KR20130047367A - 광 다이오드 - Google Patents
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Abstract
광 다이오드를 제시한다. 광 다이오드는, 애노드, 캐소드, 애노드와 캐소드 사이에 위치하는 광전 변환층, 그리고 광전 변환층과 애노드 사이에 위치하며 유기막과 무기막의 이중막 구조를 가지는 버퍼층을 포함한다.
Description
광 다이오드에 관한 것이다.
유기물을 사용하는 광 다이오드는 유기물 자체의 높은 흡광 계수 및 선택적 파장 흡수 등으로 인하여 소형화가 용이하기 때문에 실리콘 광 다이오드를 대신하여 소형의 광전 제품에 많이 사용되고 있다.
그러나 유기물 광 다이오드는 실리콘 다이오드에 비하여 가시광 영역에서 외부 양자 효율(external quantum efficiency)이 상대적으로 낮고, 유기물 내부의 불순물로 인하여 암 전류(dark current)가 높아질 수 있다. 암 전류가 높아지면 소자의 누설 전류가 커져서 광 다이오드의 감도가 떨어지고 광 반응 시 광전류로부터 환산할 수 있는 외부 양자 효율의 정확도도 떨어질 수 있다.
이를 해결하기 위하여 포토 다이오드의 애노드와 광전 변환층 사이에 버퍼층을 두는 기술이 제안되었으나 암 전류의 감소 정도가 크지 않다.
암 전류가 낮은 광 다이오드를 제공하고자 한다.
한 실시예에 따른 광 다이오드는, 애노드, 캐소드, 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 위치하는 광전 변환층, 그리고 상기 광전 변환층과 상기 애노드 사이에 위치하며 유기막과 무기막의 이중막 구조를 가지는 버퍼층을 포함한다.
상기 유기막은 상기 무기막에 비하여 상기 애노드에 더 가까울 수 있다.
상기 유기막은 4,4',4"-Tris(N-(2-naphthyl)-N-phenyl-amino)-triphenylamine (2TNATA), 4,4',4''-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)triphenylamine (m-MTDATA), 및 N,N,N',N'-Tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine (MeO-TPD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 무기막은 산화몰리브덴(MoOx), 산화바나듐(VxOy), 산화텅스텐(WOx), 산화레늄(ReOx 또는 RexOy), 요드화구리(CuI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 유기막은 2TNATA를 포함하고, 상기 무기막은 산화몰리브덴(MoOx)을 포함할 수 있다.
상기 유기막 및 상기 무기막 각각의 두께는 1 nm 내지 100 nm일 수 있다.
상기 광전 변환층은 P형 반도체와 N형 반도체를 포함하는 진성층을 포함할 수 있다.
상기 광전 변환층은 상기 진성층과 상기 버퍼층 사이에 위치하고 P형 반도체만을 포함하는 P형층을 더 포함할 수 있으며, 상기 P형 반도체는 N,N'-dimethyl-quinacridone(NNQA), diindenoperylene, dibenzo{[f,f']-4,4',7,7'-tetraphenyl}diindeno[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]perylene 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 광전 변환층은 상기 진성층과 상기 캐소드 사이에 위치하고 N형 반도체만을 포함하는 N형층을 더 포함할 수 있으며, 상기 N형 반도체는 dicyanovinyl-terthiophene(DVC3T), C60, perylene diimide 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
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상기 광 다이오드는 상기 광전 변환층과 상기 캐소드 사이에 위치하는 정공 차단층을 더 포함할 수 있다.
상기 정공 차단층은 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (Bphen), 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP), 2,2',2"-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-Hbenzimidazole) (TPBi), 1,3-bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene (Bpy-OXD), 2,7-bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluorene (Bpy-FOXD), bis-4,6-(3,5-di-3-pyridylphenyl)-2-methylpyrimidine (B3PYMPM), Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane (3TPYMB), 3,3',5,5'-tetra[(m-pyridyl)-phen-3-yl]biphenyl (BP4MPY), 1,3-bis[3,5-di(pyridin-3-yl)phenyl]benzene (BmPyPhB) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다른 실시예에 따른 광 다이오드는, 애노드, 캐소드, 상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 위치하는 광전 변환층, 그리고 상기 광전 변환층과 상기 애노드 사이에 위치하는 버퍼층을 포함하며, 상기 버퍼층은 4,4',4"-Tris(N-(2-naphthyl)-N-phenyl-amino)-triphenylamine (2TNATA), 4,4',4''-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)triphenylamine (m-MTDATA) 및 N,N,N',N'-Tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine (MeO-TPD) 중 적어도 하나를 포함한다.
상기 버퍼층은 2TNATA을 포함할 수 있다.
상기 버퍼층의 두께는 1 nm 내지 100 nm일 수 있다.
상기 광전 변환층은 P형 반도체와 N형 반도체를 포함하는 진성층을 포함할 수 있고, 상기 P형 반도체는 N,N'-dimethyl-quinacridone(NNQA), diindenoperylene, dibenzo{[f,f']-4,4',7,7'-tetraphenyl}diindeno[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]perylene 등 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 N형 반도체는 dicyanovinyl-terthiophene(DVC3T), C60, perylene diimide 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 광전 변환층은 P형층 및 N형층 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있고, 상기 P형층은 P형 반도체만을 포함하며 상기 진성층과 상기 버퍼층 사이에 위치하며, 상기 N형층은 N형 반도체만을 포함하며 상기 진성층과 상기 캐소드 사이에 위치할 수 있다.
상기 광 다이오드는 상기 광전 변환층과 상기 캐소드 사이에 위치하는 정공 차단층을 더 포함할 수 있다.
상기 정공 차단층은 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (Bphen), 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP), 2,2',2"-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-Hbenzimidazole) (TPBi), 1,3-bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene (Bpy-OXD), 2,7-bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluorene (Bpy-FOXD), bis-4,6-(3,5-di-3-pyridylphenyl)-2-methylpyrimidine (B3PYMPM), Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane (3TPYMB), 3,3',5,5'-tetra[(m-pyridyl)-phen-3-yl]biphenyl (BP4MPY), 1,3-bis[3,5-di(pyridin-3-yl)phenyl]benzene (BmPyPhB) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
이와 같이 본 실시예에 따른 광 다이오드는 암 전류가 작고 극한 상황에서도 외부 양자 효율이 우수하다.
도 1 내지 도 8은 여러 실시예에 따른 광 다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 9는 상온에서 실험예와 비교예에 따른 광 다이오드의 암 전류를 바이어스 전압의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 10은 상온에서 바이어스 전압이 약 -3V일 때의 암 전류를 버퍼층의 종류에 따라 나타낸 그래프이다.
도 11은 상온에서 실험예와 비교예에 따른 외부 양자 효율을 입사광 파장의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 12는 약 85 ℃에서 실험예 2의 광 다이오드의 외부 양자 효율을 바이어스 전압에 따라 입사광 파장의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 13은 약 85 ℃에서 약 650 시간을 보관한 실험예와 비교예에 따른 광 다이오드의 암 전류를 바이어스 전압의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 14는 약 85 ℃에서 실험예와 비교예에 따른 광 다이오드의 외부 양자 효율을 보관 시간의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 9는 상온에서 실험예와 비교예에 따른 광 다이오드의 암 전류를 바이어스 전압의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 10은 상온에서 바이어스 전압이 약 -3V일 때의 암 전류를 버퍼층의 종류에 따라 나타낸 그래프이다.
도 11은 상온에서 실험예와 비교예에 따른 외부 양자 효율을 입사광 파장의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 12는 약 85 ℃에서 실험예 2의 광 다이오드의 외부 양자 효율을 바이어스 전압에 따라 입사광 파장의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 13은 약 85 ℃에서 약 650 시간을 보관한 실험예와 비교예에 따른 광 다이오드의 암 전류를 바이어스 전압의 함수로 나타낸 그래프이다.
도 14는 약 85 ℃에서 실험예와 비교예에 따른 광 다이오드의 외부 양자 효율을 보관 시간의 함수로 나타낸 그래프이다.
첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계 없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
도 1 및 도 2를 참고하여 실시예에 따른 광 다이오드의 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2는 실시예에 따른 광 다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 광 다이오드(100)는 광전 변환층(110)과 그 양쪽에 위치한 애노드(120) 및 캐소드(130), 그리고 애노드(120)와 광전 변환층(110) 사이에 위치한 버퍼층(140)을 포함한다. 도 1에서 애노드(120)가 광전 변환층(110)의 하부에 위치하고 캐소드(130)가 상부에 위치하는 것으로 도시하였지만, 그와는 반대로 캐소드(130)가 광전 변환층(110)의 하부에 위치하고 애노드(120)가 상부에 위치할 수도 있다.
광전 변환층(110)은 빛을 받으면 전류를 생성한다. 광전 변환층(110)은 P형 반도체 및 N형 반도체를 모두 포함하는 진성층(intrinsic layer)일 수 있며, 예를 들어 공증착(co-deposition) 등의 방법으로 형성될 수 있다. 이와는 달리 광전 변환층(110)은 진성층 외에 진성층과 애노드(120) 사이에 위치한 P형층(도시하지 않음) 및 진성층과 캐소드(130) 사이에 위치한 N형층(도시하지 않음) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 여기에서 P형층은 P형 반도체만을 포함하고, N형층은 N형 반도체만을 포함할 수 있다.
P형 반도체는 예를 들어 N,N'-dimethyl-quinacridone(NNQA), diindenoperylene, dibenzo{[f,f']-4,4',7,7'-tetraphenyl}diindeno[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]perylene 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, N형 반도체는 예를 들어 dicyanovinyl-terthiophene(DVC3T), C60, perylene diimide 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나 이 외에도 여러 가지 다른 반도체가 사용될 수 있다.
광전 변환층(110) 내에서 P형 반도체와 N형 반도체의 조성비는 위치에 따라 달라질 수 있다.
애노드(120)는 빛이 통과할 수 있도록 ITO(indium-tin-oxide), IZO(indium-zinc-oxide) 등 투명한 도전 물질로 만들어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다. 캐소드(130)는 알루미늄(Al) 등 금속으로 만들어질 수 있으나 이에 한정되지 않는다.
애노드(120)는 예를 들어 스퍼터링(sputtering) 등의 방법으로 형성할 수 있고, 캐소드(130)는 열증착 등의 방법으로 형성할 수 있으나 증착 방법은 이에 한정되지 않는다.
버퍼층(140)은 4,4',4"-Tris(N-(2-naphthyl)-N-phenyl-amino)-triphenylamine (2TNATA), 4,4',4''-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)triphenylamine (m-MTDATA), 및 N,N,N',N'-Tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine (MeO-TPD) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 버퍼층(140)의 두께는 약 1 nm 내지 약 100 nm일 수 있다.
이와 같이 2TNATA, m-MTDATA, 또는 MeO-TPD를 포함하는 버퍼층(140)을 두면 광 다이오드(100)의 암 전류가 작아질 수 있다.
도 2에 도시한 광 다이오드(200)는 도 1에 도시한 광 다이오드(100)와 유사한 구조를 가진다. 즉 본 실시예에 따른 광 다이오드(200)는 애노드(220) 및 캐소드(230)와 그 사이에 위치한 광전 변환층(210), 그리고 애노드(220)와 광전 변환층(210) 사이에 위치한 버퍼층(240)을 포함한다. 그러나 도 1에 도시한 광 다이오드(100)와 달리, 버퍼층(240)은 유기막(242)과 무기막(244)의 이중막 구조를 가진다.
유기막(242)은 유기물을 포함하며, 예를 들어 2TNATA, m-MTDATA, 및 MeO-TPD 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 무기막(244)은 무기물을 포함하며, 예를 들어 산화몰리브덴(MoOx), 산화바나듐(VxOy), 산화텅스텐(WOx), 산화레늄(ReOx 또는 RexOy), 요드화구리(CuI) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
유기막(242)과 무기막(244)의 두께는 각각 두께는 약 1 nm 내지 약 100 nm일 수 있다.
버퍼층(240)을 제외한 각 층의 재료 및 형성 방법은 도 1의 대응하는 층들과 실질적으로 동일할 수 있다.
이와 같은 광 다이오드(200)에서는 우선 낮은 LUMO(lowest unoccupied molecular orbital) 에너지 레벨을 가지는 버퍼층(240)의 유기막(242)이 암 전류를 제어할 수 있다. 또한, HOMO(highest occupied molecular orbital) 에너지 레벨이 유기막(242)과 광전 변환층(210)의 HOMO 에너지 레벨 사이인 무기막(244)이 유기막(242)과 광전 변환층(210) 사이의 급격한 HOMO 에너지 레벨 차이를 완충해 주는 역할을 하기 때문에 외부 양자 효율이 향상될 수 있다. 또한 무기물이 유기물에 비하여 열적으로 안정하기 때문에 높은 온도에서도 광 다이오드(200)의 신뢰성이 확보될 수 있다.
다음, 도 3 및 도 4를 참고하여 다른 실시예에 따른 광 다이오드의 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 3 및 도 4는 다른 실시예에 따른 광 다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 3을 참고하면, 본 실시예에 따른 광 다이오드(300)는 광전 변환층(310)과 그 양쪽에 위치한 애노드(320) 및 캐소드(330), 그리고 광전 변환층(310)과 애노드(320) 사이에 위치한 버퍼층(340)을 포함한다.
애노드(320), 캐소드(330) 및 버퍼층(340)은 각각 도 1에 도시한 애노드(120), 캐소드(130) 및 버퍼층(140)과 실질적으로 동일할 수 있다.
광전 변환층(310)은 버퍼층(340) 위에 위치한 하부층(312)과 그 위의 상부층(314)을 포함할 수 있다.
하부층(312)은 P형층이고, 상부층(314)은 진성층일 수 있다. 이때, 하부층(312)은 P형 반도체만을 포함할 수 있으며, 상부층(314)은 P형 반도체와 N형 반도체를 공증착하여 형성된 것일 수 있다.
이와는 달리 하부층(312)이 진성층이고, 상부층(314)이 N형층일 수 있다. 이때, 하부층(312)은 P형 반도체와 N형 반도체를 공증착하여 형성된 것일 수 있으며, 상부층(314)은 N형 반도체만을 포함할 수 있다.
여기에서 P형 반도체는 예를 들어 NNQA, diindenoperylene, dibenzo{[f,f']-4,4',7,7'-tetraphenyl}diindeno[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]perylene 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, N형 반도체는 예를 들어 DVC3T, C60, perylene diimide 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나 이 외에도 여러 가지 다른 반도체가 사용될 수 있다.
하부층(312)과 상부층(314)에 포함된 P형 반도체 또는 N형 반도체는 동일한 물질일 수 있다.
도 4를 참고하면, 본 실시예에 따른 광 다이오드(400)는 광전 변환층(410)과 그 양쪽에 위치한 애노드(420) 및 캐소드(430), 그리고 광전 변환층(410)과 애노드(420) 사이에 위치한 버퍼층(440)을 포함한다.
애노드(420), 캐소드(430) 및 버퍼층(440)은 각각 도 2에 도시한 애노드(220), 캐소드(230) 및 버퍼층(240)과 실질적으로 동일할 수 있으며, 광전 변환층(410)은 도 3에 도시한 광전 변환층(310)과 실질적으로 동일할 수 있다.
다음, 도 5 및 도 6을 참고하여 다른 실시예에 따른 광 다이오드의 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 5 및 도 6은 다른 실시예에 따른 광 다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 5를 참고하면, 본 실시예에 따른 광 다이오드(500)는 광전 변환층(510)과 그 양쪽에 위치한 애노드(520) 및 캐소드(530), 그리고 광전 변환층(510)과 애노드(520) 사이에 위치한 버퍼층(540)을 포함한다.
애노드(520), 캐소드(530) 및 버퍼층(540)은 각각 도 1에 도시한 애노드(120), 캐소드(130) 및 버퍼층(140)과 실질적으로 동일할 수 있다.
광전 변환층(510)은 버퍼층(540) 위에 차례로 적층되어 있는 하부층(512), 중간층(514) 및 상부층(516)을 포함할 수 있다.
하부층(512)은 P형 반도체만을 포함하는 P형층이고, 중간층(514)은 P형 반도체와 N형 반도체를 모두 포함하는 진성층이며, 상부층(516)은 N형 반도체만을 포함하는 N형층일 수 있다.
여기에서 P형 반도체는 예를 들어 NNQA, diindenoperylene, dibenzo{[f,f']-4,4',7,7'-tetraphenyl}diindeno[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]perylene 등 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, N형 반도체는 예를 들어 DVC3T, C60, perylene diimide 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 그러나 이 외에도 여러 가지 다른 반도체가 사용될 수 있다.
하부층(512)과 중간층(514)에 포함된 P형 반도체는 동일한 물질일 수 있으며, 중간층(514)과 상부층(516)에 포함된 N형 반도체는 동일한 물질일 수 있다.
도 6을 참고하면, 본 실시예에 따른 광 다이오드(600)는 광전 변환층(610)과 그 양쪽에 위치한 애노드(620) 및 캐소드(630), 그리고 광전 변환층(610)과 애노드(620) 사이에 위치한 버퍼층(640)을 포함한다.
애노드(620), 캐소드(630) 및 버퍼층(640)은 각각 도 2에 도시한 애노드(220), 캐소드(230) 및 버퍼층(240)과 실질적으로 동일할 수 있으며, 광전 변환층(610)은 도 5에 도시한 광전 변환층(510)과 실질적으로 동일할 수 있다.
다음, 도 7 및 도 8을 참고하여 다른 실시예에 따른 광 다이오드의 예에 대하여 상세하게 설명한다.
도 7 및 도 8은 다른 실시예에 따른 광 다이오드의 개략적인 단면도이다.
도 7을 참고하면, 본 실시예에 따른 광 다이오드(700)는 광전 변환층(710)과 그 양쪽에 위치한 애노드(720) 및 캐소드(730), 광전 변환층(710)과 애노드(720) 사이에 차례로 배열된 버퍼층(740), 그리고 광전 변환층(710)과 캐소드(730) 사이에 위치한 정공 차단층(hole blocking layer)(750)을 포함한다.
광전 변환층(710), 애노드(720), 캐소드(730) 및 버퍼층(740)은 각각 도 1에 도시한 광전 변환층(110), 애노드(120), 캐소드(130) 및 버퍼층(140)과 실질적으로 동일할 수 있다.
정공 차단층(750)은 전자 수송층(electron transport layer)이라고도 하며 정공이 캐소드(730)에서 광전 변환층(710)으로 이동하는 것을 차단함으로써 광전 변환층(710)에서의 광흡수를 촉진하여 엑시톤이 많이 생성되도록 할 수 있다. 정공 차단층(750)은 예를 들어 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (Bphen), 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP), 2,2',2"-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-Hbenzimidazole) (TPBi), 1,3-bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene (Bpy-OXD), 2,7-bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluorene (Bpy-FOXD), bis-4,6-(3,5-di-3-pyridylphenyl)-2-methylpyrimidine (B3PYMPM), Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane (3TPYMB), 3,3',5,5'-tetra[(m-pyridyl)-phen-3-yl]biphenyl (BP4MPY), 1,3-bis[3,5-di(pyridin-3-yl)phenyl]benzene (BmPyPhB) 중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
여기에서 광전 변환층(710)은 도 3 또는 도 5의 구조를 가질 수도 있다.
도 8을 참고하면, 본 실시예에 따른 광 다이오드(800)는 광전 변환층(810)과 그 양쪽에 위치한 애노드(820) 및 캐소드(830), 광전 변환층(810)과 애노드(820) 사이에 차례로 배열된 버퍼층(840), 그리고 광전 변환층(810)과 캐소드(830) 사이에 위치한 정공 차단층(850)을 포함한다.
광전 변환층(810), 애노드(820), 캐소드(830) 및 버퍼층(840)은 각각 도 2에 도시한 광전 변환층(210), 애노드(220), 캐소드(230) 및 버퍼층(240)과 실질적으로 동일할 수 있으며, 정공 차단층(850)은 도 7에 도시한 정공 차단층(750)과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 9 내지 도 14를 참고하여 실험예 및 비교예에 따른 광 다이오드에 대하여 상세하게 설명한다.
도 9는 상온에서 실험예와 비교예에 따른 광 다이오드의 암 전류를 바이어스 전압의 함수로 나타낸 그래프이고, 도 10은 상온에서 바이어스 전압이 약 -3V일 때의 암 전류를 버퍼층의 종류에 따라 나타낸 그래프이고, 도 11은 상온에서 실험예와 비교예에 따른 외부 양자 효율을 입사광 파장의 함수로 나타낸 그래프이고, 도 12는 약 85 ℃에서 실험예 2의 광 다이오드의 외부 양자 효율을 바이어스 전압에 따라 입사광 파장의 함수로 나타낸 그래프이고, 도 13은 약 85 ℃에서 약 650 시간을 보관한 실험예와 비교예에 따른 광 다이오드의 암 전류를 바이어스 전압의 함수로 나타낸 그래프이며, 도 14는 약 85 ℃에서 실험예와 비교예에 따른 광 다이오드의 외부 양자 효율을 보관 시간의 함수로 나타낸 그래프이다.
먼저, 도 5에 도시한 구조를 가지는 광 다이오드(500)(앞으로 실험예 1의 광 다이오드라 함), 도 6에 도시한 구조를 가지는 광 다이오드(600)(앞으로 실험예 2의 광 다이오드라 함), 그리고 도 5에 도시한 구조에서 버퍼층의 재료가 MoOx인 광 다이오드)(앞으로 비교예의 광 다이오드라 함)를 제조하였다.
광전 변환층(510, 610)의 하부층(512, 612)은 DVC3T로, 상부층(516, 616)은 NNQA 로, 중간층(514, 614)은 DVC3T와 NNQA를 공증착하여 형성하였다.
애노드(520, 620)는 ITO로, 캐소드(530, 630)는 Al로 형성하였다.
실험예 1의 버퍼층(510)은 2TNATA로 형성하였고, 실험예 2의 버퍼층(620)에서 유기막(642)은 2TNATA로, 무기막(644)은 MoOx로 형성하였다.
이와 같이 제작한 세 종류의 광 다이오드에 대하여 상온에서 바이어스 전압을 변화시켜 가면서 암 전류를 측정하였으며, 도 9에 도시한 것처럼 역 바이어스를 주었을 때, 즉 바이어스 전압이 0보다 작을 때 실험예 1, 2의 암 전류가 비교예에 비하여 낮았다. 도 10을 참고하면, 바이어스 전압이 약 -3V일 때의 암 전류는 실험예 2가 실험예 1보다 낮고, 실험예 1이 비교예보다 낮은 결과를 나타내었다.
도 11을 참고하면, 세 종류의 광 다이오드에 대하여 상온에서 입사광의 파장에 따른 외부 양자 효율(EQE)을 측정한 결과 실험예 2의 경우에는 비교예보다 다소 높았으나, 실험예 1은 비교예와 실험예 2에 비하여 낮은 결과를 나타내었다.
도 12를 참고하면, 약 85 ℃의 온도에서 바이어스 전압을 약 0 V, 약 -1 V, 약 -3 V, 약 -5 V, 약 -7 V로 변화시켜가면서 실험예 2의 광 다이오드의 외부 양자 효율(EQE)을 측정한 결과, 역 바이어스 전압이 클수록 외부 양자 효율이 큰 것으로 나타났다.
도 13을 참고하면, 실험예와 비교예의 광 다이오드를 약 85 ℃의 온도에서 약 650 시간 동안 보관한 후 바이어스 전압을 변화시키면서 암 전류를 측정하였다. 그 결과 역 바이어스 상태에서 실험예 1, 2의 광 다이오드가 비교예의 광 다이오드에 비하여 매우 낮은 암 전류를 나타내었다.
도 14를 참고하면, 실험예와 비교예의 광 다이오드를 약 85 ℃의 온도에서 보관하면서 일정 시간마다 외부 양자 효율을 측정하였다. 그 결과 비교예의 광 다이오드는 보관 시간이 길어질수록 뚜렷하게 외부 양자 효율이 떨어지는 것으로 나타났으나, 실험예 1, 2의 광 다이오드는 보관 시간이 길어져도 외부 양자 효율의 변화가 상대적으로 적었다.
이와 같이 본 실시예에 따른 광 다이오드는 암 전류의 크기가 작고, 외부 양자 효율이 높을 수 있다. 특히 높은 온도의 극한 상황에서도 우수한 외부 양자 효율을 보일 수 있다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리 범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구 범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리 범위에 속하는 것이다.
Claims (19)
- 애노드,
캐소드,
상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 위치하는 광전 변환층, 그리고
상기 광전 변환층과 상기 애노드 사이에 위치하며 유기막과 무기막의 이중막 구조를 가지는 버퍼층
을 포함하는 광 다이오드. - 제1항에서,
상기 유기막은 상기 무기막에 비하여 상기 애노드에 더 가까운 광 다이오드. - 제2항에서,
상기 유기막은 4,4',4"-Tris(N-(2-naphthyl)-N-phenyl-amino)-triphenylamine (2TNATA), 4,4',4''-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)triphenylamine (m-MTDATA), 및 N,N,N',N'-Tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine (MeO-TPD) 중 적어도 하나를 포함하는 광 다이오드. - 제3항에서,
상기 무기막은 산화몰리브덴(MoOx), 산화바나듐(VxOy), 산화텅스텐(WOx), 산화레늄(ReOx 또는 RexOy), 요드화구리(CuI) 중 적어도 하나를 포함하는 광 다이오드. - 제4항에서,
상기 유기막은 2TNATA를 포함하고, 상기 무기막은 산화몰리브덴(MoOx)을 포함하는 광 다이오드. - 제5항에서,
상기 유기막 및 상기 무기막 각각의 두께는 1 nm 내지 100 nm인 광 다이오드. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
상기 광전 변환층은 P형 반도체와 N형 반도체를 포함하는 진성층을 포함하는 광 다이오드. - 제7항에서,
상기 광전 변환층은 상기 진성층과 상기 버퍼층 사이에 위치하고 P형 반도체만을 포함하는 P형층을 더 포함하며,
상기 P형 반도체는 N,N'-dimethyl-quinacridone(NNQA), diindenoperylene, dibenzo{[f,f']-4,4',7,7'-tetraphenyl}diindeno[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]perylene 등 중 적어도 하나를 포함하는
광 다이오드. - 제8항에서,
상기 광전 변환층은 상기 진성층과 상기 캐소드 사이에 위치하고 N형 반도체만을 포함하는 N형층을 더 포함하며,
상기 N형 반도체는 dicyanovinyl-terthiophene(DVC3T), C60, perylene diimide 중 적어도 하나를 포함하는
광 다이오드. - 제8항에서,
상기 광전 변환층은 상기 진성층과 상기 캐소드 사이에 위치하고 N형 반도체만을 포함하는 N형층을 더 포함하며,
상기 P형 반도체는 N,N'-dimethyl-quinacridone(NNQA), diindenoperylene, dibenzo{[f,f']-4,4',7,7'-tetraphenyl}diindeno[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]perylene 등 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 N형 반도체는 dicyanovinyl-terthiophene(DVC3T), C60, perylene diimide 중 적어도 하나를 포함하는
광 다이오드. - 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에서,
상기 광전 변환층과 상기 캐소드 사이에 위치하는 정공 차단층을 더 포함하는 광 다이오드. - 제11항에서,
상기 정공 차단층은 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (Bphen), 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP), 2,2',2"-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-Hbenzimidazole) (TPBi), 1,3-bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene (Bpy-OXD), 2,7-bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluorene (Bpy-FOXD), bis-4,6-(3,5-di-3-pyridylphenyl)-2-methylpyrimidine (B3PYMPM), Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane (3TPYMB), 3,3',5,5'-tetra[(m-pyridyl)-phen-3-yl]biphenyl (BP4MPY), 1,3-bis[3,5-di(pyridin-3-yl)phenyl]benzene (BmPyPhB) 중 적어도 하나를 포함하는 광 다이오드. - 애노드,
캐소드,
상기 애노드와 상기 캐소드 사이에 위치하는 광전 변환층, 그리고
상기 광전 변환층과 상기 애노드 사이에 위치하는 버퍼층
을 포함하며,
상기 버퍼층은 4,4',4"-Tris(N-(2-naphthyl)-N-phenyl-amino)-triphenylamine (2TNATA), 4,4',4''-Tris(N-3-methylphenyl-N-phenylamino)triphenylamine (m-MTDATA) 및 N,N,N',N'-Tetrakis(4-methoxyphenyl)-benzidine (MeO-TPD) 중 적어도 하나를 포함하는
광 다이오드. - 제13항에서,
상기 버퍼층은 2TNATA을 포함하는 광 다이오드. - 제14항에서,
상기 버퍼층의 두께는 1 nm 내지 100 nm인 광 다이오드. - 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에서,
상기 광전 변환층은 P형 반도체와 N형 반도체를 포함하는 진성층을 포함하며,
상기 P형 반도체는 N,N'-dimethyl-quinacridone(NNQA), diindenoperylene, dibenzo{[f,f']-4,4',7,7'-tetraphenyl}diindeno[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]perylene 등 중 적어도 하나를 포함하며, 상기 N형 반도체는 dicyanovinyl-terthiophene(DVC3T), C60, perylene diimide 중 적어도 하나를 포함하는
광 다이오드. - 제16항에서,
상기 광전 변환층은 P형층 및 N형층 중 적어도 하나를 더 포함하며,
상기 P형층은 P형 반도체만을 포함하고 상기 진성층과 상기 버퍼층 사이에 위치하며,
상기 N형층은 N형 반도체만을 포함하고 상기 진성층과 상기 캐소드 사이에 위치하는
광 다이오드. - 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에서,
상기 광전 변환층과 상기 캐소드 사이에 위치하는 정공 차단층을 더 포함하는 광 다이오드. - 제19항에서,
상기 정공 차단층은 4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (Bphen), 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP), 2,2',2"-(1,3,5-benzinetriyl)-tris(1-phenyl-1-Hbenzimidazole) (TPBi), 1,3-bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]benzene (Bpy-OXD), 2,7-bis[2-(2,2'-bipyridine-6-yl)-1,3,4-oxadiazo-5-yl]-9,9-dimethylfluorene (Bpy-FOXD), bis-4,6-(3,5-di-3-pyridylphenyl)-2-methylpyrimidine (B3PYMPM), Tris(2,4,6-trimethyl-3-(pyridin-3-yl)phenyl)borane (3TPYMB), 3,3',5,5'-tetra[(m-pyridyl)-phen-3-yl]biphenyl (BP4MPY), 1,3-bis[3,5-di(pyridin-3-yl)phenyl]benzene (BmPyPhB) 중 적어도 하나를 포함하는 광 다이오드.
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Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103915470B (zh) * | 2012-12-31 | 2016-12-07 | 乐金显示有限公司 | 有机发光显示装置 |
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| KR102356696B1 (ko) * | 2015-07-03 | 2022-01-26 | 삼성전자주식회사 | 유기 광전 소자 및 이미지 센서 |
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| US10236461B2 (en) | 2016-05-20 | 2019-03-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic photoelectronic device and image sensor |
| KR102605375B1 (ko) | 2016-06-29 | 2023-11-22 | 삼성전자주식회사 | 유기 광전 소자 및 이미지 센서 |
| KR102589215B1 (ko) | 2016-08-29 | 2023-10-12 | 삼성전자주식회사 | 유기 광전 소자, 이미지 센서 및 전자 장치 |
| US11145822B2 (en) | 2017-10-20 | 2021-10-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Compound and photoelectric device, image sensor, and electronic device including the same |
| JPWO2022144678A1 (ko) * | 2020-12-29 | 2022-07-07 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080035965A1 (en) * | 2006-08-14 | 2008-02-14 | Fujifilm Corporation | Photoelectric conversion element and solid-state image pickup device |
| KR20090035910A (ko) * | 2007-10-08 | 2009-04-13 | 삼성전자주식회사 | 티오펜 유도체를 이용한 시모스 이미지 센서 |
| US20090184235A1 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Fujifilm Corporation | Merocyanine dye and photoelectric conversion device |
| WO2010113606A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | リンテック株式会社 | 有機薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| KR20110023808A (ko) * | 2009-08-28 | 2011-03-08 | 후지필름 가부시키가이샤 | 광전 변환 소자 및 촬상 디바이스 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6013538A (en) * | 1997-11-24 | 2000-01-11 | The Trustees Of Princeton University | Method of fabricating and patterning OLEDs |
| JP4086817B2 (ja) * | 2004-07-20 | 2008-05-14 | キヤノン株式会社 | 有機ｅｌ素子 |
| JP2007081137A (ja) * | 2005-09-14 | 2007-03-29 | Fujifilm Corp | 光電変換素子及び固体撮像素子 |
| KR101316752B1 (ko) | 2007-05-31 | 2013-10-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 백색 유기발광소자 |
| JP2009049278A (ja) * | 2007-08-22 | 2009-03-05 | Fujifilm Corp | 光電変換素子、光電変換素子の製造方法、固体撮像素子 |
| EP2214222A4 (en) | 2007-11-13 | 2013-01-02 | Japan Adv Inst Science & Tech | ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT |
| EP2249411A4 (en) * | 2008-03-07 | 2014-03-26 | Sumitomo Chemical Co | LAYER STRUCTURE |
| WO2009139487A1 (ja) * | 2008-05-13 | 2009-11-19 | 住友化学株式会社 | 光電変換素子 |
| JP2010123716A (ja) | 2008-11-19 | 2010-06-03 | Fujifilm Corp | 有機電界発光素子 |
| CA2749335A1 (en) | 2009-01-12 | 2010-10-21 | The Regents Of The University Of Michigan | Enhancement of organic photovoltaic cell open circuit voltage using electron/hole blocking exciton blocking layers |
| US10263186B2 (en) * | 2009-07-27 | 2019-04-16 | The Regents Of The University Of Michigan | Bulk heterojunction organic photovoltaic cells made by glancing angle deposition |
-
2011
- 2011-10-31 KR KR1020110112341A patent/KR102093793B1/ko active IP Right Grant
-
2012
- 2012-05-01 US US13/461,250 patent/US8933438B2/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20080035965A1 (en) * | 2006-08-14 | 2008-02-14 | Fujifilm Corporation | Photoelectric conversion element and solid-state image pickup device |
| KR20090035910A (ko) * | 2007-10-08 | 2009-04-13 | 삼성전자주식회사 | 티오펜 유도체를 이용한 시모스 이미지 센서 |
| US20090184235A1 (en) * | 2008-01-18 | 2009-07-23 | Fujifilm Corporation | Merocyanine dye and photoelectric conversion device |
| WO2010113606A1 (ja) * | 2009-03-31 | 2010-10-07 | リンテック株式会社 | 有機薄膜太陽電池およびその製造方法 |
| KR20110023808A (ko) * | 2009-08-28 | 2011-03-08 | 후지필름 가부시키가이샤 | 광전 변환 소자 및 촬상 디바이스 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9368727B2 (en) | 2012-10-25 | 2016-06-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic photoelectric device and image sensor including the same |
| US11158818B2 (en) | 2017-03-21 | 2021-10-26 | Lg Chem, Ltd. | Compound and organic solar cell comprising same |
| US11422425B2 (en) | 2017-07-10 | 2022-08-23 | Lg Chem, Ltd. | Electrochromic device comprising electrochromic compound and manufacturing method therefor |
| US11094890B2 (en) | 2017-09-18 | 2021-08-17 | Lg Chem, Ltd. | Organic transistor |
| KR20190043463A (ko) | 2017-10-18 | 2019-04-26 | 주식회사 엘지화학 | 유기 광 다이오드 및 이를 포함하는 유기 이미지 센서 |
| CN110114896A (zh) * | 2017-10-18 | 2019-08-09 | 株式会社Lg化学 | 有机光电二极管和包括其的有机图像传感器 |
| US10756276B2 (en) | 2017-10-18 | 2020-08-25 | Lg Chem, Ltd. | Organic photodiode and organic image sensor including the same |
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