JP6754156B2 - 固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法、光電変換素子、撮像装置、電子機器、並びに光電変換素子。 - Google Patents
固体撮像素子および固体撮像素子の製造方法、光電変換素子、撮像装置、電子機器、並びに光電変換素子。 Download PDFInfo
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Description
図1は、本技術を適用した光電変換膜を用いた縦分光型の固体撮像素子の一実施の形態の構成例を示した図である。
一般式(1)
次に、図6を参照して、層状有機ペロブスカイト材料を用いた光電変換素子21乃至23の構成例について説明する。尚、ここでは、光電変換素子21乃至23のうち、代表してG(緑)色の光を選択的に光電変換する光電変換素子21について説明するが、光電変換素子22,23についても同様である。
次に、図7のフローチャートを参照して、層状有機ペロブスカイト材料を用いた光電変換素子の製造方法について説明する。
層状有機ペロブスカイト((RNH3)n-Metal-X(2n))材料は、Rである一級アミンを持つ芳香族または複素環化合物のうちの少なくとも1種類以上のものの組み合わせにより吸収波長最大ピーク及び吸収波長の形状を制御することができる。また、同様に、層状有機ペロブスカイト((RNH3)n-Metal-X(2n))材料は、Xである、F、Cl、Br、およびIより少なくとも1種類以上を含むハロゲンの組み合わせにより吸収波長最大ピーク及び吸収波長の形状を制御することができる。
次に、図8および図9を参照して、本技術に係る光電変換素子が適用される固体撮像素子の構成について説明する。図8は、本技術に係る光電変換素子が適用される固体撮像素子の構造を示す概略図である。
続いて、図10を参照して、本技術に係る光電変換素子が適用される電子機器の構成について説明する。図10は、本技術に係る光電変換素子が適用される電子機器の構成を説明するブロック図である。
<1> 入射光を光電変換する光電変換層と、
前記光電変換層に対して正孔を輸送する正孔輸送層と、
前記光電変換層に対して電子を輸送する電子輸送層と、
一対の電極とを含み、
前記光電変換層、前記正孔輸送層、および前記電子輸送層は、前記一対の電極の間に積層され、
前記光電変換層は、特定の波長領域のみの光を選択的に吸収する層状有機ペロブスカイト材料からなる
固体撮像素子。
<2> 前記層状有機ペロブスカイト材料は、
(RNH3)n-Metal-X(2+n)
であり、
前記Rは、一級アミンを持つ芳香族または複素環化合物のうちの少なくとも1種類以上であり、
前記Metalは、Pb、Sn、およびMnのうちの少なくとも1種類以上を含む金属であり、
前記Xは、F、Cl、Br、およびIのうちの少なくとも1種類以上を含むハロゲンであり、
前記nは、自然数である
<1>に記載の固体撮像素子。
<3> 前記Rの構造により、前記層状有機ペロブスカイト材料において選択的に吸収される、特定の波長領域の光の、吸収波長最大ピーク、および吸収波長の分布形状が制御される
<2>に記載の固体撮像素子。
<4> 前記電子輸送層は、TiO2、NiO、WO3、およびTA2O5のいずれかを含む
<1>乃至<3>のいずれかに記載の固体撮像素子。
<5> 前記正孔輸送層は、Spiro-OMeTAD、TiO2、ZnO、およびSnO2のいずれかを含む
<1>乃至<4>のいずれかに記載の固体撮像素子。
<6> 第1の電極を形成する第1の工程と、
前記第1の電極の上層に、前記光電変換層に対して電子を輸送する電子輸送層を形成する第2の工程と、
前記電子輸送層の上層に、特定の波長領域のみの光を選択的に吸収する層状有機ペロブスカイト材料からなる前記光電変換層を形成する第3の工程と、
前記光電変換層の上層に、入射光を光電変換する光電変換層に対して正孔を輸送する正孔輸送層を形成する第4の工程と、
前記正孔輸送層の上層に、第2の電極を形成する第5の工程と
を含む固体撮像素子の製造方法。
<7> 入射光を光電変換する光電変換層と、
前記光電変換層に対して正孔を輸送する正孔輸送層と、
前記光電変換層に対して電子を輸送する電子輸送層と、
一対の電極とを含み、
前記光電変換層、前記正孔輸送層、および前記電子輸送層は、前記一対の電極の間に積層され、
前記光電変換層は、特定の波長領域のみの光を選択的に吸収する層状有機ペロブスカイト材料からなる
光電変換素子。
<8> 入射光を光電変換する光電変換層と、
前記光電変換層に対して正孔を輸送する正孔輸送層と、
前記光電変換層に対して電子を輸送する電子輸送層と、
一対の電極とを含み、
前記光電変換層、前記正孔輸送層、および前記電子輸送層は、前記一対の電極の間に積層され、
前記光電変換層は、特定の波長領域のみの光を選択的に吸収する層状有機ペロブスカイト材料からなる
撮像装置。
<9> 入射光を光電変換する光電変換層と、
前記光電変換層に対して正孔を輸送する正孔輸送層と、
前記光電変換層に対して電子を輸送する電子輸送層と、
一対の電極とを含み、
前記光電変換層、前記正孔輸送層、および前記電子輸送層は、前記一対の電極の間に積層され、
前記光電変換層は、特定の波長領域のみの光を選択的に吸収する層状有機ペロブスカイト材料からなる
電子機器。
<10> 入射光を光電変換する光電変換層と、
前記光電変換層に対して正孔を輸送する正孔輸送層と、
前記光電変換層に対して電子を輸送する電子輸送層と、
一対の電極とを含み、
前記光電変換層、前記正孔輸送層、および前記電子輸送層は、前記一対の電極の間に積層され、
前記光電変換層は、特定の波長領域のみの光を選択的に吸収する層状有機ペロブスカイト材料からなる
光電変換素子。
Claims (8)
- 入射光を光電変換する光電変換層と、
前記光電変換層に対して正孔を輸送する正孔輸送層と、
前記光電変換層に対して電子を輸送する電子輸送層と、
一対の電極とを含み、
前記光電変換層、前記正孔輸送層、および前記電子輸送層は、前記一対の電極の間に積層され、
前記光電変換層は、特定の波長領域のみの光を選択的に吸収する層状有機ペロブスカイト材料からなり、
前記層状有機ペロブスカイト材料は、
(RNH3)n-Metal-X(2+n)
であり、
前記Rは、一級アミンを持つ芳香族または複素環化合物のうちの少なくとも1種類以上であり、
前記Metalは、Pb、Sn、およびMnのうちの少なくとも1種類以上を含む金属であり、
前記Xは、F、Cl、Br、およびIのうちの少なくとも1種類以上を含むハロゲンであり、
前記nは、自然数であり、
前記Rの構造として、以下の化学式(2)乃至(24)の少なくともいずれか、または、化学式(1)乃至(24)の組み合わせにより、前記層状有機ペロブスカイト材料において選択的に吸収される、特定の波長領域の光の、吸収波長最大ピーク、および吸収波長の分布形状が制御される
- 前記電子輸送層は、TiO2、NiO、WO3、およびTa2O5のいずれかを含む
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 前記正孔輸送層は、Spiro-OMeTAD、TiO2、ZnO、およびSnO2のいずれかを含む
請求項1に記載の固体撮像素子。 - 第1の電極を形成する第1の工程と、
前記第1の電極の上層に、入射光を光電変換する光電変換層に対して電子を輸送する電子輸送層を形成する第2の工程と、
前記電子輸送層の上層に、特定の波長領域のみの光を選択的に吸収する層状有機ペロブスカイト材料からなる前記光電変換層を形成する第3の工程と、
前記光電変換層の上層に、前記入射光を光電変換する光電変換層に対して正孔を輸送する正孔輸送層を形成する第4の工程と、
前記正孔輸送層の上層に、第2の電極を形成する第5の工程と
を含み、
前記層状有機ペロブスカイト材料は、
(RNH3)n-Metal-X(2+n)
であり、
前記Rは、一級アミンを持つ芳香族または複素環化合物のうちの少なくとも1種類以上であり、
前記Metalは、Pb、Sn、およびMnのうちの少なくとも1種類以上を含む金属であり、
前記Xは、F、Cl、Br、およびIのうちの少なくとも1種類以上を含むハロゲンであり、
前記nは、自然数であり、
前記Rの構造として、以下の化学式(2)乃至(24)の少なくともいずれか、または、化学式(1)乃至(24)の組み合わせにより、前記層状有機ペロブスカイト材料において選択的に吸収される、特定の波長領域の光の、吸収波長最大ピーク、および吸収波長の分布形状が制御される
- 入射光を光電変換する光電変換層と、
前記光電変換層に対して正孔を輸送する正孔輸送層と、
前記光電変換層に対して電子を輸送する電子輸送層と、
一対の電極とを含み、
前記光電変換層、前記正孔輸送層、および前記電子輸送層は、前記一対の電極の間に積層され、
前記光電変換層は、特定の波長領域のみの光を選択的に吸収する層状有機ペロブスカイト材料からなり、
前記層状有機ペロブスカイト材料は、
(RNH3)n-Metal-X(2+n)
であり、
前記Rは、一級アミンを持つ芳香族または複素環化合物のうちの少なくとも1種類以上であり、
前記Metalは、Pb、Sn、およびMnのうちの少なくとも1種類以上を含む金属であり、
前記Xは、F、Cl、Br、およびIのうちの少なくとも1種類以上を含むハロゲンであり、
前記nは、自然数であり、
前記Rの構造として、以下の化学式(2)乃至(24)の少なくともいずれか、または、化学式(1)乃至(24)の組み合わせにより、前記層状有機ペロブスカイト材料において選択的に吸収される、特定の波長領域の光の、吸収波長最大ピーク、および吸収波長の分布形状が制御される
- 入射光を光電変換する光電変換層と、
前記光電変換層に対して正孔を輸送する正孔輸送層と、
前記光電変換層に対して電子を輸送する電子輸送層と、
一対の電極とを含み、
前記光電変換層、前記正孔輸送層、および前記電子輸送層は、前記一対の電極の間に積層され、
前記光電変換層は、特定の波長領域のみの光を選択的に吸収する層状有機ペロブスカイト材料からなり、
前記層状有機ペロブスカイト材料は、
(RNH3)n-Metal-X(2+n)
であり、
前記Rは、一級アミンを持つ芳香族または複素環化合物のうちの少なくとも1種類以上であり、
前記Metalは、Pb、Sn、およびMnのうちの少なくとも1種類以上を含む金属であり、
前記Xは、F、Cl、Br、およびIのうちの少なくとも1種類以上を含むハロゲンであり、
前記nは、自然数であり、
前記Rの構造として、以下の化学式(2)乃至(24)の少なくともいずれか、または、化学式(1)乃至(24)の組み合わせにより、前記層状有機ペロブスカイト材料において選択的に吸収される、特定の波長領域の光の、吸収波長最大ピーク、および吸収波長の分布形状が制御される
- 入射光を光電変換する光電変換層と、
前記光電変換層に対して正孔を輸送する正孔輸送層と、
前記光電変換層に対して電子を輸送する電子輸送層と、
一対の電極とを含み、
前記光電変換層、前記正孔輸送層、および前記電子輸送層は、前記一対の電極の間に積層され、
前記光電変換層は、特定の波長領域のみの光を選択的に吸収する層状有機ペロブスカイト材料からなり、
前記層状有機ペロブスカイト材料は、
(RNH3)n-Metal-X(2+n)
であり、
前記Rは、一級アミンを持つ芳香族または複素環化合物のうちの少なくとも1種類以上であり、
前記Metalは、Pb、Sn、およびMnのうちの少なくとも1種類以上を含む金属であり、
前記Xは、F、Cl、Br、およびIのうちの少なくとも1種類以上を含むハロゲンであり、
前記nは、自然数であり、
前記Rの構造として、以下の化学式(2)乃至(24)の少なくともいずれか、または、化学式(1)乃至(24)の組み合わせにより、前記層状有機ペロブスカイト材料において選択的に吸収される、特定の波長領域の光の、吸収波長最大ピーク、および吸収波長の分布形状が制御される
- 入射光を光電変換する光電変換層と、
前記光電変換層に対して正孔を輸送する正孔輸送層と、
前記光電変換層に対して電子を輸送する電子輸送層と、
一対の電極とを含み、
前記光電変換層、前記正孔輸送層、および前記電子輸送層は、前記一対の電極の間に積層され、
前記光電変換層は、特定の波長領域のみの光を選択的に吸収する層状有機ペロブスカイト材料からなり、
前記層状有機ペロブスカイト材料は、
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前記Xは、F、Cl、Br、およびIのうちの少なくとも1種類以上を含むハロゲンであり、
前記nは、自然数であり、
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