一个像素都适合现有的打印制备工艺，降低成本，可实现大面积的复制。采用本发明的器件制作得到红外成像设备重量轻，适宜穿戴。本发明提供的光转换器件的制备方法，制备工艺简单，成本低，可实现大面积生产。
附图说明
图1是本发明的实施例提供的光转换的器件的结构示意图；
图2是本发明的实施例提供的对应图1的发光部件的结构示意图；
图3是本发明的实施例提供的对应图1的感光部件的结构示意图；
图4是本发明的实施例提供的光转换的器件的另一种结构示意图；
图5是本发明的实施例提供的对应图4的感光部件和发光部件组成的像素排列示意图；
图6是本发明的实施例提供的对应图4的感光部件和发光部件组成的像素排列示意图；
图7是本发明的实施例提供的对应图1的光转换的器件的连接部件的一种结构示意图；
图8是本发明的实施例提供的对应图1的光转换的器件的连接部件的另一种结构示意图；
图9是本发明的实施例提供的对应图1、图2以及图3的光转换的器件的等效电路示意图；
图10是本发明的实施例提供的对应图1的光转换的器件的连接部件的又一种结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
请参阅图1，图1为本发明实施例提供的光转换的器件的结构示意图。该光转换的器件包括：衬底1、设置在衬底1上的连接部件2、设置在衬底1和连接部件2之间的且并列设置的感光部件3和发光部件4。其中，感光部件3和发光部件4通过连接部件2连接。发光部件4包括设置在衬底1上的第一电极401、叠层设置在第一电极上的至少两个发光单元(当为两个发光单元时，发光单元分别为第一发光单元402、第二发光单元404)以及设置在相邻发光单元之间的载流子生成层403。
通过将感光部件3和发光部件4采取衬底1上并列设置并通过连接部件2将感光部件3和发光部件4连接的方式，器件结构更加紧凑、厚度薄、体积小；由于感光部件3和发光部件4并列设置，排布更合理，打印制备层数较少，本发明光转换的器件更适合打印制备，制备效率更高，且具有明显更高的良率。
通过连接部件2将感光部件3和发光部件4连接，器件在工作状态时，感光部件3将输入的非可见光信号转化为光生电子，光生电子通过所述连接部件2注入发光部件4，驱动发光部件发出可见光。在本发明实施例中，衬底1的选用不受限制，可以采用柔性基板，也可以采用硬质基板。衬底1优选为透光性较好的玻璃基板或者柔性基板，衬底1材料对不可见波段的吸收能力较小，以保证进入器件的不可见光的信号强度不被衬底1削弱。本发明的感光部件3，例如可以是一种量子点感光部件，因为量子点发光器件有更低的驱动电压，能耗更低；采用量子点材料制备得到的器件使用寿命更长和对环境有更好的耐受性。
在其中一种实施方式中，通过连接部件2将感光部件3和发光部件4连接，器件在工作状态时，感光部件3将输入的非可见光信号转化为光生电子，光生电子通过所述连接部件2注入发光部件4，并与注入发光部件4的空穴复合后使发光部件4产生光子驱动发光部件发出可见光。本发明的发光部件4为有机发光二极管或者量子点发光二极管等不限于此，优选的采用量子点发光二极管。因为，量子点发光二极管具有更佳的色纯；量子点材料的发光峰明显较窄，在相同发光外量子效率下，可以通过调整发光波长达到比有机材料更大的输出亮度，有利于成像被人眼观测；量子点发光器件有更低的驱动电压，能耗更低；采用量子点材料制备得到的器件使用寿命更长和对环境有更好的耐受性。
在其中一种实施方式中，发光部件4包括设置于衬底1上的第一电极401、叠层设置在第一电极401上的至少两个发光单元以及叠层设置在相邻发光单元之间的载流子生成层403。每个发光单元包括空穴传输层、发光层以及电子传输层，其中空穴传输层靠近第一电极设置，电子传输层靠近连接部件设置。两个或者多个发光单元形成叠层串联的结构进一步增加发光部件4的电流效率，即感光部件3提供相同电流的情况下，发光部件4成倍输出可见光。
在其中一种具体的实施方式中，当发光部件4包括的发光单元为两个而载流子生成层为一层时(请参阅图2)，发光单元分别为第一发光单元402和第二发光单元404，第一发光单402包括叠层设置于第一电极401上的空穴传输层4021、发光层4022以及电子传输层4023，第二发光单404包括叠层设置于载流子生成层403上的空穴传输层4041、发光层4042以及电子传输层4043，其中，载流子生成层403叠层设置于电子传输层4023和空穴传输层4041之间。
具体地，第一电极401沉积在衬底1上，第一电极401的材料优选地可以是氧化铟锡(ITO)，其对非可见波段光的透过率能够达到80％以上，可以保证透过衬底1及ITO以后进入感光部件3的非可见光的信号强度。
具体地，空穴传输层4021沉积在第一电极401上，用于传输空穴；空穴传输层4041沉积在载流子生成层403上，用于传输空穴。空穴传输层4021和空穴传输层4041的材料可以为传统的空穴传输材料，优选地，可以是有机材料、氧化物中的至少一种。其中，有机材料可以是聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、4-丁基-N,N-二苯基苯胺均聚物、苯胺,4-丁基-N,N-二苯基-,均聚合物(Poly-TPD)、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)、聚(9-乙烯咔唑)(PVK)、TPD、Spiro-TPD、LG101、HAT-CN、PEDOT:PSS、TAPC、a-NPB、m-MTDATA中至少的一种；氧化物可以是NixO、MoOx、VOx、WOx中的至少一种。
具体地，发光层4022沉积在空穴传输层4021上，发光层4042沉积在空穴传输层4041上，发光层4022和发光层4042均用于发射可见光，比如绿光波段。为了提高发光层4022和发光层4042的发光效率，发光层4022和发光层4042的厚度均优选为10nm-100nm。发光层4022和发光层4042具体以无机半导体量子点纳米晶作为电致发光材料，优选地包括但不限于II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物、IV族单质、有机发光材料中的至少一种。其中，II-VI族化合物的纳米晶可以是CdS、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnSeS中的至少一种，或其他二元、三元、四元的II-VI化合物；III-V族化合物的纳米晶可以是GaP、GaAs、InP、InAs中的至少一种，或其他二元、三元、四元的III-V化合物；有机发光材料包括有机荧光发光材料、有机磷光发光材料中的至少一种。优选地，当发光层4022和发光层4042均采用无机半导体量子点纳米晶作为发光材料，相比有机发光材料来说，采用量子点材料作为发光材料具有更佳的色纯；其次，由于量子点材料的发光峰明显较窄，在相同发光外量子效率下可以通过调整发光波长达到比有机材料更大的输出亮度，有利于成像被人眼观测；此外，量子点材料作为发光材料使得器件有更低的驱动电压，降低能耗；还有，量子点材料可以实现实施例中展示的全无机材料组成的结构，从而提高器件的使用寿命和对环境的耐受性。
具体地，电子传输层4023沉积在发光层4022上，电子传输层4043沉积在发光层4042上，电子传输层4023和电子传输层4043均用于传输电子。电子传输层4023和电子传输层4043的材料可以为传统的电子传输层材料，为了提高电子传输效率，优选地为宽带隙的氧化物、硫化物(及其纳米材料)，比如：ZnO，ZnS，TiO2等；或者为有机材料，比如菲咯啉(BPHEN)，Alq3等。
具体地，在物理模型上，载流子生成层403相当于一个结区两边都被高度掺杂的pn结，该pn结处在两个发光单元之间：n型半导体与一个发光单元的电子传输层相连；p型半导体与另一个发光单元的空穴传输层相连，以促进发光单元之间载流子的生成以及传输。作为其中的一种实施例，当发光单元为两个时，载流子生成层403叠层设置于电子传输层4023和空穴传输层4041之间。更具体地，载流子生成层为pn结结构，其中n型半导体层与电子传输层4023相连，p型半导体层与空穴传输层4041相连。其中，n型半导体层具体可以为但不限于掺杂或非掺杂的氧化物半导体和带n型掺杂的有机半导体；p型半导体层具体可以为但不限于掺杂或非掺杂的氧化物半导体和带p型掺杂的有机半导体。
在其中一种具体的实施方式中，请参阅图3，感光部件3包括叠层设置在衬底1上的第二电极301和依次层叠设置于第二电极301上的空穴传输层302、吸光层303、电子传输层304。
具体地，第二电极301沉积在衬底1上，第二电极301的材料优选地可以是氧化铟锡(ITO)，其对非可见波段光的透过率能够达到80％以上，可以保证透过衬底1及ITO以后进入感光部件3的非可见光的信号强度。
具体地，空穴传输层302沉积在第二电极301上，用于传输空穴。空穴传输层302的材料可以为传统的空穴传输材料，为了提高空穴传输效率，优选地为有机材料、氧化物中的至少一种，其中，有机材料可以是聚[双(4-苯基)(4-丁基苯基)胺]、4-丁基-N,N-二苯基苯胺均聚物、苯胺,4-丁基-N,N-二苯基-,均聚合物(Poly-TPD)、聚(9,9-二辛基芴-CO-N-(4-丁基苯基)二苯胺)(TFB)、聚(9-乙烯咔唑)(PVK)、TPD、Spiro-TPD、LG101、HAT-CN、PEDOT:PSS、TAPC、a-NPB、m-MTDATA中至少的一种；氧化物可以是NixO、MoOx、VOx、WOx中的至少一种。
具体地，吸光层303沉积在空穴传输层302上，用于吸收非可见波段的入射光，比如近红外波段。为了提高吸光层303的吸光效率，吸光层303的厚度优选为10nm-100nm。吸光层303具体以无机半导体量子点纳米晶作为吸光材料，优选地包括但不限于II-VI族化合物、III-V族化合物、II-V族化合物、III-VI族化合物、IV-VI族化合物、I-III-VI族化合物、II-IV-VI族化合物、IV族单质中的至少一种。其中，II-VI族化合物的纳米晶可以是PbS、PbSe、PbTe中的至少一种，或其他二元、三元、四元的II-VI化合物；III-V族化合物的纳米晶可以是InAs、InGaAs中的至少一种，或其他二元、三元、四元的III-V化合物。
具体地，电子传输层304沉积在吸光层303上，用于传输电子至连接部件2。电子传输层304的材料可以为传统的电子传输层材料，为了提高电子传输效率，优选地为宽带隙的氧化物、硫化物(及其纳米材料)，比如：ZnO，ZnS，TiO2等；或者为有机材料，比如菲咯啉(BPHEN)，Alq3等。
在其中一种实施方式中，感光部件3和发光部件4并列且隔离设置在衬底1和连接部件2之间，感光部件3和发光部件4彼此之间独立隔开，通过连接部件2连接，感光部件3和发光部件4分别用于吸收非可见波段的入射光和发射可见波段的出射光。感光部件3和发光部件4图案化分布在衬底1上，形成感光部件和发光部件的成像阵列，将非可见光转换成可见光。由于感光部件3和发光部件4独立隔开，成像阵列的成像单元分开排列，使得阵列的分布更适应打印设备，从而使器件的制备具有更高的良率。
其中，感光部件3和发光部件4彼此之间独立隔开可以通过空间上的隔离，也可以通过设置隔离介质层隔离划分感光部件3和发光部件4(请参阅图4)，以增强图案化。图案化分布的成像阵列，可以为发光部件4与感光部件3在数量上按一比一或一比多的方式并列隔离设置在衬底1上。
应当理解的是，所述一比一或一比多的方式是一种数量的比例关系，并非对数量的严格限定，例如可以理解的是，按一比多的方式并列设置时，器件上可以并列设置有一个发光部件4和多个感光部件3，或者器件上可以并列设置有多个发光部件4和多个感光部件3，只是发光部件4数量要多于感光部件3的数量。
如图5所示，感光部件3和发光部件4以1:1的比例分布(图5中，5001代表感光部件3和发光部件4以1:1的比例分布的像素单元，其中，5002代表一感光部件3，5003代表一发光部件4)。
当发光部件4和感光部件3在数量上按一比多的方式并列隔离设置在衬底1上时，感光部件3的并联数量应大于发光部件4的并联数量，例如3个感光部件3和1个发光部件4，如图6(图6中，6001代表感光部件和发光部件以3:1的比例分布的像素单元，其中，6002代表一感光部件，6003代表一发光部件)。将多个感光部件3在电路上并联连接后，通过连接部件2与一个发光部件4连接或多个并联连接的发光部件4连接，这样的设置可以增加感光部件3对发光部件4的电流供给，使得器件在不增加制备难度的前提下提高发光部件4的输出亮度。在保证设备整体输出亮度的合理比例下，将多个感光部件3并联连接后，通过连接部件2与一个发光部件4连接，可以保证单个发光部件器件输出亮度，且制备效率高。
在其中一种实施方式中，感光部件3和发光部件4的底面连接于衬底1，与该底面相对的一面是感光部件3和发光部件4的上表面。连接部件2可以是常规的导体。优选的，连接部件2为有信号增益功能的连接部件，将感光部件3和发光部件4相接，由此将感光部件3产生的光生电子通过增益之后注入发光部件4，并与注入发光部件4的空穴复合产生光子。为了使发光部件4能够发光效率更高，感光部件3的上表面被连接部件2的全覆盖，发光部件4的上表面被连接部件2部分覆盖。感光部件3的上表面被连接部件2的全覆盖可以使感光部件3产生的光生电子通过连接部件2增益后充分注入发光部件4发光，为了保证可见光的透光效果，优选地，发光部件4上表面的被连接部件2覆盖的面积不超过发光部件4上表面面积的5％，更优选地，发光部件4上表面的被连接部件2覆盖的面积为发光部件4上表面面积的2％-3％。
在其中一种具体实施方式中，连接部件2为NPN或PNP的双极性晶体管，双极性晶体管的基极连接感光部件3的上表面，双极性晶体管的发射极连接发光部件4的上表面，双极性晶体管的集电极接地。
具体地，当连接部件2为NPN的双极性晶体管时(参见图7)，用p型半导体连接感光部件上表面和发光部件上表面，p型半导体、感光部件3和发光部件4的被n型半导体覆盖；当连接部件2为PNP的双极性晶体管时(参见图8)，用n型半导体连接感光部件3上表面和发光部件4上表面，n型半导体、感光部件3和发光部件4的被p型半导体覆盖。
以发光部件4仅包括两个发光单元为例，如图9所示(图中以双极性晶体管为PNP半导体结构为例)，反向偏压的感光部件3工作在光伏模式下，吸光层303产生的解离电子通过连接部件2增益后注入发光部件4，并与注入发光部件4的空穴复合在发光层4022和发光层4042产生光子，以此实现器件的增益效果，使得器件具有更高的感光出光效率。
在其中一种具体实施方式中，连接部件2还可以为包括岛状导体与n型半导体混合结构的信号放大部件。具体地，参见图10，在感光部件3上表面和发光部件4上表面分布形成岛状导体，所述岛状导体、感光部件上表面和发光部件上表面被所述n型半导体覆盖，通过n型半导体将感光部件和发光部件连接。其中，导体可以是金属导体(如铝)或者简并半导体，n型半导体可采用C60但不限于此。
采用上述包括岛状导体与n型半导体混合结构的连接部件，增益可达到105％为例，通常的，感光部件3的外量子效率为5％，单个发光单元的外量子效率为20％，N个发光单元的外量子效率为N×20％，当将连接部件2设置为双极性晶体管，在N个发光单元下，此时获得的入射不可见光子-出射可见光子的转化效率为三者的乘积，即10×N。从感光部件入射一个不可见光子，会有10×N个可见光子从发光部件出射。
本发明实施例提供的光转换的器件，通过将感光部件3和发光部件4采取衬底1上并列设置的方式进行组合，同时发光部件设置为包括设置在衬底1上的第一电极、叠层设置在第一电极上的至少两个发光单元以及设置在相邻发光单元之间的载流子生成层，使得发光部件具有成倍增加的发光电流效率，从而使器件获得更高的感光出光效率，同时由于器件的结构紧凑、体积小、重量轻，因而满足了器件便携式成像的要求；并且由于每个像素的结构简单、工艺难度低，使得每一个像素都适合现有的打印制备工艺，降低成本，可实现大面积的复制。
本发明实施例提供了一种光转换的器件的制备方法。该光转换的器件的制备方法包括以下步骤：
步骤S01：在衬底上形成并列设置的感光部件和发光部件。
步骤S02：在感光部件上表面和发光部件上表面设置连接部件，使感光部件和发光部件通过连接部件连接。
其中，发光部件包括第一电极、至少两个发光单元以及设置在相邻发光单元之间载流子生成层，其中，发光部件的形成步骤如下：在衬底上沉积第一电极；在第一电极上往连接部件方向依次沉积发光单元、载流子生成层、发光单元，重复重复所述沉积发光单元、载流子生成层、发光单元的步骤，重复次数根据实际设计进行调整，至完成预定个数的发光单元的沉积。总而言之，当完成发光部件的形成步骤时，发光单元的个数高于载流子生成层的层数1个数值。在其中一种实施例中，发光单元的形成步骤包括：在第一电极往连接部件方向沉积第一空穴传输层、发光层以及第一电子传输层。
在其中一种实施例中，感光部件包括第二电极、第二空穴传输层、吸光层以及第二电子传输层，因而感光部件的形成方法如下：在衬底上沉积第二电极，在第二电极上沉积空穴传输材料形成第二空穴传输层，在第二空穴传输层上沉积吸光层，在吸光层上沉积电子传输材料形成第二电子传输层。
在其中一种实施例中，连接部件2为NPN双极性晶体管，因而步骤S02具体可以是：
步骤S021：在第一电子传输层和第二电子传输层上表面沉积一层n型半导体。
步骤S022：在沉积有一层n型半导体的第一电子传输层和第二电子传输层上表面，继续沉积一层p型半导体，使感光部件和发光部件通过增益部件连接。
在其中一种实施例中，增益部件为包括岛状导体与n型半导体的混合结构，因而步骤S02具体可以是：
步骤S021：在第一电子传输层和第二电子传输层上表面沉积形成岛状导体；
步骤S022：在沉积形成有岛状导体的第一电子传输层和第二电子传输层上表面，继续沉积一层n型半导体，使感光部件和发光部件通过增益部件连接。
在本发明实施例中，步骤S01和步骤S02中涉及的衬底、发光部件、感光部件、第一电极、发光单元、第一空穴传输层、发光层、第一电子传输层、第二电极、第二空穴传输层、吸光层、第二电子传输层以及连接部件的相关描述与前述实施例中对应的相关描述一致，在此不再描述。
在本发明实施例中，步骤S01和步骤S02中涉及的沉积的方式可以是真空沉积、溶液涂布(例如喷墨打印、转印、压印)或者二者相结合。
以下以喷墨打印为例说明制备方法：
(1)提供衬底，在衬底上分别沉积感光部件和发光部件的第一电极和第二电极，材料为ITO。
(2)分别在感光部件和发光部件内打印空穴传输材料，材料为PEDOT：PSS和NiOx。
(3)在感光部件像素内打印吸光材料作为吸光层，材料为PbS纳米晶；在发光部件像素内打印发光材料作为发光层，材料为CdSe-CdS核壳结构纳米晶。
(4)分别在感光部件和发光部件内打印电子传输层材料，材料为ZnO纳米颗粒。
(5)在发光部件像素内沉积载流子生成层：为掺铝(2％摩尔浓度)的氧化锌纳米颗粒(ZnO：2％Al)和PEDOT：PSS。
(6)在发光部件内沉积NiOx作为第二个发光单元的空穴传输层。
(7)在发光部件内沉积CdSe-CdS核壳结构纳米晶作为第二个发光单元的发光层。
(8)在发光部件内沉积ZnO纳米颗粒作为第二个发光单元的电子传输层。
(9)若须要制备第三个叠层的发光单元，重复(5)～(8)。
(10)沉积连接感光部件和发光部件的连接部件。首先，沉积超薄的金属铝，铝的厚度控制在5纳米以内，使铝不能连续形成连续薄膜从而形成岛状分布。之后，在岛状铝上继续沉积C60薄膜使之充分覆盖岛状铝。其中，ITO的覆盖率将决定连接部件的有效增益系数。优选地，将ITO的覆盖率控制在25％至75％，此时连接部件的集电极-发射极之间的电流将大于基极-发射极之间的电流，从而实现增益效果。
本发明实施例提供的光转换的器件的制备方法，由于该器件的结构简单，因而工艺难度低，操作简易，成本低，可实现大规模生产。
本发明实施例还提供了一种红外成像设备，包括如上所述的器件或包括如上所述的制备方法制备的器件。本发明实施例提供的红外成像设备具有更高的感光出光效率，体积小，重量轻，轻薄便携。
以上仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种光转换的器件，其特征在于，所述器件包括：
衬底；
连接部件；
设置在所述衬底和所述连接部件之间的且并列设置的感光部件和发光部件；
其中，所述感光部件和所述发光部件通过所述连接部件连接；所述发光部件包括设置在所述衬底上的第一电极、叠层设置在所述第一电极上的至少两个发光单元以及设置在各相邻的两个发光单元之间的载流子生成层。
2.如权利要求1所述的器件，其特征在于，工作状态时，所述感光部件将输入的非可见光信号转化为光生电子，所述光生电子通过所述连接部件注入所述发光部件，驱动所述发光部件发出可见光。
3.如权利要求1所述的器件，其特征在于，工作状态时，所述感光部件将输入的非可见光信号转化为光生电子，所述光生电子通过所述连接部件注入所述发光部件，并与注入所述发光部件的空穴复合后使所述发光部件产生光子，驱动所述发光部件发出可见光。
4.如权利要求1-3任一项所述的器件，其特征在于，所述发光单元包括空穴传输层、发光层以及电子传输层，所述发光层设置在所述空穴传输层和所述电子传输层之间，所述发光单元的空穴传输层靠近所述第一电极设置，所述电子传输层靠近所述连接部件设置。
5.如权利要求4所述的器件，其特征在于，所述载流子生成层为pn结结构，其中n型半导体层与一个发光单元的电子传输层相连，p型半导体层与另一发光单元的空穴传输层相连。
6.如权利要求1-3任一项所述的器件，其特征在于，所述感光部件上表面被所述连接部件全部覆盖，所述发光部件上表面被所述连接部件部分覆盖。
7.如权利要求6所述的器件，其特征在于，所述连接部件为双极性晶体管，所述双极性晶体管的基极连接所述感光部件上表面，所述双极性晶体管的发射极连接所述发光部件上表面。
8.如权利要求6所述的器件，其特征在于，所述连接部件为包括岛状导体与n型半导体的混合结构，所述岛状导体分布在所述发光部件和所述感光部件上表面，所述岛状导体、所述感光部件上表面和所述发光部件上表面被所述n型半导体覆盖。
9.如权利要求1、2、3、5、7或8任一项所述的器件，其特征在于，所述发光部件和所述感光部件按一比多的方式并列设置在所述衬底上，并联连接的多个感光部件通过所述增益部件与多个并联连接的发光部件连接。
10.如权利要求1、2、3、5、7或8任一项所述的器件，其特征在于，所述发光部件和所述感光部件按一比多的方式并列设置在所述衬底上，并联连接的多个感光部件通过所述增益部件与一发光部件连接。
11.如权利要求1、2、3、5、7或8任一项所述的器件，其特征在于，所述器件包括多个感光部件和一个发光部件，并联连接的多个感光部件通过所述增益部件与一发光部件连接。
12.一种光转换的器件的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
在衬底上形成并列设置的感光部件和发光部件；
在所述感光部件上表面和所述发光部件上表面设置连接部件，使所述感光部件和所述发光部件通过所述连接部件连接；
其中，所述发光部件包括第一电极、至少两个发光单元以及设置在相邻发光单元之间的载流子生成层，所述发光部件的形成步骤如下：
在所述衬底上沉积第一电极；
在所述第一电极上往所述连接部件方向沉积发光单元、载流子生成层、发光单元；
重复所述沉积发光单元、载流子生成层、发光单元的步骤，至完成预定个数的发光单元的沉积。
13.一种红外成像设备，其特征在于，所述红外成像设备包括权利要求1-11任一项所述的器件。
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