KR20160043016A - Photoelectric conversion element and imaging element - Google Patents
Photoelectric conversion element and imaging element Download PDFInfo
- Publication number
- KR20160043016A KR20160043016A KR1020167006392A KR20167006392A KR20160043016A KR 20160043016 A KR20160043016 A KR 20160043016A KR 1020167006392 A KR1020167006392 A KR 1020167006392A KR 20167006392 A KR20167006392 A KR 20167006392A KR 20160043016 A KR20160043016 A KR 20160043016A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- layer
- photoelectric conversion
- fullerene
- group
- intermediate layer
- Prior art date
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 204
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 title claims description 13
- XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N C60 fullerene Chemical compound C12=C3C(C4=C56)=C7C8=C5C5=C9C%10=C6C6=C4C1=C1C4=C6C6=C%10C%10=C9C9=C%11C5=C8C5=C8C7=C3C3=C7C2=C1C1=C2C4=C6C4=C%10C6=C9C9=C%11C5=C5C8=C3C3=C7C1=C1C2=C4C6=C2C9=C5C3=C12 XMWRBQBLMFGWIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 200
- 229910003472 fullerene Inorganic materials 0.000 claims abstract description 78
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims abstract description 18
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 59
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 54
- 239000011368 organic material Substances 0.000 claims description 9
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 6
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 335
- 239000010408 film Substances 0.000 description 108
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 67
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 56
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 40
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 39
- -1 tungsten nitride Chemical class 0.000 description 32
- 229940125904 compound 1 Drugs 0.000 description 29
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 23
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 21
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 17
- 229940125782 compound 2 Drugs 0.000 description 16
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 16
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 description 15
- 238000000231 atomic layer deposition Methods 0.000 description 15
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 14
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 14
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 13
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 13
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 description 13
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 11
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 11
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 11
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 10
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N Thiophene Chemical compound C=1C=CSC=1 YTPLMLYBLZKORZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N Titanium nitride Chemical compound [Ti]#N NRTOMJZYCJJWKI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 description 9
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 9
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 9
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 9
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 9
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 8
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 8
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 7
- 150000002987 phenanthrenes Chemical class 0.000 description 7
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 7
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical group C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000005161 aryl oxy carbonyl group Chemical group 0.000 description 6
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N imidazole Natural products C1=CNC=N1 RAXXELZNTBOGNW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 125000001624 naphthyl group Chemical group 0.000 description 6
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 6
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 5
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 5
- QNXSIUBBGPHDDE-UHFFFAOYSA-N indan-1-one Chemical class C1=CC=C2C(=O)CCC2=C1 QNXSIUBBGPHDDE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 5
- 150000003852 triazoles Chemical class 0.000 description 5
- ADHAJDDBRUOZHJ-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophen-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)CSC2=C1 ADHAJDDBRUOZHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- RVBUGGBMJDPOST-UHFFFAOYSA-N 2-thiobarbituric acid Chemical compound O=C1CC(=O)NC(=S)N1 RVBUGGBMJDPOST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- ONKCIMOQGCARHN-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-n-[4-[4-(3-methylanilino)phenyl]phenyl]aniline Chemical compound CC1=CC=CC(NC=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC(NC=3C=C(C)C=CC=3)=CC=2)=C1 ONKCIMOQGCARHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N Indole Chemical compound C1=CC=C2NC=CC2=C1 SIKJAQJRHWYJAI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N Pyrrole Chemical compound C=1C=CNC=1 KAESVJOAVNADME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 125000004453 alkoxycarbonyl group Chemical group 0.000 description 4
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 4
- 150000001716 carbazoles Chemical class 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 4
- GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N fluoranthrene Natural products C1=CC(C2=CC=CC=C22)=C3C2=CC=CC3=C1 GVEPBJHOBDJJJI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 4
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 4
- IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N phthalocyanine Chemical compound N1C(N=C2C3=CC=CC=C3C(N=C3C4=CC=CC=C4C(=N4)N3)=N2)=C(C=CC=C2)C2=C1N=C1C2=CC=CC=C2C4=N1 IEQIEDJGQAUEQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- JEXVQSWXXUJEMA-UHFFFAOYSA-N pyrazol-3-one Chemical class O=C1C=CN=N1 JEXVQSWXXUJEMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N pyrene Chemical compound C1=CC=C2C=CC3=CC=CC4=CC=C1C2=C43 BBEAQIROQSPTKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- 239000011787 zinc oxide Substances 0.000 description 4
- CAAMSDWKXXPUJR-UHFFFAOYSA-N 3,5-dihydro-4H-imidazol-4-one Chemical compound O=C1CNC=N1 CAAMSDWKXXPUJR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 3
- 125000003342 alkenyl group Chemical group 0.000 description 3
- 125000005577 anthracene group Chemical group 0.000 description 3
- SKOLWUPSYHWYAM-UHFFFAOYSA-N carbonodithioic O,S-acid Chemical class SC(S)=O SKOLWUPSYHWYAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010549 co-Evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 3
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 3
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 3
- WJRBRSLFGCUECM-UHFFFAOYSA-N hydantoin Chemical compound O=C1CNC(=O)N1 WJRBRSLFGCUECM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000004298 light response Effects 0.000 description 3
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 3
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N oxadiazole Chemical compound C1=CON=N1 WCPAKWJPBJAGKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DNTVKOMHCDKATN-UHFFFAOYSA-N pyrazolidine-3,5-dione Chemical compound O=C1CC(=O)NN1 DNTVKOMHCDKATN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000003219 pyrazolines Chemical class 0.000 description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 description 3
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 3
- 229910052814 silicon oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229930192474 thiophene Natural products 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- ZOBPZXTWZATXDG-UHFFFAOYSA-N 1,3-thiazolidine-2,4-dione Chemical compound O=C1CSC(=O)N1 ZOBPZXTWZATXDG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VERMWGQSKPXSPZ-BUHFOSPRSA-N 1-[(e)-2-phenylethenyl]anthracene Chemical class C=1C=CC2=CC3=CC=CC=C3C=C2C=1\C=C\C1=CC=CC=C1 VERMWGQSKPXSPZ-BUHFOSPRSA-N 0.000 description 2
- BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 2-methylpyridine Chemical compound CC1=CC=CC=N1 BSKHPKMHTQYZBB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HONWGFNQCPRRFM-UHFFFAOYSA-N 2-n-(3-methylphenyl)-1-n,1-n,2-n-triphenylbenzene-1,2-diamine Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C(=CC=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 HONWGFNQCPRRFM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GCSVNNODDIEGEX-UHFFFAOYSA-N 2-sulfanylidene-1,3-oxazolidin-4-one Chemical compound O=C1COC(=S)N1 GCSVNNODDIEGEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XVTQSYKCADSUHN-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-2,3-dihydroinden-1-one Chemical compound C1=CC=C2C(C)CC(=O)C2=C1 XVTQSYKCADSUHN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DIVZFUBWFAOMCW-UHFFFAOYSA-N 4-n-(3-methylphenyl)-1-n,1-n-bis[4-(n-(3-methylphenyl)anilino)phenyl]-4-n-phenylbenzene-1,4-diamine Chemical compound CC1=CC=CC(N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C=C(C)C=CC=2)=C1 DIVZFUBWFAOMCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N Oxazole Chemical compound C1=COC=N1 ZCQWOFVYLHDMMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940123464 Thiazolidinedione Drugs 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 2
- HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N alpha-acetylene Natural products C#C HSFWRNGVRCDJHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HNYOPLTXPVRDBG-UHFFFAOYSA-N barbituric acid Chemical class O=C1CC(=O)NC(=O)N1 HNYOPLTXPVRDBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LLCSWKVOHICRDD-UHFFFAOYSA-N buta-1,3-diyne Chemical group C#CC#C LLCSWKVOHICRDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 125000002534 ethynyl group Chemical group [H]C#C* 0.000 description 2
- 125000001153 fluoro group Chemical group F* 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N heliogen blue Chemical compound [Cu].[N-]1C2=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=NC([N-]1)=C(C=CC=C3)C3=C1N=C([N-]1)C3=CC=CC=C3C1=N2 RBTKNAXYKSUFRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 2
- 150000002460 imidazoles Chemical class 0.000 description 2
- ATFCOADKYSRZES-UHFFFAOYSA-N indium;oxotungsten Chemical compound [In].[W]=O ATFCOADKYSRZES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N indole Natural products CC1=CC=CC2=C1C=CN2 PZOUSPYUWWUPPK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N indolenine Natural products C1=CC=C2CC=NC2=C1 RKJUIXBNRJVNHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002346 layers by function Substances 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N n-[4-[4-(n-naphthalen-1-ylanilino)phenyl]phenyl]-n-phenylnaphthalen-1-amine Chemical group C1=CC=CC=C1N(C=1C2=CC=CC=C2C=CC=1)C1=CC=C(C=2C=CC(=CC=2)N(C=2C=CC=CC=2)C=2C3=CC=CC=C3C=CC=2)C=C1 IBHBKWKFFTZAHE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000004957 naphthylene group Chemical group 0.000 description 2
- 238000013086 organic photovoltaic Methods 0.000 description 2
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 2
- 150000004866 oxadiazoles Chemical class 0.000 description 2
- 150000007978 oxazole derivatives Chemical class 0.000 description 2
- 125000002971 oxazolyl group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 2
- 150000004986 phenylenediamines Chemical class 0.000 description 2
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 2
- KIWUVOGUEXMXSV-UHFFFAOYSA-N rhodanine Chemical compound O=C1CSC(=S)N1 KIWUVOGUEXMXSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N stilbene Chemical class C=1C=CC=CC=1C=CC1=CC=CC=C1 PJANXHGTPQOBST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 2
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UWRZIZXBOLBCON-VOTSOKGWSA-N (e)-2-phenylethenamine Chemical class N\C=C\C1=CC=CC=C1 UWRZIZXBOLBCON-VOTSOKGWSA-N 0.000 description 1
- LXCYNALXWGQUIK-UHFFFAOYSA-N 1,1-dioxo-1-benzothiophen-3-one Chemical compound C1=CC=C2C(=O)CS(=O)(=O)C2=C1 LXCYNALXWGQUIK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGUHFDPGDQDVGX-UHFFFAOYSA-N 1,2,3-thiadiazole Chemical group C1=CSN=N1 UGUHFDPGDQDVGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OCKYCCVSWVDVAL-UHFFFAOYSA-N 1,2-dimethylpyrazolidine-3,5-dione Chemical compound CN1N(C)C(=O)CC1=O OCKYCCVSWVDVAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XDPKQGKEOCYMQC-UHFFFAOYSA-N 1,2-diphenylpyrazolidine-3,5-dione Chemical compound O=C1CC(=O)N(C=2C=CC=CC=2)N1C1=CC=CC=C1 XDPKQGKEOCYMQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JGRCHNVLXORPNM-UHFFFAOYSA-N 1,2-oxazol-4-one Chemical class O=C1CON=C1 JGRCHNVLXORPNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XJDDLMJULQGRLU-UHFFFAOYSA-N 1,3-dioxane-4,6-dione Chemical compound O=C1CC(=O)OCO1 XJDDLMJULQGRLU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 1-benzothiophene Chemical group C1=CC=C2SC=CC2=C1 FCEHBMOGCRZNNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PTXVSDKCUJCCLC-UHFFFAOYSA-N 1-hydroxyindole Chemical class C1=CC=C2N(O)C=CC2=C1 PTXVSDKCUJCCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FTCOWMWIZNVSPP-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-4h-pyrazol-3-one Chemical compound O=C1CC=NN1C1=CC=CC=C1 FTCOWMWIZNVSPP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YNVBZLLLSMLFGT-UHFFFAOYSA-N 2-propylsulfanyl-1,4-dihydroimidazol-5-one Chemical compound CCCSC1=NCC(=O)N1 YNVBZLLLSMLFGT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004105 2-pyridyl group Chemical group N1=C([*])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- UGWULZWUXSCWPX-UHFFFAOYSA-N 2-sulfanylideneimidazolidin-4-one Chemical class O=C1CNC(=S)N1 UGWULZWUXSCWPX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IKQROFBYABVNTB-UHFFFAOYSA-N 3-ethyl-1,3-thiazolidine-2,4-dione Chemical compound CCN1C(=O)CSC1=O IKQROFBYABVNTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PVGKKACSLZHMQT-UHFFFAOYSA-N 3-ethylimidazolidine-2,4-dione Chemical compound CCN1C(=O)CNC1=O PVGKKACSLZHMQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PYUQCOIVVOLGJK-UHFFFAOYSA-N 3-methyl-4h-1,2-oxazol-5-one Chemical compound CC1=NOC(=O)C1 PYUQCOIVVOLGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SIUOTMYWHGODQX-UHFFFAOYSA-N 3-phenyl-2,3-dihydroinden-1-one Chemical compound C12=CC=CC=C2C(=O)CC1C1=CC=CC=C1 SIUOTMYWHGODQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IHKNLPPRTQQACK-UHFFFAOYSA-N 3-phenyl-4h-1,2-oxazol-5-one Chemical compound O1C(=O)CC(C=2C=CC=CC=2)=N1 IHKNLPPRTQQACK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CZWWCTHQXBMHDA-UHFFFAOYSA-N 3h-1,3-thiazol-2-one Chemical compound OC1=NC=CS1 CZWWCTHQXBMHDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RUORWXQKVXTQJJ-UHFFFAOYSA-N 4-methyl-2,3-dihydroinden-1-one Chemical compound CC1=CC=CC2=C1CCC2=O RUORWXQKVXTQJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UKJCZGTZCWPKLF-UHFFFAOYSA-N 5-methyl-2-phenyl-3,4-dihydropyrazole Chemical compound C1CC(C)=NN1C1=CC=CC=C1 UKJCZGTZCWPKLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- ATLMFJTZZPOKLC-UHFFFAOYSA-N C70 fullerene Chemical compound C12=C(C3=C4C5=C67)C8=C9C%10=C%11C%12=C%13C(C%14=C%15C%16=%17)=C%18C%19=C%20C%21=C%22C%23=C%24C%21=C%21C(C=%25%26)=C%20C%18=C%12C%26=C%10C8=C4C=%25C%21=C5C%24=C6C(C4=C56)=C%23C5=C5C%22=C%19C%14=C5C=%17C6=C5C6=C4C7=C3C1=C6C1=C5C%16=C3C%15=C%13C%11=C4C9=C2C1=C34 ATLMFJTZZPOKLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N Fluorine atom Chemical compound [F] YCKRFDGAMUMZLT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N Furan Chemical group C=1C=COC=1 YLQBMQCUIZJEEH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N Gallium Chemical compound [Ga] GYHNNYVSQQEPJS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N Pyridine Chemical group C1=CC=NC=C1 JUJWROOIHBZHMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- LFRXCNXVZHVRSE-JEZACWOJSA-N [(2r,3s,4s,5r,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-[(2r,3r,4s,5s,6r)-3,4,5-trihydroxy-6-[[(2r,3r)-3-hydroxy-2-tetradecyloctadecanoyl]oxymethyl]oxan-2-yl]oxyoxan-2-yl]methyl (2r,3r)-3-hydroxy-2-tetradecyloctadecanoate Chemical compound O[C@@H]1[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](COC(=O)[C@H](CCCCCCCCCCCCCC)[C@H](O)CCCCCCCCCCCCCCC)O[C@@H]1O[C@@H]1[C@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](COC(=O)[C@H](CCCCCCCCCCCCCC)[C@H](O)CCCCCCCCCCCCCCC)O1 LFRXCNXVZHVRSE-JEZACWOJSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 125000002252 acyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004442 acylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004423 acyloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 125000001931 aliphatic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004466 alkoxycarbonylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005234 alkyl aluminium group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004656 alkyl sulfonylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000304 alkynyl group Chemical group 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000006598 aminocarbonylamino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002490 anilino group Chemical group [H]N(*)C1=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- 125000005428 anthryl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C2C([H])=C3C(*)=C([H])C([H])=C([H])C3=C([H])C2=C1[H] 0.000 description 1
- 125000005162 aryl oxy carbonyl amino group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005135 aryl sulfinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004104 aryloxy group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000656 azaniumyl group Chemical group [H][N+]([H])([H])[*] 0.000 description 1
- GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N azanylidynemolybdenum Chemical compound [Mo]#N GPBUGPUPKAGMDK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000751 azo group Chemical group [*]N=N[*] 0.000 description 1
- HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N benzidine Chemical class C1=CC(N)=CC=C1C1=CC=C(N)C=C1 HFACYLZERDEVSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001602 bicycloalkyls Chemical group 0.000 description 1
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 125000006267 biphenyl group Chemical group 0.000 description 1
- FQRWAZOLUJHNDT-UHFFFAOYSA-N c12c3c4c5c6c7c8c9c%10c%11c%12c%13c%14c%15c%16c%17c(c1c1c4c7c%10c%13c%161)c1c2c2c4c7c%10c%13c%16c%18c%19c%20c%21c%22c%23c%24c%25c%26c%27c%28c%29c(c7c7c%13c%19c%22c%25c%287)c4c1c1c%17c%15c(c%27c%291)c1c%14c%12c(c%24c%261)c1c%11c9c(c%21c%231)c1c8c6c(c%18c%201)c1c5c3c2c%10c%161 Chemical compound c12c3c4c5c6c7c8c9c%10c%11c%12c%13c%14c%15c%16c%17c(c1c1c4c7c%10c%13c%161)c1c2c2c4c7c%10c%13c%16c%18c%19c%20c%21c%22c%23c%24c%25c%26c%27c%28c%29c(c7c7c%13c%19c%22c%25c%287)c4c1c1c%17c%15c(c%27c%291)c1c%14c%12c(c%24c%261)c1c%11c9c(c%21c%231)c1c8c6c(c%18c%201)c1c5c3c2c%10c%161 FQRWAZOLUJHNDT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000003917 carbamoyl group Chemical group [H]N([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 description 1
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000392 cycloalkenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000753 cycloalkyl group Chemical group 0.000 description 1
- HJSLFCCWAKVHIW-UHFFFAOYSA-N cyclohexane-1,3-dione Chemical compound O=C1CCCC(=O)C1 HJSLFCCWAKVHIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000113 cyclohexyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C([H])([H])C1([H])[H] 0.000 description 1
- 125000001511 cyclopentyl group Chemical group [H]C1([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(*)C1([H])[H] 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N dibenzothiophene Chemical group C1=CC=CC=2[34S]C3=C(C=21)C=CC=C3 IYYZUPMFVPLQIF-ALWQSETLSA-N 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- BADXJIPKFRBFOT-UHFFFAOYSA-N dimedone Chemical compound CC1(C)CC(=O)CC(=O)C1 BADXJIPKFRBFOT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 125000002541 furyl group Chemical group 0.000 description 1
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000005843 halogen group Chemical group 0.000 description 1
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 description 1
- 125000000717 hydrazino group Chemical group [H]N([*])N([H])[H] 0.000 description 1
- UEKDRLRXXAOOFP-UHFFFAOYSA-N imidazolidine-2,4-dione Chemical class O=C1CNC(=O)N1.O=C1CNC(=O)N1 UEKDRLRXXAOOFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000005462 imide group Chemical group 0.000 description 1
- 229910003437 indium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N indium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[In+3].[In+3] PJXISJQVUVHSOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002401 inhibitory effect Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000007733 ion plating Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- 125000002183 isoquinolinyl group Chemical group C1(=NC=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 239000003446 ligand Substances 0.000 description 1
- 230000031700 light absorption Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M merocyanine Chemical compound [Na+].O=C1N(CCCC)C(=O)N(CCCC)C(=O)C1=C\C=C\C=C/1N(CCCS([O-])(=O)=O)C2=CC=CC=C2O\1 DZVCFNFOPIZQKX-LTHRDKTGSA-M 0.000 description 1
- 150000002736 metal compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910001507 metal halide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000005309 metal halides Chemical class 0.000 description 1
- 229910052987 metal hydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004681 metal hydrides Chemical class 0.000 description 1
- 125000000956 methoxy group Chemical group [H]C([H])([H])O* 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- COWNFYYYZFRNOY-UHFFFAOYSA-N oxazolidinedione Chemical compound O=C1COC(=O)N1 COWNFYYYZFRNOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001820 oxy group Chemical group [*:1]O[*:2] 0.000 description 1
- 125000003854 p-chlorophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C([H])=C1Cl 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 125000002080 perylenyl group Chemical class C1(=CC=C2C=CC=C3C4=CC=CC5=CC=CC(C1=C23)=C45)* 0.000 description 1
- 125000001792 phenanthrenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3C=CC12)* 0.000 description 1
- XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N phosphine group Chemical group P XYFCBTPGUUZFHI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000001476 phosphono group Chemical group [H]OP(*)(=O)O[H] 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000548 poly(silane) polymer Chemical class 0.000 description 1
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229920000128 polypyrrole Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920005990 polystyrene resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 125000003373 pyrazinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003220 pyrenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000001725 pyrenyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000004076 pyridyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000714 pyrimidinyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000168 pyrrolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 125000002943 quinolinyl group Chemical group N1=C(C=CC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 125000005493 quinolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 150000003967 siloles Chemical group 0.000 description 1
- 125000004469 siloxy group Chemical group [SiH3]O* 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 1
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 125000005649 substituted arylene group Chemical group 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N tantalum nitride Chemical compound [Ta]#N MZLGASXMSKOWSE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003518 tetracenes Chemical class 0.000 description 1
- VELSFHQDWXAPNK-UHFFFAOYSA-N tetracontacyclo[25.6.5.516,28.44,32.35,11.321,34.28,10.212,15.222,35.229,31.113,20.124,38.02,6.014,19.017,25.018,23.030,37.033,36.547,54.446,53.448,58.126,51.150,52.03,45.07,42.09,61.039,40.041,43.044,63.049,76.055,78.056,62.057,68.059,64.060,67.065,69.066,71.070,73.072,75.074,77]octaheptaconta-1,3(45),4(48),5(61),6,8,10,12,14,16,18,20,22,24(39),25,27(38),28,30,32,34(42),35(40),36,41(43),44(63),46,49(76),50(77),51,53,55(78),56(62),57,59,64,66,68,70(73),71,74-nonatriacontaene Chemical compound c12c3c4c5c6c1c1c7c8c2c2c3c3c9c4c4c5c5c%10c%11c%12c%13c%14c%15c%12c%12c%16c%17c%18c%19c%20c%21c%17c%17c%22c%21c%21c%23c%20c%20c%19c%19c%24c%18c%16c%15c%15c%24c%16c(c7c%15c%14c1c6c5%13)c8c1c2c2c3c3c(c%21c5c%22c(c%11c%12%17)c%10c4c5c93)c%23c2c%20c1c%19%16 VELSFHQDWXAPNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 125000001544 thienyl group Chemical group 0.000 description 1
- QGVNJRROSLYGKF-UHFFFAOYSA-N thiobarbital Chemical class CCC1(CC)C(=O)NC(=S)NC1=O QGVNJRROSLYGKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000003577 thiophenes Chemical class 0.000 description 1
- 125000003944 tolyl group Chemical group 0.000 description 1
- 125000005259 triarylamine group Chemical class 0.000 description 1
- JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N trimethylaluminium Chemical compound C[Al](C)C JLTRXTDYQLMHGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000004961 triphenylmethanes Chemical class 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000007738 vacuum evaporation Methods 0.000 description 1
- 238000001947 vapour-phase growth Methods 0.000 description 1
- YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N zinc indium(3+) oxygen(2-) Chemical compound [O--].[Zn++].[In+3] YVTHLONGBIQYBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14665—Imagers using a photoconductor layer
- H01L27/14667—Colour imagers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14621—Colour filter arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
- H01L27/14—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation
- H01L27/144—Devices controlled by radiation
- H01L27/146—Imager structures
- H01L27/14601—Structural or functional details thereof
- H01L27/1462—Coatings
- H01L27/14623—Optical shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/08—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors
- H01L31/10—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof in which radiation controls flow of current through the device, e.g. photoresistors characterised by potential barriers, e.g. phototransistors
-
- H01L51/0046—
-
- H01L51/0058—
-
- H01L51/0072—
-
- H01L51/0566—
-
- H01L51/4273—
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/30—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains
- H10K30/353—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation comprising bulk heterojunctions, e.g. interpenetrating networks of donor and acceptor material domains comprising blocking layers, e.g. exciton blocking layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
- H10K30/50—Photovoltaic [PV] devices
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/20—Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
- H10K85/211—Fullerenes, e.g. C60
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/615—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene
- H10K85/626—Polycyclic condensed aromatic hydrocarbons, e.g. anthracene containing more than one polycyclic condensed aromatic rings, e.g. bis-anthracene
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
- H10K85/649—Aromatic compounds comprising a hetero atom
- H10K85/657—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
- H10K85/6572—Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)
Abstract
광전 변환 소자는, 하부 전극과 전자 블로킹층과 광전 변환층과 중간층과 상부 전극이, 이 순서로 적층되어 있다. 광전 변환층은 p형 유기 반도체와, 결정화된 풀러렌 또는 결정화된 풀러렌 유도체를 혼합한 벌크 헤테로층이다. 중간층은 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체를 포함하고, 상부 전극은 투명 도전막으로 구성되어 있다.In the photoelectric conversion element, a lower electrode, an electron blocking layer, a photoelectric conversion layer, an intermediate layer, and an upper electrode are stacked in this order. The photoelectric conversion layer is a bulk hetero layer in which a p-type organic semiconductor is mixed with a crystallized fullerene or a crystallized fullerene derivative. The intermediate layer contains amorphous fullerene or an amorphous fullerene derivative, and the upper electrode is composed of a transparent conductive film.
Description
본 발명은, 수광한 광에 따라 전하를 생성하는 광전 변환층이 유기 화합물을 이용하여 구성되어 있으며, 가시광상을 전기 신호로 변환하는 광전 변환 소자 및 촬상 소자에 관한 것이고, 특히, 광전 변환 효율이 높고, 암전류가 낮은 광전 변환 소자 및 촬상 소자에 관한 것이다.The present invention relates to a photoelectric conversion element and an image pickup element which are constituted by using an organic compound for generating a charge in response to light received and convert visible light images into electric signals, And a photoelectric conversion element and an image pickup device having low dark current.
디지털 스틸 카메라, 디지털 비디오 카메라, 휴대전화용 카메라, 내시경용 카메라 등에 이용되고 있는 이미지 센서로서, 실리콘(Si) 칩 등의 반도체 기판에 포토다이오드를 포함하는 화소를 배열하여, 각 화소의 포토다이오드에서 발생한 광전자에 대응하는 신호 전하를 CCD형 또는 CMOS형 독출 회로로 취득하는, CCD 센서 및 MOS 센서 등의 고체 촬상 소자가 널리 알려져 있다. 현재, 유기 화합물을 이용한 광전 변환 소자의 개발이 진행되고 있다(특허문헌 1~3 등).2. Description of the Related Art [0002] An image sensor used in a digital still camera, a digital video camera, a camera for a mobile phone, a camera for an endoscope, or the like is a device in which pixels including a photodiode are arranged on a semiconductor substrate such as a silicon (Si) chip, Solid-state image pickup devices such as a CCD sensor and a MOS sensor that acquire signal charges corresponding to photoelectrons generated by a CCD type or CMOS type read circuit are widely known. At present, development of a photoelectric conversion device using an organic compound is proceeding (Patent Documents 1 to 3, etc.).
특허문헌 1에는, 광을 흡수하여 전하를 발생시키는 광전 변환층, 전극으로부터의 전하 주입을 억제하는 전하 블로킹층 등, 복수의 기능층을 적층한 구조의 유기 광전 변환 소자가 개시되어 있다.Patent Document 1 discloses an organic photoelectric conversion device having a structure in which a plurality of functional layers are stacked, such as a photoelectric conversion layer that absorbs light to generate charges and a charge blocking layer that suppresses charge injection from the electrodes.
또한, 특허문헌 2에는, 동일 조성의 유기 화합물의 배향막과 비정질막의 적층막을 갖는, 유기 광기전력 소자가 개시되어 있다.Patent Document 2 discloses an organic photovoltaic device having an oriented film of an organic compound of the same composition and a laminated film of an amorphous film.
여기에서, 광전 변환 소자에는, 높은 광전 변환 효율과, 낮은 암전류가 필요하다. 따라서, 특허문헌 3에는, 높은 광전 변환 효율과 낮은 암전류를 실현하는 구성으로서, 광전 변환층에 결정화된 풀러렌 또는 풀러렌 유도체를 포함하는 구조가 나타나 있다.Here, high photoelectric conversion efficiency and low dark current are required for the photoelectric conversion element. Therefore,
상술한 바와 같이 특허문헌 3에는, 높은 광전 변환 효율과 낮은 암전류를 실현하는 구성으로서 광전 변환층에 결정화된 풀러렌 또는 풀러렌 유도체를 포함하는 구조가 나타나 있지만, 추가적인 높은 광전 변환 효율과, 낮은 암전류가 요구되고 있다.As described above,
본 발명의 목적은, 상기 종래 기술에 근거하는 문제점을 해소하여, 광전 변환 효율이 높고, 암전류가 낮은 광전 변환 소자 및 촬상 소자를 제공하는 것에 있다.It is an object of the present invention to provide a photoelectric conversion element and an image pickup element which solve the problems based on the above-described conventional techniques and have high photoelectric conversion efficiency and low dark current.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 양태는, 하부 전극과, 하부 전극 상에 적층된 전자 블로킹층과, 블로킹층 상에 적층된 광전 변환층과, 광전 변환층 상에 적층된 중간층과, 중간층 상에 적층된 상부 전극을 구비하고, 광전 변환층은, p형 유기 반도체와, 결정화된 풀러렌 또는 결정화된 풀러렌 유도체를 혼합한 벌크 헤테로층이며, 중간층은, 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체를 포함하고, 상부 전극은, 투명 도전막으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전 변환 소자를 제공하는 것이다.In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention is a photoelectric conversion device comprising a lower electrode, an electron blocking layer stacked on the lower electrode, a photoelectric conversion layer stacked on the blocking layer, an intermediate layer stacked on the photoelectric conversion layer, And an upper electrode stacked on the intermediate layer, wherein the photoelectric conversion layer is a bulk hetero layer in which a p-type organic semiconductor is mixed with a crystallized fullerene or a crystallized fullerene derivative, and the intermediate layer includes an amorphous fullerene or an amorphous fullerene derivative And the upper electrode is composed of a transparent conductive film.
광전 변환층은, p형 유기 반도체와, 하부 전극의 표면에 대하여 수직으로 (111) 방향으로 배향된 풀러렌 또는 결정화된 풀러렌 유도체를 혼합하여 이루어지는 벌크 헤테로층으로 구성되어 있는 것이 바람직하다.The photoelectric conversion layer is preferably composed of a p-type organic semiconductor and a bulk hetero layer formed by mixing fullerene or crystallized fullerene derivative oriented in the (111) direction perpendicular to the surface of the lower electrode.
광전 변환층은, 결정화된 풀러렌 또는 결정화된 풀러렌 유도체를 30%~80%의 비율로 함유하는 것이 바람직하다.The photoelectric conversion layer preferably contains crystallized fullerene or crystallized fullerene derivative in a ratio of 30% to 80%.
중간층의 두께는, 상부 전극의 두께의 1/3 이상인 것이 바람직하고, 중간층의 두께는, 상부 전극의 두께 이하인 것이 바람직하다.The thickness of the intermediate layer is preferably one third or more of the thickness of the upper electrode, and the thickness of the intermediate layer is preferably not more than the thickness of the upper electrode.
중간층은, 적어도 1종의 유기 재료를 더 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 중간층은, 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체와, 이온화 퍼텐셜이 5.5eV 이상인 투명 정공 수송 재료를 혼합한 층인 것이 바람직하다.The intermediate layer preferably further comprises at least one organic material. The intermediate layer is preferably a layer obtained by mixing amorphous fullerene or an amorphous fullerene derivative with a transparent hole transporting material having an ionization potential of 5.5 eV or more.
상부 전극은 ITO로 구성되고, 상부 전극의 두께는 5~30nm인 것이 바람직하다.The upper electrode is made of ITO, and the thickness of the upper electrode is preferably 5 to 30 nm.
본 발명의 제2 양태는, 본 발명의 제1 양태의 광전 변환 소자를 갖는 것을 특징으로 하는 촬상 소자를 제공하는 것이다.A second aspect of the present invention is to provide an image pickup device having the photoelectric conversion element of the first aspect of the present invention.
본 발명에 의하면, 광전 변환 소자 및 촬상 소자에 있어서, 광전 변환 효율을 향상시키고, 암전류를 저감시킬 수 있다.According to the present invention, in the photoelectric conversion element and the image pickup element, the photoelectric conversion efficiency can be improved and the dark current can be reduced.
도 1에 있어서 (a)는, 본 발명의 실시형태의 광전 변환 소자를 나타내는 모식적 단면도이고, (b)는, 본 발명의 실시형태의 광전 변환 소자의 주요부 확대도이며, (c)는, 본 발명의 실시형태의 광전 변환 소자의 변형예를 나타내는 주요부 확대도이다.
도 2에 있어서 (a)는, 본 발명의 실시형태의 촬상 소자를 나타내는 모식적 단면도이고, (b)는, 본 발명의 실시형태의 촬상 소자의 주요부 확대도이다.
도 3에 있어서 (a)~(c)는, 본 발명의 실시형태의 촬상 소자의 제조 방법을 공정 순으로 나타내는 모식적 단면도이다.
도 4에 있어서 (a)~(c)는, 본 발명의 실시형태의 촬상 소자의 제조 방법을 공정 순으로 나타내는 모식적 단면도이고, 도 3(c)의 후공정을 나타낸다.1 (a) is a schematic cross-sectional view showing a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present invention, (b) is an enlarged view of a main part of a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is an enlarged view of a main part showing a modification of the photoelectric conversion element according to the embodiment of the present invention.
2 (a) is a schematic cross-sectional view showing an image pickup device according to an embodiment of the present invention, and (b) is an enlarged view of a main part of an image pickup device according to an embodiment of the present invention.
3 (a) to 3 (c) are schematic cross-sectional views showing the manufacturing method of an image pickup device according to the embodiment of the present invention in the order of steps.
4 (a) to 4 (c) are schematic cross-sectional views showing the manufacturing method of an image pickup device according to the embodiment of the present invention in the order of steps, and show a step after the step of FIG. 3 (c).
이하에, 첨부한 도면에 나타내는 적합한 실시형태에 근거하여, 본 발명의 광전 변환 소자 및 촬상 소자를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the photoelectric conversion element and the image pickup element of the present invention will be described in detail based on a preferred embodiment shown in the accompanying drawings.
도 1(a)는, 본 발명의 실시형태의 광전 변환 소자를 나타내는 모식적 단면도이고, (b)는, 본 발명의 실시형태의 광전 변환 소자의 주요부 확대도이며, (c)는, 본 발명의 실시형태의 광전 변환 소자의 변형예를 나타내는 주요부 확대도이다.Fig. 1 (a) is a schematic sectional view showing a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present invention, Fig. 1 (b) is an enlarged view of a main part of a photoelectric conversion element according to an embodiment of the present invention, Sectional view showing a modified example of the photoelectric conversion element according to the embodiment of the present invention.
도 1에 나타내는 광전 변환 소자(100)는, 입사광(L)을 전기 신호로 변환하는 것이다. 광전 변환 소자(100)는, 기판(102)의 표면(102a)에 하부 전극(104)이 적층되어 형성되어 있다. 이 하부 전극(104) 상에 전자 블로킹층(106)이 적층되어 형성되어 있고, 이 전자 블로킹층(106) 상에 광전 변환층(108)이 적층되어 형성되어 있다.The
광전 변환층(108) 상에 중간층(110)이 적층되어 형성되어 있고, 이 중간층(110) 상에 상부 전극(112)이 적층되어 형성되어 있다. 하부 전극(104), 유기층(120) 및 상부 전극(112)을 덮는 밀봉층(114)이 형성되어 있다.An
또한, 전자 블로킹층(106), 광전 변환층(108) 및 중간층(110)을 통틀어 유기층(120)이라고 한다.The
광전 변환 소자(100)에서는, 상부 전극(112)의 표면(112a)측으로부터 입사광(L)이 유기층(120)의 광전 변환층(108)에 입사되어, 이 입사광(L)이 광전 변환층(108)에서 전기 신호로 변환된다. 이로 인하여, 후술하는 바와 같이 밀봉층(114) 및 상부 전극(112)은, 입사광(L)을 투과시키는 것이다.The incident light L is incident on the
기판(102)은, 예를 들면, 실리콘 기판, 유리 기판 등으로 구성된다. 또한, 기판(102)으로서는, 광전 변환 소자(100)를 형성할 수 있으면, 특별히 한정되는 것은 아니다.The
하부 전극(104)은, 광전 변환층(108)에서 발생한 전하 중 정공을 포집하기 위한 전극이다. 하부 전극(104)의 재료로서는, 예를 들면, 금속, 금속 산화물, 금속 질화물, 금속 붕화물 및 유기 도전성 화합물, 그리고 이들의 혼합물 등을 들 수 있다. 구체예로서는, 산화 주석, 산화 아연, 산화 인듐, 산화 인듐 주석(ITO), 산화 인듐 아연(IZO), 산화 인듐 텅스텐(IWO) 및 산화 타이타늄 등의 도전성 금속 산화물, 질화 타이타늄(TiN) 등의 금속 질화물, 금(Au), 백금(Pt), 은(Ag), 크로뮴(Cr), 니켈(Ni) 및 알루미늄(Al) 등의 금속, 또한 이들 금속과 도전성 금속 산화물의 혼합물 또는 적층물, 폴리아닐린, 폴리싸이오펜, 폴리피롤 등의 유기 도전성 화합물, 그리고 이들과 ITO의 적층물 등을 들 수 있다. 하부 전극(104)의 재료로서 특히 바람직한 것은, 질화 타이타늄, 질화 몰리브데넘, 질화 탄탈럼 및 질화 텅스텐 중 어느 하나의 재료이다.The
전자 블로킹층(106)은, 하부 전극(104)으로부터 광전 변환층(108)에 전자가 주입되게 되는 것을 방지하기 위한 층이며, 단층 또는 복수 층으로 구성되어 있다. 전자 블로킹층(106)은, 유기 재료 단독막으로 구성되어도 되고, 복수의 상이한 유기 재료의 혼합막으로 구성되어 있어도 된다.The
전자 블로킹층(106)에는, 전자 공여성 유기 재료를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 저분자 재료로는, N,N'-비스(3-메틸페닐)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민(TPD)이나 4,4'-비스[N-(나프틸)-N-페닐-아미노]바이페닐(α-NPD) 등의 방향족 다이아민 화합물, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트라이아졸, 이미다졸, 이미다졸론, 스틸벤 유도체, 피라졸린 유도체, 테트라하이드로이미다졸, 폴리아릴알케인, 뷰타다이엔, 4,4',4"-트리스(N-(3-메틸페닐)N-페닐아미노)트라이페닐아민(m-MTDATA), 포핀, 테트라페닐포핀 구리, 프탈로사이아닌, 구리 프탈로사이아닌, 타이타늄프탈로사이아닌옥사이드 등의 포피린 화합물, 트라이아졸 유도체, 옥사다이아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 폴리아릴알케인 유도체, 피라졸린 유도체, 피라졸론 유도체, 페닐렌다이아민 유도체, 아닐아민 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 옥사졸 유도체, 스타이릴안트라센 유도체, 플루오렌온 유도체, 하이드라존 유도체, 실라제인 유도체, 카바졸 유도체, 바이플루오렌 유도체 등을 이용할 수 있고, 고분자 재료로는, 페닐렌바이닐렌, 플루오렌, 카바졸, 인돌, 피렌, 피롤, 피콜린, 싸이오펜, 아세틸렌, 다이아세틸렌 등의 중합체나, 그 유도체를 이용할 수 있다. 전자 공여성 화합물이 아니어도, 충분한 정공 수송성을 갖는 화합물이면 이용하는 것은 가능하다.As the
전자 블로킹층(106)은, 인접하는 하부 전극(104)으로부터의 전자 주입 장벽이 높고 또한 정공 수송성이 높은 재료로 구성하는 것이 바람직하다. 전자 주입 장벽으로서는, 인접하는 전극의 일함수보다, 전자 블로킹층(106)의 전자 친화력이 1eV 이상 작은 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 1.3eV 이상, 특히 바람직한 것은 1.5eV 이상이다.The
전자 블로킹층(106)은, 하부 전극(104)과 광전 변환층(108)의 접촉을 충분히 억제하고, 또한 하부 전극(104) 표면에 존재하는 결함 및 이물의 영향을 피하기 위하여, 막두께가 20nm 이상인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 40nm 이상, 특히 바람직한 것은 60nm 이상이다.The
한편, 전자 블로킹층(106)의 막두께를 너무 두껍게 하면, 광전 변환층(108)에 적절한 전계 강도를 인가하기 위하여 필요한 공급 전압이 높아진다는 문제가 발생하고, 전자 블로킹층(106) 중의 캐리어 수송 과정이 광전 변환 소자의 성능에 악영향을 미친다는 문제가 발생한다. 전자 블로킹층(106)의 막두께는, 300nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 200nm 이하, 더 바람직하게는 100nm 이하이다.On the other hand, if the film thickness of the
광전 변환층(108)은 입사광(L)을 수광하여, 그 광량에 따른 전하를 발생시키는 광전 변환 재료를 포함하여 구성된 층이다. 광전 변환층(108)에 있어서, 광전 변환 재료로서는 유기 화합물을 사용할 수 있다.The
광전 변환층(108)은, p형 유기 반도체(유기 p형 화합물)와, 결정화된 풀러렌 또는 결정화된 풀러렌 유도체를 혼합한 벌크 헤테로층이다. 광전 변환층(108)은, 벌크 헤테로 구조를 갖는다. 광전 변환층(108)으로서, 벌크 헤테로층을 이용함으로써 유기층(120)의 캐리어 확산 길이가 짧다는 결점을 보완하여, 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있다. 최적 혼합 비율로 벌크 헤테로층을 제작함으로써, 광전 변환층(108)의 전자 이동도, 및 정공 이동도를 높일 수 있고, 광전 변환 소자(100)의 광응답 속도를 충분히 고속으로 할 수 있다. 이로 인하여, 광전 변환층(108) 중의 결정화된 풀러렌 또는 결정화된 풀러렌 유도체의 비율로서는, 체적 비율로 30%~80%가 바람직하다.The
광전 변환층(108) 중에 있어서는, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체가 결정화된 상태인 것에 의하여, 더 높은 광전 변환 효율을 얻을 수 있음과 함께, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 캐리어 패스가 유효하게 형성된 상태가 되므로, 광전 변환 소자(100)의 고속 응답에도 기여할 수 있다. 풀러렌 또는 풀러렌 유도체를 결정화시키는 수단으로서는, 적당한 광전 변환 재료를 선택한 후에, 풀러렌류의 비율을 올리는 것, 및 성막 중에 기판을 가열하는 것 등을 들 수 있다.In the
풀러렌 또는 풀러렌 유도체가 결정화된 상태인지 아닌지는, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체를 포함하는 막의 X선 회절상에, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 결정 구조에 유래하는 결정 피크가 확인되는지 여부로 판단할 수 있다. 이외에도, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체를 포함하는 막의 단면 TEM상에서의 전자선 회절에 의한 단면의 전자선 회절상에, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 결정 구조에 유래하는 회절점이 확인되는지 여부로 판단할 수 있다.Whether or not the fullerene or the fullerene derivative is in a crystallized state can be judged by whether or not a crystal peak derived from the crystal structure of the fullerene or the fullerene derivative is confirmed on the X-ray diffraction of the film containing the fullerene or the fullerene derivative. In addition, it can be judged whether or not the diffraction point derived from the crystal structure of the fullerene or the fullerene derivative is confirmed on the electron beam diffraction image of the cross section by the electron beam diffraction on the cross-sectional TEM of the film containing the fullerene or the fullerene derivative.
결정화된 풀러렌 또는 결정화된 풀러렌 유도체를 포함하는 광전 변환층(108)에 있어서, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체가 하부 전극(104)의 표면(104a)(기판(102)의 표면(102a))에 대하여 (111) 방향으로 배향하고 있는 것이 바람직하다.A fullerene or a fullerene derivative is added to the
풀러렌 또는 풀러렌 유도체가 기판면에 대하여 수직인 방향으로 (111) 방향으로 배향하고 있는 것에 의하여, 랜덤으로 결정화된 구조를 포함하는 경우보다 풀러렌 풀러렌 유도체를 포함하는 광전 변환층(108)의 요철이 억제되고, 이로써 상부 전극이 그 요철 안으로 들어가 하부 전극과 근접하여 리크 전류가 증대되는 것이 억제되거나, 광전 변환층 위에 성막하는 층(예를 들면 전하 블로킹층)의 평탄성, 커버리지가 향상되기 때문에 주입 전류가 억제되거나 하게 되어, 높은 암전류 억제 효과가 얻어진다.Since the fullerene or fullerene derivative is oriented in the (111) direction perpendicular to the substrate surface, the irregularities of the
이 관점에서, 광전 변환층(108) 중의 결정화 풀러렌 또는 결정화 풀러렌 유도체는, 똑같이 결정화되어 있는 것, 즉, 배향 방향이 동일한 것이 바람직하다. 그 중에서, 배향 방향으로서는, (111) 방향이, 바람직하게는 체적 비율로 50~100%, 보다 바람직하게는 80~100%로 (111)이다.From this viewpoint, it is preferable that the crystallized fullerene or the crystallized fullerene derivative in the
풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 상기 결정 방향을 제어하기 위해서는, 성막 시에 있어서의 기판 온도 및 증착 속도 등을 조절하는 것으로도 결정 방향을 실현할 수 있다. 구체적으로는, 기판 온도를 보다 높은 온도로 가열하고, 증착 속도를 보다 느린 속도로 하는 것이 바람직하다. 단, 과도하게 고온, 저증착 속도로 하면, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 결정화가 촉진되어, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체와 광전 변환 재료의 혼합층에 있어서의 막면의 요철이 증대되는 경우가 있다. 막면의 요철이 증대되면, 그 상층에 전극을 부설했을 때, 쇼트(리크 전류)가 증대되는 원인이 되어, 암전류가 증대되기 때문에, 바람직하지 않다.In order to control the crystal orientation of the fullerene or fullerene derivative, the crystal orientation can be realized by adjusting the substrate temperature and the deposition rate at the time of film formation. Specifically, it is preferable to heat the substrate temperature to a higher temperature, and to set the deposition rate at a slower rate. However, if the excessively high temperature and low deposition rate are employed, the crystallization of the fullerene or the fullerene derivative is promoted, and the unevenness of the film surface in the mixed layer of the fullerene or the fullerene derivative and the photoelectric conversion material may be increased. If the irregularities on the film surface are increased, when an electrode is laid on the upper layer, a short circuit (leak current) is increased, and dark current is increased, which is not preferable.
기판 온도는, 광전 변환층(108) 중에 존재하는 풀러렌 또는 풀러렌 유도체 이외의 재료의 종류, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 함유 비율 등에 따라서 다르지만, 120℃ 이하로 하는 것이 바람직하고, 100℃ 이하로 하는 것이 보다 바람직하다. 기판 온도의 하한은, 60℃로 하는 것이 바람직하고, 70℃~90℃로 하는 것이 보다 바람직하다.The substrate temperature is preferably 120 占 폚 or lower, more preferably 100 占 폚 or lower, although it depends on the kind of the material other than the fullerene or the fullerene derivative present in the
또한, 증착 속도는, 광전 변환층(108) 중에 존재하는 풀러렌 또는 풀러렌 유도체 이외의, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 함유 비율 등에 따라서 다르지만, 0.1~15Å/s로 하는 것이 바람직하고, 0.5~3.0Å/s로 하는 것이 보다 바람직하다.The deposition rate varies depending on the content ratio of the fullerene or the fullerene derivative other than the fullerene or the fullerene derivative present in the
여기에서, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체가, 하부 전극(104)의 표면(104a)에 대하여 수직인 방향으로 (111) 방향으로 배향한 상태인 것은, 하부 전극(104)에 상당하는 기판 상에 성막한 풀러렌막 또는 풀러렌 유도체막을 X선 회절법으로 측정함으로써, 풀러렌 또는 풀러렌 유도체의 결정 피크가 관찰되고, 또한 이 피크가 하부 전극(104)의 표면(104a)에 상당하는 기판 표면에 수직인 방향에 대하여 (111) 방향의 (111), (222), (333) 등의 지수만 복수 관찰되는 점에서 확인할 수 있다.The reason why the fullerene or the fullerene derivative is oriented in the (111) direction perpendicular to the
X선 회절법 이외에도, 단면 TEM상에서의 전자선 회절에 의한 단면의 전자선 회절상으로부터, (111) 방향으로의 배향을 측정할 수 있다.In addition to the X-ray diffraction method, the orientation in the (111) direction can be measured from the electron beam diffraction image of the cross section by the electron beam diffraction on the cross section TEM.
이하, 풀러렌 및 풀러렌 유도체에 대하여, 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, fullerene and fullerene derivatives will be described in more detail.
풀러렌이란, 풀러렌 C60, 풀러렌 C70, 풀러렌 C76, 풀러렌 C78, 풀러렌 C80, 풀러렌 C82, 풀러렌 C84, 풀러렌 C90, 풀러렌 C96, 풀러렌 C240, 풀러렌 C540, 믹스드 풀러렌, 풀러렌 나노 튜브를 나타낸다.The fullerene includes fullerene C 60 , fullerene C 70 , fullerene C 76 , fullerene C 78 , fullerene C 80 , fullerene C 82 , fullerene C 84 , fullerene C 90 , fullerene C 96 , fullerene C 240 , fullerene C 540 , , And fullerene nanotubes.
풀러렌 유도체란, 풀러렌에 치환기가 부가된 화합물이다. 치환기로서는, 알킬기, 아릴기, 또는 복소환기가 바람직하다. 알킬기로서는, 탄소수 1~12가 바람직하고, 탄소수 1~6이 보다 바람직하다. 아릴기로서는, 예를 들면, 페닐기, 나프틸기, 안트릴기 등을 들 수 있다. 복소환기로서는, 예를 들면, 퓨릴기, 싸이엔일기, 피롤일기, 옥사졸일기, 피리딜기, 퀴놀린일기, 카바졸일기 등을 들 수 있다. 풀러렌 유도체로서는, 특히 이하의 화합물이 바람직하다.The fullerene derivative is a compound to which a substituent is added to fullerene. The substituent is preferably an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group. The alkyl group preferably has 1 to 12 carbon atoms, more preferably 1 to 6 carbon atoms. Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group and an anthryl group. Examples of the heterocyclic group include furyl, thienyl, pyrrolyl, oxazolyl, pyridyl, quinolyl, carbazolyl and the like. As the fullerene derivative, the following compounds are particularly preferable.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
[화학식 2](2)
또한, 풀러렌 및 풀러렌 유도체로서는, 일본 화학회 편 계간 화학 총설 No. 43(1999), 일본 공개특허공보 평10-167994호, 일본 공개특허공보 평11-255508호, 일본 공개특허공보 평11-255509호, 일본 공개특허공보 2002-241323호, 및 일본 공개특허공보 2003-196881호 등에 기재된 화합물을 이용할 수도 있다.As fullerene and fullerene derivatives, there can be cited the Chemical Abstracts of the Chemical Society of Japan. 43 (1999), JP-A-10-167994, JP-A-11-255508, JP-A-11-255509, JP-A-2002-241323, and JP- -196881 or the like may be used.
p형 유기 반도체 재료(화합물)는, 도너성 유기 반도체 재료(화합물)이며, 주로 정공 수송성 유기 화합물로 대표되고, 전자를 공여하기 쉬운 성질이 있는 유기 화합물을 말한다. 더 상세하게는 2개의 유기 재료를 접촉시켜 이용했을 때에 이온화 퍼텐셜이 작은 쪽의 유기 화합물을 말한다. 따라서, 도너성 유기 화합물은, 전자 공여성이 있는 유기 화합물이면 어느 유기 화합물도 사용 가능하다. 예를 들면, 트라이아릴아민 화합물, 벤지딘 화합물, 피라졸린 화합물, 스타이릴아민 화합물, 하이드라존 화합물, 트라이페닐메테인 화합물, 카바졸 화합물, 폴리실레인 화합물, 싸이오펜 화합물, 프탈로사이아닌 화합물, 사이아닌 화합물, 메로사이아닌 화합물, 옥소놀 화합물, 폴리아민 화합물, 인돌 화합물, 피롤 화합물, 피라졸 화합물, 폴리아릴렌 화합물, 축합 방향족 탄소환 화합물(나프탈렌 유도체, 안트라센 유도체, 페난트렌 유도체, 테트라센 유도체, 피렌 유도체, 페릴렌 유도체, 플루오란텐 유도체), 함질소 헤테로환 화합물을 배위자로서 갖는 금속 착체 등을 이용할 수 있다. 또한, 이에 한정되지 않고, 상기한 바와 같이, n형(억셉터성) 화합물로서 이용한 유기 화합물보다 이온화 퍼텐셜이 작은 유기 화합물이면 도너성 유기 반도체로서 이용해도 된다.The p-type organic semiconductor material (compound) is a donor organic semiconductor material (compound), which is represented by a hole-transporting organic compound, and is an organic compound having a property of donating electrons. More specifically, it refers to an organic compound having a small ionization potential when two organic materials are used in contact with each other. Therefore, any organic compound can be used as long as the donor organic compound is an organic compound having an electron donor. Examples of the compound include triarylamine compounds, benzidine compounds, pyrazoline compounds, styrylamine compounds, hydrazone compounds, triphenylmethane compounds, carbazole compounds, polysilane compounds, thiophene compounds, phthalocyanine compounds Anthracene derivatives, phenanthrene derivatives, tetracene derivatives, phenanthrene derivatives, phenanthrene derivatives, phenanthrene derivatives, phenanthrene derivatives, phenanthrene derivatives, phenanthrene derivatives, Derivatives, pyrene derivatives, perylene derivatives, fluoranthene derivatives), metal complexes having a nitrogen-containing heterocyclic compound as a ligand, and the like can be used. As described above, an organic compound having an ionization potential smaller than that of an organic compound used as an n-type (acceptor) compound may be used as a donor organic semiconductor.
광전 변환층(108)에 이용되는 p형 유기 반도체 재료(화합물)로서는, 상기 중에서도 트라이아릴아민 화합물, 피란 화합물이 바람직하고, 트라이아릴아민 화합물이 보다 바람직하다. 트라이아릴아민 화합물로서는, 하기 일반식 (1)로 나타나는 화합물이 바람직하다.As the p-type organic semiconductor material (compound) used for the
[화학식 3](3)
상기 일반식 (1) 중, Z1은 적어도 2개의 탄소 원자를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. L1, L2, 및 L3은 각각 독립적으로 무치환 메타인기, 또는 치환 메타인기를 나타낸다. D1은 원자군을 나타낸다. n은 0 이상의 정수를 나타낸다.In the general formula (1), Z 1 represents a condensed ring containing at least any one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, a 5-membered ring and a 6-membered ring, L 1 , L 2 , and L 3 each independently represent an unsubstituted meta-popular, or a substituted meta-popular. D 1 represents an atomic group. n represents an integer of 0 or more.
Z1은 적어도 2개의 탄소 원자를 포함하는 환으로서, 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환을 나타낸다. 5원환, 6원환, 또는 5원환 및 6원환 중 적어도 어느 하나를 포함하는 축합환으로서는, 통상 메로사이아닌 색소에서 산성 핵으로서 이용되는 것이 바람직하고, 그 구체예로서는 예를 들면 이하의 것을 들 수 있다.Z 1 is a ring containing at least two carbon atoms, and represents a condensed ring containing at least one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, or a 5-membered ring and a 6-membered ring. As the condensed ring containing at least one of a 5-membered ring, a 6-membered ring, or a 5-membered ring and a 6-membered ring, it is preferable that the condensed ring is usually used as an acidic nucleus in a merocyanine dye. Specific examples thereof include the following .
(a) 1,3-다이카보닐 핵: 예를 들면 1,3-인데인다이온 핵, 1,3-사이클로헥세인다이온, 5,5-다이메틸-1,3-사이클로헥세인다이온, 1,3-다이옥세인-4,6-다이온 등.(a) a 1,3-dicarbonyl nucleus such as 1,3-indeundanone nucleus, 1,3-cyclohexanedione, 5,5-dimethyl-1,3-cyclohexanedione , 1,3-dioxane-4,6-dione, and the like.
(b) 피라졸린온 핵: 예를 들면 1-페닐-2-피라졸린-5-온, 3-메틸-1-페닐-2-피라졸린-5-온, 1-(2-벤조싸이아조일)-3-메틸-2-피라졸린-5-온 등.(b) pyrazolone nucleus such as 1-phenyl-2-pyrazolin-5-one, 3-methyl-1-phenyl-2-pyrazolin- ) -3-methyl-2-pyrazolin-5-one.
(c) 아이소옥사졸린온 핵: 예를 들면 3-페닐-2-아이소옥사졸린-5-온, 3-메틸-2-아이소옥사졸린-5-온 등.(c) isoxazolinone nucleus such as 3-phenyl-2-isooxazolin-5-one, 3-methyl-2-isooxazolin-5-one and the like.
(d) 옥시인돌 핵: 예를 들면 1-알킬-2,3-다이하이드로-2-옥시인돌 등.(d) oxyindole nucleus: for example, 1-alkyl-2,3-dihydro-2-oxyindole and the like.
(e) 2,4,6-트라이케토헥사하이드로피리미딘 핵: 예를 들면 바비투르산 또는 2-싸이오바비투르산 및 그 유도체 등. 유도체로서는 예를 들면 1-메틸, 1-에틸 등의 1-알킬체, 1,3-다이메틸, 1,3-다이에틸, 1,3-다이뷰틸 등의 1,3-다이알킬체, 1,3-다이페닐, 1,3-다이(p-클로로페닐), 1,3-다이(p-에톡시카보닐페닐) 등의 1,3-다이아릴체, 1-에틸-3-페닐 등의 1-알킬-1-아릴체, 1,3-다이(2-피리딜) 등의 1,3위 다이헤테로환 치환체 등을 들 수 있다.(e) 2,4,6-Tricetohexahydropyrimidine nucleus: for example, bivalent or 2-thiobarbituric acid and derivatives thereof. Examples of the derivative include 1-alkyl such as 1-methyl and 1-ethyl, 1,3-dialkyl such as 1,3-dimethyl, 1,3-diethyl and 1,3- 1,3-di (p-chlorophenyl), and 1,3-di (p-ethoxycarbonylphenyl), and the like; 1-alkyl-1-aryl, 1,3-di (2-pyridyl), and the like.
(f) 2-싸이오-2,4-싸이아졸리딘다이온 핵: 예를 들면 로다닌 및 그 유도체 등. 유도체로서는 예를 들면 3-메틸로다닌, 3-에틸로다닌, 3-알릴로다닌 등의 3-알킬로다닌, 3-페닐로다닌 등의 3-아릴로다닌, 3-(2-피리딜)로다닌 등의 3위 헤테로환 치환 로다닌 등을 들 수 있다.(f) 2-thio-2,4-thiazolidinedione nucleus: for example, rhodanine and derivatives thereof. Examples of the derivatives include 3-alkylaldanines such as 3-methylordanine, 3-ethylordanine and 3-allyloxanine, 3-arylordanines such as 3- ) Third order heterocyclic substituted rhodanines such as rhodanine, and the like.
(g) 2-싸이오-2,4-옥사졸리딘다이온(2-싸이오-2,4-(3H,5H)-옥사졸다이온) 핵: 예를 들면 3-에틸-2-싸이오-2,4-옥사졸리딘다이온 등.(g) 2-thio-2,4-oxazolidinedione (2-thio-2,4- (3H, 5H) -oxazole ion) 2,4-oxazolidinedione, and the like.
(h) 싸이아나프텐온 핵: 예를 들면 3(2H)-싸이아나프텐온-1,1-다이옥사이드 등.(h) Thianapthion nucleus: for example, 3 (2H) -thianaphthone-1,1-dioxide.
(i) 2-싸이오-2,5-싸이아졸리딘다이온 핵: 예를 들면 3-에틸-2-싸이오-2,5-싸이아졸리딘다이온 등.(i) 2-thio-2,5-thiazolidinedione ion nucleus such as 3-ethyl-2-thio-2,5-thiazolidinedione.
(j) 2,4-싸이아졸리딘다이온 핵: 예를 들면 2,4-싸이아졸리딘다이온, 3-에틸-2,4-싸이아졸리딘다이온, 3-페닐-2,4-싸이아졸리딘다이온 등.(j) 2,4-thiazolidinedione nuclei such as 2,4-thiazolidinedione, 3-ethyl-2,4-thiazolidinedione, 3-phenyl- Azolydinedione, and the like.
(k) 싸이아졸린-4-온 핵: 예를 들면 4-싸이아졸린온, 2-에틸-4-싸이아졸린온 등.(k) Thiazolin-4-one nuclei such as 4-thiazolinone, 2-ethyl-4-thiazolinone, and the like.
(l) 2,4-이미다졸리딘다이온(하이단토인) 핵: 예를 들면 2,4-이미다졸리딘다이온, 3-에틸-2,4-이미다졸리딘다이온 등.(l) 2,4-imidazolidinedione (hydantoin) nucleus: 2,4-imidazolidinedione, 3-ethyl-2,4-imidazolidinedione, and the like.
(m) 2-싸이오-2,4-이미다졸리딘다이온(2-싸이오하이단토인) 핵: 예를 들면 2-싸이오-2,4-이미다졸리딘다이온, 3-에틸-2-싸이오-2,4-이미다졸리딘다이온 등.(m) 2-thio-2,4-imidazolidinedione (2-thiohydantoin) nucleus: 2-thio-2,4-imidazolidinedione, -Thio-2,4-imidazolidinedione, and the like.
(n) 이미다졸린-5-온 핵: 예를 들면 2-프로필머캅토-2-이미다졸린-5-온 등.(n) imidazolin-5-one nuclei such as 2-propylmercapto-2-imidazolin-5-one and the like.
(o) 3,5-피라졸리딘다이온 핵: 예를 들면 1,2-다이페닐-3,5-피라졸리딘다이온, 1,2-다이메틸-3,5-피라졸리딘다이온 등.(o) 3,5-pyrazolidinedione nuclei such as 1,2-diphenyl-3,5-pyrazolidinedione, 1,2-dimethyl-3,5-pyrazolidinedione and the like.
(p) 벤조싸이오펜-3-온 핵: 예를 들면 벤조싸이오펜-3-온, 옥소벤조싸이오펜-3-온, 다이옥소벤조싸이오펜-3-온 등.(p) benzothiophen-3-one nuclei such as benzothiophen-3-one, oxobenzothiophen-3-one, dioxobenzothiophen-3-one and the like.
(q) 인단온 핵: 예를 들면 1-인단온, 3-페닐-1-인단온, 3-메틸-1-인단온, 3,3-다이페닐-1-인단온, 3,3-다이메틸-1-인단온 등.(q) indanone nucleus such as 1-indanone, 3-phenyl-1-indanone, 3-methyl-1-indanone, Methyl-1-indanone, and the like.
Z1로 형성되는 환으로서 바람직하게는, 1,3-다이카보닐 핵, 피라졸린온 핵, 2,4,6-트라이케토헥사하이드로피리미딘 핵(싸이오케톤체도 포함하고, 예를 들면 바비투르산 핵, 2-싸이오바비투르산 핵), 2-싸이오-2,4-싸이아졸리딘다이온 핵, 2-싸이오-2,4-옥사졸리딘다이온 핵, 2-싸이오-2,5-싸이아졸리딘다이온 핵, 2,4-싸이아졸리딘다이온 핵, 2,4-이미다졸리딘다이온 핵, 2-싸이오-2,4-이미다졸리딘다이온 핵, 2-이미다졸린-5-온 핵, 3,5-피라졸리딘다이온 핵, 벤조싸이오펜-3-온 핵, 인단온 핵이며, 보다 바람직하게는 1,3-다이카보닐 핵, 2,4,6-트라이케토헥사하이드로피리미딘 핵(싸이오케톤체도 포함하고, 예를 들면 바비투르산 핵, 2-싸이오바비투르산 핵), 3,5-피라졸리딘다이온 핵, 벤조싸이오펜-3-온 핵, 인단온 핵이며, 더 바람직하게는 1,3-다이카보닐 핵, 2,4,6-트라이케토헥사하이드로피리미딘 핵(싸이오케톤체도 포함하고, 예를 들면 바비투르산 핵, 2-싸이오바비투르산 핵)이며, 특히 바람직하게는 1,3-인데인다이온 핵, 바비투르산 핵, 2-싸이오바비투르산 핵 및 그들의 유도체이다.The ring formed of Z 1 is preferably a 1,3-dicarbonyl nucleus, a pyrazolone nucleus, a 2,4,6-tricetohexahydropyrimidine nucleus (including a thioketone, for example, Thiobarbituric acid nucleus), 2-thio-2,4-thiazolidinedione nucleus, 2-thio-2,4-oxazolidinedione nucleus, 2-thio- Thiazolidinedione ion nucleus, 2,4-imidazolidinedione ion nucleus, 2-thio-2,4-imidazolidinedione ion nucleus, 2-thiazolidinedione ion nucleus, -Imidazoline-5-one nucleus, 3,5-pyrazolidinedione nucleus, benzothiophen-3-one nucleus, indanone nucleus, more preferably 1,3-dicarbonyl nucleus, 2,4 , 6-triketohexahydropyrimidine nucleus (including thioketone bodies, for example, bovital nucleus, 2-thiobarbital nucleus), 3,5-pyrazolidinedione nucleus, benzothiophene- 3-on nucleus, indanone nucleus, more preferably a 1,3-dicarbonyl nucleus, 2,4,6-tri Ketohexahydropyrimidine nucleus (including thioketone, for example, bovital nucleus and 2-thiobarbituric acid nucleus), particularly preferably 1,3-indeindan ion nucleus, bovisulphonic nucleus , 2-thiobarbituric acid nuclei and derivatives thereof.
L1, L2, 및 L3은 각각 독립적으로, 무치환 메타인기, 또는 치환 메타인기를 나타낸다. 치환 메타인기끼리가 결합하여 환(예, 6원환, 예를 들면, 벤젠환)을 형성해도 된다. 치환 메타인기의 치환기는 치환기 W를 들 수 있지만, L1, L2, L3은 모두가 무치환 메타인기인 경우가 바람직하다.L 1 , L 2 , and L 3 each independently represent an unsubstituted meta-popular, or a substituted meta-popular. (E.g., a 6-membered ring, for example, a benzene ring) may be formed. The substituent of the substituted methoxy group may include the substituent W, but it is preferable that all of L 1 , L 2 and L 3 are unsubstituted meta-groups.
L1~L3은 서로 연결되어 환을 형성해도 되고, 형성하는 환으로서 바람직하게는 사이클로헥센환, 사이클로펜텐환, 벤젠환, 싸이오펜환 등을 들 수 있다.L 1 to L 3 may be connected to each other to form a ring, and examples of the ring to be formed include a cyclohexane ring, a cyclopentane ring, a benzene ring, and a thiophene ring.
n은 0 이상의 정수를 나타내고, 바람직하게는 0 이상 3 이하의 정수를 나타내며, 보다 바람직하게는 0이다. n을 증대시킨 경우, 흡수 파장역을 장파장으로 할 수 있거나, 열에 의한 분해 온도가 낮아진다. 가시역에 적절한 흡수를 갖고, 또한 증착 성막 시의 열분해를 억제하는 점에서 n=0이 바람직하다.n represents an integer of 0 or more, preferably 0 or more and 3 or less, and more preferably 0. When n is increased, the absorption wavelength range can be set to a long wavelength or the decomposition temperature due to heat is lowered. N = 0 is preferable in that it has appropriate absorption in the visible region and suppresses thermal decomposition at the time of deposition film formation.
D1은 원자군을 나타낸다. D1은 -NRa(Rb)를 포함하는 기인 것이 바람직하고 -NRa(Rb)가 치환된 아릴렌기를 나타내는 경우가 더 바람직하다. Ra, Rb는 각각 독립적으로, 수소 원자, 또는 치환기를 나타낸다.D 1 represents an atomic group. D 1 is preferably a group containing -NR a (R b ), and more preferably -NR a (R b ) represents a substituted arylene group. R a and R b each independently represent a hydrogen atom or a substituent.
D1이 나타내는 아릴렌기로서는, 바람직하게는 탄소수 6~30의 아릴렌기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6~18의 아릴렌기이다. 아릴렌기는, 후술하는 치환기 W를 갖고 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~18의 아릴렌기이다. 예를 들면, 페닐렌기, 나프틸렌기, 안트라센일렌기, 피렌일렌기, 페난트렌일렌기, 메틸페닐렌기, 다이메틸페닐렌기 등을 들 수 있고, 페닐렌기 또는 나프틸렌기가 바람직하다.The arylene group represented by D 1 is preferably an arylene group having 6 to 30 carbon atoms, and more preferably an arylene group having 6 to 18 carbon atoms. The arylene group may have a substituent W described later, and is preferably an arylene group having 6 to 18 carbon atoms, which may have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms. For example, a phenylene group, a naphthylene group, an anthracenerene group, a pyreneylene group, a phenanthreneylene group, a methylphenylene group, a dimethylphenylene group and the like are exemplified, and a phenylene group or a naphthylene group is preferable.
Ra, Rb로 나타나는 치환기로서는 후술하는 치환기 W를 들 수 있고, 바람직하게는, 지방족 탄화 수소기(바람직하게는 치환되어도 되는 알킬기, 알켄일기), 아릴기(바람직하게는 치환되어도 되는 페닐기), 또는 헤테로환기이다.As the substituent represented by R a and R b , there may be mentioned a substituent W described later, preferably an aliphatic hydrocarbon group (preferably an alkyl group or alkenyl group which may be substituted), an aryl group (preferably a phenyl group which may be substituted) , Or a heterocyclic group.
Ra, Rb가 나타내는 아릴기로서는, 각각 독립적으로, 바람직하게는 탄소수 6~30의 아릴기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 6~18의 아릴기이다. 아릴기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기 또는 탄소수 6~18의 아릴기를 갖고 있어도 되는 탄소수 6~18의 아릴기이다. 예를 들면, 페닐기, 나프틸기, 안트라센일기, 피렌일기, 페난트렌일기, 메틸페닐기, 다이메틸페닐기, 바이페닐기 등을 들 수 있고, 페닐기 또는 나프틸기가 바람직하다.Each of the aryl groups represented by R a and R b is preferably an aryl group having 6 to 30 carbon atoms, and more preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. The aryl group may have a substituent, and is preferably an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, which may have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. For example, a phenyl group, a naphthyl group, an anthracene group, a pyrenyl group, a phenanthrene group, a methylphenyl group, a dimethylphenyl group, a biphenyl group and the like are exemplified, and a phenyl group or a naphthyl group is preferable.
Ra, Rb가 나타내는 헤테로환기로서는, 각각 독립적으로, 바람직하게는 탄소수 3~30의 헤테로환기이며, 보다 바람직하게는 탄소수 3~18의 헤테로환기이다. 헤테로환기는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 바람직하게는 탄소수 1~4의 알킬기 또는 탄소수 6~18의 아릴기를 갖고 있어도 되는 탄소수 3~18의 헤테로환기이다. 또한, Ra, Rb가 나타내는 헤테로환기는 축환 구조인 것이 바람직하고, 퓨란환, 싸이오펜환, 셀레노펜환, 실롤환, 피리딘환, 피라진환, 피리미딘환, 옥사졸환, 싸이아졸환, 트라이아졸환, 옥사다이아졸환, 싸이아다이아졸환으로부터 선택되는 환의 조합(동일해도 됨)의 축환 구조가 바람직하고, 퀴놀린환, 아이소퀴놀린환, 벤조싸이오펜환, 다이벤조싸이오펜환, 싸이에노싸이오펜환, 바이싸이에노벤젠환, 바이싸이에노싸이오펜환이 바람직하다.Each of the heterocyclic groups represented by R a and R b is independently a heterocyclic group having preferably 3 to 30 carbon atoms, more preferably a heterocyclic group having 3 to 18 carbon atoms. The heterocyclic group may have a substituent, and is preferably a heterocyclic group having 3 to 18 carbon atoms which may have an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms or an aryl group having 6 to 18 carbon atoms. The heterocyclic group represented by R a and R b is preferably a cyclic structure and may be a furan ring, a thiophene ring, a selenopentane ring, a silole ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, an oxazole ring, (Identical to) a ring selected from a triazole ring, an oxadiazole ring and a thiadiazole ring, and is preferably a quinoline ring, an isoquinoline ring, a benzothiophene ring, a dibenzothiophene ring, a cyano A thiophene ring, a bicyanobenzene ring, and a bicyanothiophene ring are preferable.
D1, Ra, 및 Rb가 나타내는 아릴렌기 및 아릴기는 벤젠환 또는 축환 구조인 것이 바람직하고, 벤젠환을 포함하는 축환 구조인 것이 보다 바람직하며, 나프탈렌환, 안트라센환, 피렌환, 페난트렌환을 들 수 있고, 벤젠환, 나프탈렌환 또는 안트라센환이 보다 바람직하며, 벤젠환 또는 나프탈렌환이 더 바람직하다.The arylene group and the aryl group represented by D 1 , R a and R b are preferably a benzene ring or a condensed ring structure, more preferably a condensed ring structure containing a benzene ring, more preferably a naphthalene ring, an anthracene ring, A benzene ring, a naphthalene ring or an anthracene ring is more preferable, and a benzene ring or a naphthalene ring is more preferable.
치환기 W로서는 할로젠 원자, 알킬기(사이클로알킬기, 바이사이클로알킬기, 트라이사이클로알킬기를 포함함), 알켄일기(사이클로알켄일기, 바이사이클로알켄일기를 포함함), 알카인일기, 아릴기, 복소환기(헤테로환기라고 해도 됨), 사이아노기, 하이드록시기, 나이트로기, 카복시기, 알콕시기, 아릴옥시기, 실릴옥시기, 헤테로환 옥시기, 아실옥시기, 카바모일옥시기, 알콕시카보닐기, 아릴옥시카보닐기, 아미노기(아닐리노기를 포함함), 암모니오기, 아실아미노기, 아미노카보닐아미노기, 알콕시카보닐아미노기, 아릴옥시카보닐아미노기, 설파모일아미노기, 알킬 및 아릴설폰일아미노기, 머캅토기, 알킬싸이오기, 아릴싸이오기, 헤테로환 싸이오기, 설파모일기, 설포기, 알킬 및 아릴설핀일기, 알킬 및 아릴설폰일기, 아실기, 아릴옥시카보닐기, 알콕시카보닐기, 카바모일기, 아릴 및 헤테로환 아조기, 이미드기, 포스피노기, 포스핀일기, 포스핀일옥시기, 포스핀일아미노기, 포스포노기, 실릴기, 하이드라지노기, 유레이드기, 보론산기(-B(OH)2), 포스페이토기(-OPO(OH)2), 설페이토기(-OSO3H), 그 외의 공지의 치환기를 들 수 있다.The substituent W includes a halogen atom, an alkyl group (including a cycloalkyl group, a bicycloalkyl group and a tricycloalkyl group), an alkenyl group (including a cycloalkenyl group and a bicycloalkenyl group), an alkynyl group, an aryl group, a heterocyclic group An alkoxy group, an aryloxy group, a silyloxy group, a heterocyclic oxy group, an acyloxy group, a carbamoyloxy group, an alkoxycarbonyl group, a carbamoyloxy group, an alkoxycarbonyl group, An alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an amino group (including an anilino group), an ammonio group, an acylamino group, an aminocarbonylamino group, an alkoxycarbonylamino group, an aryloxycarbonylamino group, a sulfamoylamino group, an alkylsulfonylamino group, Alkyl and arylsulfinyl groups, an acyl group, an aryloxycarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, an aryloxycarbonyl group, A carbamoyl group, an aryl and a heterocyclic azo group, an imide group, a phosphino group, a phosphine group, a phosphineioxy group, a phosphinylamino group, a phosphono group, a silyl group, a hydrazino group, (-B (OH) 2 ), phosphato group (-OPO (OH) 2 ), sulfato group (-OSO 3 H) and other known substituents.
Ra, Rb가 치환기(바람직하게는 알킬기, 알켄일기)를 나타내는 경우, 그들 치환기는, -NRa(Rb)가 치환된 아릴기의 방향환(바람직하게는 벤젠환) 골격의 수소 원자, 또는 치환기와 결합하여 환(바람직하게는 6원환)을 형성해도 된다.When R a and R b represent a substituent (preferably an alkyl group or an alkenyl group), the substituent may be a hydrogen atom of an aromatic ring (preferably a benzene ring) skeleton of an aryl group substituted with -NR a (R b ) , Or may form a ring (preferably a 6-membered ring) by bonding with a substituent.
Ra, Rb는 서로 치환기끼리가 결합하여 환(바람직하게는 5원 또는 6원환, 보다 바람직하게는 6원환)을 형성해도 되고, 또한 Ra, Rb는 각각이 L(L1, L2, L3 중 어느 하나를 나타냄) 중의 치환기와 결합하여 환(바람직하게는 5원 또는 6원환, 보다 바람직하게는 6원환)을 형성해도 된다.R a, R b are even with each other a substituent bonded to each other to form a ring (preferably a 5-or 6-membered rings, more preferably 6-membered ring), and R a, R b are each the L (L 1, L 2 or L 3 ) to form a ring (preferably a 5-membered or 6-membered ring, more preferably a 6-membered ring).
일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 일본 공개특허공보 2000-297068호에 기재된 화합물이며, 상기 공보에 기재가 없는 화합물도, 상기 공보에 기재된 합성 방법에 준하여 제조할 수 있다.The compound represented by the general formula (1) is a compound described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-297068, and a compound not described in the above publication can be produced in accordance with the synthesis method described in the above publication.
일반식 (1)로 나타나는 화합물의 구체예로서는, 이하에 나타내는 것을 들 수 있지만, 본 발명은 이들에 한정되는 것은 아니다.Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include the following compounds, but the present invention is not limited thereto.
[화학식 4][Chemical Formula 4]
(분자량)(Molecular Weight)
일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 성막 적성의 관점에서, 분자량이 300 이상 1500 이하인 것이 바람직하고, 350 이상 1200 이하인 것이 보다 바람직하며, 400 이상 900 이하인 것이 더 바람직하다. 분자량이 너무 작은 경우에는, 성막한 광전 변환막의 막두께가 휘발에 의하여 감소되게 되고, 반대로 분자량이 너무 큰 경우에는 증착이 불가능하여, 광전 변환 소자를 제작할 수 없다.The compound represented by the general formula (1) preferably has a molecular weight of 300 or more and 1500 or less, more preferably 350 or more and 1,200 or less, and still more preferably 400 or more and 900 or less from the viewpoint of film forming suitability. When the molecular weight is too small, the film thickness of the formed photoelectric conversion film is reduced due to volatilization. Conversely, when the molecular weight is too large, deposition is impossible and a photoelectric conversion element can not be produced.
(융점)(Melting point)
일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 증착 안정성의 관점에서, 융점이 200℃ 이상인 것이 바람직하고, 220℃ 이상이 보다 바람직하며, 240℃ 이상이 더 바람직하다. 융점이 낮으면 증착 전에 융해되어 버려, 안정적으로 성막할 수 없는 것에 더하여, 화합물의 분해물이 많아지기 때문에, 광전 변환 성능이 열화된다.The compound represented by the general formula (1) preferably has a melting point of 200 ° C or higher, more preferably 220 ° C or higher, and still more preferably 240 ° C or higher, from the viewpoint of vapor deposition stability. If the melting point is low, the film is melted before deposition and can not be stably formed. In addition, since the decomposition products of the compound are increased, the photoelectric conversion performance deteriorates.
(흡수 스펙트럼)(Absorption spectrum)
일반식 (1)로 나타나는 화합물의 흡수 스펙트럼의 피크 파장은, 가시 영역의 광을 폭넓게 흡수한다는 관점에서 400nm 이상 700nm 이하인 것이 바람직하고, 480nm 이상 700nm 이하가 보다 바람직하며, 510nm 이상 680nm 이하인 것이 더 바람직하다.The peak wavelength of the absorption spectrum of the compound represented by the general formula (1) is preferably from 400 nm to 700 nm, more preferably from 480 nm to 700 nm, further preferably from 510 nm to 680 nm from the viewpoint of absorbing light in a visible region Do.
(피크 파장의 몰 흡광 계수)(Molar extinction coefficient of peak wavelength)
일반식 (1)로 나타나는 화합물은, 광을 효율적으로 이용하는 관점에서, 몰 흡광 계수는 높으면 높을수록 좋다. 흡수 스펙트럼(클로로폼 용액)이, 파장 400nm에서 700nm까지의 가시 영역에 있어서, 몰 흡광 계수는 20000M-1cm-1 이상이 바람직하고, 30000M-1cm-1 이상이 보다 바람직하며, 40000M-1cm-1 이상이 더 바람직하다.From the viewpoint of efficiently using light, the compound represented by the general formula (1) has a higher molar absorptivity coefficient. Absorption spectrum (in chloroform solution) is, in the visible region at a wavelength of 400nm to 700nm, and the molar absorption coefficient of 20000M -1 cm -1 or more are preferred, more preferably more than 30000M -1 cm -1, 40000M -1 cm < -1 > is more preferable.
중간층(110)은, 광전 변환층(108)과 상부 전극(112)의 사이에 도입된 층이다.The
중간층(110)의 기능으로서는, 광전 변환층(108)에서 발생한 전자를 상부 전극(112)으로 수송하여, 상부 전극(112)으로부터 광전 변환층(108)으로의 정공 주입을 억제하는 기능을 갖는다.The
중간층(110)은, 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체를 포함하는 층으로 구성된다.The
광전 변환층(108)이, 상술한 바와 같이 결정화된 구조를 포함하기 때문에, 광전 변환층(108) 상에 상부 전극(112)을 직접 형성하면, 결정입계에 상부 전극(112)이 파고 들어, 상하 전극 간에 전압 인가했을 때에 파고 든 개소에 전계가 집중되어, 상부 전극(112)으로부터의 주입 전류가 증대되게 된다. 광전 변환층(108)과 상부 전극(112)의 사이에 중간층(110)으로서 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체를 포함하는 층을 형성함으로써, 상부 전극(112)의 광전 변환층(108)으로의 국소적인 전계 집중을 억제하여, 주입 전류를 큰폭으로 억제할 수 있다. 또한 광전 변환층(108)에서 발생한 전하 중, 전자는 중간층(110)을 경유하여 상부 전극(112)에서 포집되지만, 중간층(110)에 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체를 포함하는 층을 이용함으로써, 효율적으로 전자를 수송하는 것이 가능하다.Since the
중간층(110)의 막두께가 너무 얇으면, 상부 전극(112)으로부터 광전 변환층(108)으로의 정공 주입을 억제하는 효과가 충분히 발휘되지 않는다. 상기 정공 주입을 억제하는 효과를 충분히 발휘하기 위해서는, 도 1(b)에 나타내는 바와 같이, 중간층(110)의 두께를 t1로 하고, 상부 전극(112)의 두께를 t2로 할 때, 중간층(110)의 두께(t1)는 t1≥1/3×t2인 것이 바람직하다.If the film thickness of the
한편, 중간층(110)의 막두께를 너무 두껍게 하면, 광전 변환층(108)에 적절한 전계 강도를 인가하기 위하여 필요한 공급 전압이 높아진다. 이로 인하여, 중간층(110)의 막두께의 상한값으로서는, 예를 들면, 100nm 이하이며, 바람직하게는 50nm 이하, 더 바람직하게는 20nm 이하이다.On the other hand, if the film thickness of the
또한, 중간층(110)의 두께(t1)의 상한값은, 상부 전극(112)을 기준으로 한 경우, 상부 전극(112)의 막두께(t2)에 대하여, t1≤t2인 것이 바람직하다. 이러한 점에서, 중간층(110)의 두께(t1)는, 상부 전극(112)을 기준으로 한 경우, 1/3×t2≤t1≤t2인 것이 바람직하다.In addition, the upper limit value of the thickness (t 1) of the
중간층(110)의 두께(t1)를 상부 전극(112)의 두께(t2)에 대하여 상술한 바와 같이 규정함으로써, 암전류를 저감시킬 수 있다.The dark current can be reduced by defining the thickness t 1 of the
중간층(110)은, 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체와, 광전 변환층(108)에 포함되는 유기 p형 화합물의 혼합층으로 구성할 수 있다. 이외에도, 중간층(110)에는, 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체와 투명 정공 수송 재료의 혼합층으로 구성할 수 있다.The
투명 정공 주입을 억제하기 위하여, 투명 정공 수송 재료에는 이온화 퍼텐셜이 5.5eV 이상인 재료를 이용하는 것이 바람직하다. 투명 정공 수송 재료로서, 이온화 퍼텐셜이 5.5eV 이상인 재료도 이용함으로써, 상부 전극(112)으로부터의 정공 주입을 충분히 억제할 수 있다. 이로써, 암전류를 저감시킬 수 있다.In order to suppress the injection of the transparent hole, it is preferable to use a material having an ionization potential of 5.5 eV or more for the transparent hole transport material. By using a material having an ionization potential of 5.5 eV or more as the transparent hole transporting material, hole injection from the
투명 정공 수송 재료는, 이온화 퍼텐셜이 6eV 이하이고, 이온화 퍼텐셜과 전자 친화력의 차가 3eV 이상의 재료인 것이 바람직하다. 재료의 이온화 퍼텐셜은, 석영 기판 상에 재료를 약 100nm의 막두께로 성막하고, 리켄 게이키사제 AC-2 표면 분석 장치를 이용하여 측정할 수 있다. 이온화 퍼텐셜과 전자 친화력의 차를 구하기 위해서는, 먼저 성막한 재료의 스페큘러를 측정하여, 그 흡수단의 에너지를 구한다. 흡수단의 에너지가 이온화 퍼텐셜과 전자 친화력의 에너지차에 상당한다.The transparent hole transporting material is preferably a material having an ionization potential of 6 eV or less and a difference between an ionization potential and an electron affinity of 3 eV or more. The ionization potential of the material can be measured by using a AC-2 surface analyzer manufactured by Riken Keiki Co., Ltd. and depositing a material on the quartz substrate to a film thickness of about 100 nm. In order to obtain the difference between the ionization potential and the electron affinity, the specularity of the material formed first is measured, and the energy of the absorption edge is obtained. The energy of the absorption edge corresponds to the energy difference between the ionization potential and the electron affinity.
중간층(110)은 풀러렌 또는 풀러렌 유도체와 투명 정공 수송 재료의 비율이 일정한 층이어도 되고, 막두께 방향에 따라 비율이 다른 그라데이션 층이어도 된다.The
중간층(110) 중의 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체의 비율이 너무 적으면, 중간층(110)의 전자 수송능이 저하되게 되고, 광전 변환층(108)에서 발생한 전자를 상부 전극(112), 즉, 전자 포집 전극으로 수송하는 효율이 저하되게 되어, 광전 변환 효율이 저하되게 된다. 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체는 가시광을 흡수하기 때문에, 중간층(110) 중에서도, 흡수한 광에 의하여 캐리어가 발생하지만, 중간층(110) 중의 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체의 비율이 너무 많으면, 중간층(110)의 정공 수송능이 저하되게 되고, 응답 속도의 지연으로 이어지게 된다. 이로 인하여, 중간층(110) 중의 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체의 비율로서는, 체적 비율로 30%~80%인 것이 바람직하다.When the ratio of the amorphous fullerene or the amorphous fullerene derivative in the
이하, 투명 정공 수송 재료의 구체예에 대하여 설명한다.Hereinafter, specific examples of the transparent hole transporting material will be described.
투명 정공 수송 재료에는, 전자 공여성 유기 재료를 이용할 수 있다. 구체적으로는, 저분자 재료로는, N,N'-비스(3-메틸페닐)-(1,1'-바이페닐)-4,4'-다이아민(TPD)이나 4,4'-비스[N-(나프틸)-N-페닐-아미노]바이페닐(α-NPD) 등의 방향족 다이아민 화합물, 옥사졸, 옥사다이아졸, 트라이아졸, 이미다졸, 이미다졸론, 스틸벤 유도체, 피라졸린 유도체, 테트라하이드로이미다졸, 폴리아릴알케인, 뷰타다이엔, 4,4',4"-트리스(N-(3-메틸페닐)N-페닐아미노)트라이페닐아민(m-MTDATA), 포핀, 테트라페닐포핀 구리, 프탈로사이아닌, 구리 프탈로사이아닌, 타이타늄프탈로사이아닌옥사이드 등의 포피린 화합물, 트라이아졸 유도체, 옥사다이아졸 유도체, 이미다졸 유도체, 폴리아릴알케인 유도체, 피라졸린 유도체, 피라졸론 유도체, 페닐렌다이아민 유도체, 아닐아민 유도체, 아미노 치환 칼콘 유도체, 옥사졸 유도체, 스타이릴안트라센 유도체, 플루오렌온 유도체, 하이드라존 유도체, 및 실라제인 유도체 등을 이용할 수 있다. 고분자 재료로는, 페닐렌바이닐렌, 플루오렌, 카바졸, 인돌, 피렌, 피롤, 피콜린, 싸이오펜, 아세틸렌 및 다이아세틸렌 등의 중합체, 및 그 유도체를 이용할 수 있다. 전자 공여성 화합물이 아니어도 충분한 정공 수송성을 갖는 화합물이면 이용하는 것은 가능하다. 보다 구체적으로는, 투명 정공 수송 재료로서, 하기 화합물 1, 화합물 3 및 화합물 4 등을 들 수 있다.As the transparent hole transporting material, an electron donating organic material can be used. Specific examples of the low molecular material include N, N'-bis (3-methylphenyl) - (1,1'-biphenyl) -4,4'-diamine (TPD) or 4,4'-bis [N - (naphthyl) -N-phenyl-amino] biphenyl (? -NPD), oxazole, oxadiazole, triazole, imidazole, imidazolone, stilbene derivatives, pyrazoline derivatives , 4,4 ', 4 "-tris (N- (3-methylphenyl) N-phenylamino) triphenylamine (m-MTDATA), polyphosphine, tetraphenyl There may be mentioned a porphyrin compound such as phophinic copper, phthalocyanine, copper phthalocyanine, and titanium phthalocyanine oxide, a triazole derivative, an oxadiazole derivative, an imidazole derivative, a polyarylalkane derivative, a pyrazolone derivative, Derivatives, phenylene diamine derivatives, anilamine derivatives, amino substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styryl anthracene derivatives, fluoro And the like can be used as the polymer material. Examples of the polymer material include polymer materials such as phenylene vinylene, fluorene, carbazole, indole, pyrene, pyrrole, picoline, thiophene, acetylene, and diacetylene And a derivative thereof can be used as the hole transporting material of the present invention. A compound having sufficient hole transportability can be used even if it is not an electron donor compound. More specifically, the following
[화학식 5][Chemical Formula 5]
[화학식 6][Chemical Formula 6]
[화학식 7](7)
이하, 상기 유기 화합물을 포함하는 층의 성막 방법에 대하여 설명한다.Hereinafter, a method of forming the layer containing the organic compound will be described.
상기 유기 화합물을 포함하는 층은, 건식 성막법 또는 습식 성막법에 의하여 성막할 수 있다. 건식 성막법의 구체적인 예로서는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법 및 MBE법 등의 물리 기상 성장법, 또는 플라즈마 중합 등의 CVD법을 들 수 있다. 습식 성막법으로서는, 캐스트법, 스핀 코트법, 디핑법 및 LB법 등을 이용할 수 있다.The layer containing the organic compound can be formed by a dry film forming method or a wet film forming method. Specific examples of the dry film forming method include a physical vapor phase growth method such as a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, an ion plating method and an MBE method, or a CVD method such as a plasma polymerization. As the wet film formation method, a cast method, a spin coat method, a dipping method, an LB method, or the like can be used.
p형 반도체(화합물), 또는 n형 반도체(화합물) 중, 적어도 하나로서 고분자 화합물을 이용하는 경우, 제작이 용이한 습식 성막법에 의하여 성막하는 것이 바람직하다. 증착 등의 건식 성막법을 이용한 경우, 고분자를 이용하는 것은 분해의 우려가 있기 때문에 어렵고, 대신 그 올리고머를 바람직하게 이용할 수 있다. 한편, 본 발명에 있어서, 저분자를 이용하는 경우는, 건식 성막법이 바람직하게 이용되고, 특히 진공 증착법이 바람직하게 이용된다. 증착 시의 모든 공정은 진공 중에서 행해지는 것이 바람직하고, 기본적으로는 화합물이 직접, 외기의 산소 및 수분과 접촉하지 않도록 한다. 수정 진동자 또는 간섭계 등의 막두께 모니터를 이용하여 증착 속도를 PI 제어 또는 PID 제어하는 것이 바람직하게 이용된다. 2종 이상의 화합물을 동시에 증착하는 경우에는 공증착법, 또는 플래시 증착법 등을 바람직하게 이용할 수 있다.When a polymer compound is used as at least one of a p-type semiconductor (compound) or an n-type semiconductor (compound), it is preferable to form a film by a wet film forming method which is easy to manufacture. In the case of using a dry film forming method such as vapor deposition, it is difficult to use a polymer because there is a risk of decomposition, and the oligomer can be preferably used instead. On the other hand, in the present invention, when a small molecule is used, a dry film forming method is preferably used, and a vacuum vapor deposition method is particularly preferably used. It is preferable that all processes at the time of vapor deposition are performed in a vacuum, and basically, the compound is not directly in contact with oxygen and moisture in the outside air. It is preferable to perform PI control or PID control of the deposition rate using a film thickness monitor such as a crystal oscillator or an interferometer. When two or more compounds are simultaneously deposited, a co-evaporation method, a flash evaporation method, or the like can be preferably used.
상부 전극(112)은, 광전 변환층(108)에 입사하는 광의 절대량을 증가시켜, 외부 양자 효율을 높이기 위한 것이며, 투명 도전막으로 구성된다.The
투명 도전막의 재료로서 바람직한 것은, ITO, IZO, SnO2, ATO(안티모니 도프 산화 주석), ZnO, AZO(Al 도프 산화 아연), GZO(갈륨 도프 산화 아연), TiO2, 및 FTO(불소 도프 산화 주석) 중, 어느 하나의 재료이다.Preferred materials for the transparent conductive film are ITO, IZO, SnO 2 , ATO (antimidodioxide tin oxide), ZnO, AZO (Al dope zinc oxide), GZO (gallium doped zinc oxide), TiO 2 , Tin oxide, and tin oxide).
투명 전극막의 광투과율은, 가시광 파장에 있어서, 60% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80% 이상이며, 보다 바람직하게는 90% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상이다.The light transmittance of the transparent electrode film is preferably 60% or more, more preferably 80% or more, more preferably 90% or more, and still more preferably 95% or more, in the visible light wavelength.
통상, 도전성 박막을 소정 범위보다 얇게 하면, 급격한 저항값의 증가를 초래한다. 그러나, 투명 전극막의 시트 저항은, 바람직하게는 100Ω/□ 이상 10000Ω/□ 이하이며, 박막화할 수 있는 막두께의 범위의 자유도는 크다. 또한, 투명 전극막은 두께가 얇을수록 흡수하는 광의 양은 적어지고, 일반적으로 광투과율이 증가한다. 광투과율의 증가는, 광전 변환층(108)에서의 광흡수를 증대시켜, 광전 변환능을 증대시키기 때문에, 매우 바람직하다. 박막화에 수반하는 박막의 저항값의 증대, 및 광의 투과율의 증가를 고려하면, 투명 전극막, 즉, 상부 전극(112)의 막두께는, 5nm 이상 30nm 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 5nm 이상 20nm 이하이다.Generally, if the conductive thin film is made thinner than a predetermined range, an abrupt resistance value is increased. However, the sheet resistance of the transparent electrode film is preferably 100 Ω / □ or more and 10000 Ω / □ or less, and the flexibility of the film thickness range that can be made thin is large. Further, the thinner the thickness of the transparent electrode film, the smaller the amount of light absorbed, and the light transmittance generally increases. The increase of the light transmittance is highly preferable because it increases light absorption in the
상부 전극(112)의 제작 방법으로서는, 구성하는 재료에 따라 다양한 방법이 이용되는데, 스퍼터링법을 이용하는 것이 바람직하다.As a method for manufacturing the
밀봉층(114)은, 물 및 산소 등의 유기 재료를 열화시키는 인자가 유기 재료를 포함하는 광전 변환층(108)에 침입하는 것을 방지하기 위한 층이다. 밀봉층(114)은, 하부 전극(104), 전자 블로킹층(106), 광전 변환층(108), 중간층(110) 및 상부 전극(112)을 덮고 있고, 기판(102)과의 사이를 밀봉하고 있다. 밀봉층(114)은 이하에 나타내는 조건이 요구된다.The
첫째로, 밀봉층(114)을 형성할 때에는 이미 형성된 광전 변환층(108)을 열화시키지 않는다.First, when the
둘째로, 광전 변환 소자 또는 촬상 소자의 제작 후에, 물 분자 등의 유기의 광전 변환 재료를 열화시키는 인자의 침입을 저지하여, 장기간의 보존 및 장시간의 사용에 걸쳐, 광전 변환층(108)의 열화를 방지한다.Secondly, after fabrication of the photoelectric conversion element or the image pickup element, the penetration of a factor that deteriorates the organic photoelectric conversion material such as water molecules is prevented and the deterioration of the
셋째로, 밀봉층(114) 형성 후의 촬상 소자의 제작 공정에 있어서, 용액, 플라즈마 등에 포함되는 유기의 광전 변환 재료를 열화시키는 인자의 침입을 저지하여 광전 변환층(108)을 보호하는 것을 들 수 있다.Thirdly, in the manufacturing process of the imaging element after the
넷째로, 입사광은 밀봉층(114)을 통하여 광전 변환층(108)에 도달하므로, 광전 변환층(108)에서 검지하는 파장의 광에 대하여 밀봉층(114)은 투명해야 한다.Fourth, since the incident light reaches the
밀봉층(114)은, 단일재로 이루어지는 박막으로 구성할 수도 있지만, 다층 구성으로 하여 각 층에 각각의 기능을 부여할 수도 있다. 예를 들면, 도 1(c)에 나타내는 밀봉층(114a)과 같이, 물 분자 등의 광전 변환 재료의 열화 인자의 침투를 저지하는 제1 밀봉층(116)과, 제1 밀봉층(116) 상에, 제1 밀봉층(116)으로는 달성하기 어려운 기능을 갖는 밀봉 보조층(118)을 적층한 2층 구성이어도 된다. 단, 제조 비용을 감안하면 가능한 한 층 수는 적은 것이 바람직하다.The
또한, 밀봉층(114)은, 예를 들면, 이하와 같이 하여 형성할 수 있다.The
유기 광전 변환 재료는 물 분자 등의 열화 인자의 존재로 현저하게 그 성능이 열화되게 된다. 이로 인하여, 물 분자를 침투시키지 않는 치밀한 금속 산화막, 금속 질화막, 또는 금속 질화 산화막 등으로 광전 변환층 전체를 피복하여 밀봉하는 것이 필요하다. 종래부터, 산화 알루미늄, 산화 규소, 질화 규소 또는 질화 산화 규소, 그들의 적층 구성, 및 그들과 유기 고분자의 적층 구성 등을 밀봉층으로 하여, 각종 진공 성막 기술로 형성되어 있다. 종래의 밀봉층은, 기판 표면의 구조물, 기판 표면의 미소 결함, 또는 기판 표면에 부착된 파티클 등에 의한 단차에 있어서, 단차가 그림자가 되어, 박막의 성장이 곤란하기 때문에, 평탄부와 비교하여 막두께가 현저하게 얇아진다. 이로 인하여 단차 부분이 열화 인자가 침투하는 경로가 되게 된다. 이 단차를 밀봉층(114)으로 완전하게 피복하기 위해서는, 평탄부에 있어서 1μm 이상의 막두께가 되도록 성막하여, 밀봉층(114) 전체를 두껍게 할 필요가 있다.The organic photovoltaic conversion material is remarkably deteriorated in performance by the presence of deterioration factors such as water molecules. Therefore, it is necessary to seal and cover the entire photoelectric conversion layer with a dense metal oxide film, a metal nitride film, a metal nitride oxide film or the like that does not penetrate water molecules. Conventionally, various sealing films are formed by various vacuum film forming techniques using aluminum oxide, silicon oxide, silicon nitride or silicon oxynitride, a laminated structure of them, and a laminated structure of the organic polymer and the organic polymer as sealing layers. In the conventional sealing layer, it is difficult to grow the thin film because the steps become shadows in the step by the structure of the substrate surface, the micro-defect of the substrate surface, or the particles adhered to the surface of the substrate, The thickness is remarkably thinned. As a result, the step portion becomes a path through which the degradation factor penetrates. In order to completely cover the stepped portion with the
원자층 퇴적(ALD)법은, CVD법의 일종으로, 박막 재료가 되는 유기 금속 화합물 분자, 금속 할로젠화물 분자, 금속 수소화물 분자의 기판 표면에 대한 흡착, 반응과, 그들에 포함되는 미반응기의 분해를, 교대로 반복하여 박막을 형성하는 기술이다. 기판 표면에 박막 재료가 도달할 때는 상기 저분자 상태이므로, 저분자가 안으로 들어갈 수 있는 아주 약간의 공간만 있으면 박막이 성장 가능하다. 이로 인하여, 종래의 박막 형성법으로는 곤란했던 단차 부분을 완전하게 피복할 수 있어, 즉, 단차 부분에 성장한 박막의 두께가 평탄 부분에 성장한 박막의 두께와 동일하여, 단차 피복성이 매우 우수하다. 기판 표면의 구조물, 기판 표면의 미소 결함, 또는 기판 표면에 부착된 파티클 등에 의한 단차를 완전하게 피복할 수 있으므로, 그러한 단차 부분이 광전 변환 재료의 열화 인자의 침입 경로가 되지 않는다. 밀봉층(114)의 형성을 원자층 퇴적(ALD)법으로 행한 경우는 종래 기술보다 효과적으로 필요한 밀봉층의 막두께를 얇게 하는 것이 가능해진다.The atomic layer deposition (ALD) method is a kind of CVD method in which the adsorption and reaction of organic metal compound molecules, metal halide molecules, and metal hydride molecules to be a thin film material on the substrate surface and the unreacted Is repeated alternately to form a thin film. When the thin film material reaches the surface of the substrate, it is in the low molecular state, so that the thin film can grow if only a very small space into which small molecules can enter. This makes it possible to completely cover the step portion which has been difficult to achieve by the conventional thin film forming method, that is, the thickness of the thin film grown on the step portion is equal to the thickness of the thin film grown on the flat portion. The step difference due to the structure of the substrate surface, the micro-defect of the substrate surface, or the particles adhered to the substrate surface can be completely covered, so that the step portion does not become a path for the deterioration factor of the photoelectric conversion material. When the formation of the
원자층 퇴적법으로 밀봉층(114)을 형성하는 경우는, 상술한 바람직한 밀봉층에 대응한 재료를 적절히 선택할 수 있다. 그러나, 유기 광전 변환 재료가 열화되지 않는, 비교적 저온에서 박막 성장이 가능한 재료로 제한된다. 알킬알루미늄 또는 할로젠화 알루미늄을 재료로 한 원자층 퇴적법에 의하면, 유기 광전 변환 재료가 열화되지 않는 200℃ 미만에서 치밀한 산화 알루미늄 박막을 형성할 수 있다. 특히 트라이메틸알루미늄을 사용한 경우는 100℃ 정도에서도 산화 알루미늄 박막을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다. 산화 규소 또는 산화 타이타늄도 재료를 적절히 선택함으로써 산화 알루미늄과 동일하게 200℃ 미만에서, 밀봉층(114)으로서 치밀한 박막을 형성할 수 있기 때문에 바람직하다.When the
밀봉층(114)은, 물 분자 등의 광전 변환 재료를 열화시키는 인자의 침입을 충분히 저지하기 위하여, 10nm 이상의 막두께인 것이 바람직하다. 후술하는 촬상 소자에서는, 밀봉층의 막두께가 두꺼우면, 밀봉층 내에서 입사광이 회절 또는 발산되게 되어 혼색이 발생한다. 이로 인하여, 밀봉층의 막두께로서는 200nm 이하인 것이 바람직하다.The
원자층 퇴적법에 의하여 형성한 박막은, 단차 피복성, 치밀성이라는 관점에서는 비할 데 없이 양질의 박막 형성을 저온에서 달성할 수 있다. 그러나, 박막이 포토리소그래피 공정에서 사용하는 약품으로 열화되게 되는 경우가 있다. 예를 들면, 원자층 퇴적법으로 성막한 산화 알루미늄 박막은 비정질이므로, 현상액 및 박리액과 같은 알칼리 용액으로 표면이 침식되게 된다. 이러한 경우에는, 원자층 퇴적법으로 형성한 산화 알루미늄 박막 상에, 내약품성이 우수한 박막이 필요하다. 즉, 밀봉층(114)을 보호하는 기능층이 되는 밀봉 보조층이 필요하다. 이 경우, 상술한 바와 같이 도 1(c)에 나타내는 2층 구조의 밀봉층(114a)이 된다.The thin film formed by the atomic layer deposition method can attain a high quality thin film formation at low temperature comparatively in terms of step coverage and denseness. However, there are cases where the thin film is deteriorated by the chemical used in the photolithography process. For example, since the aluminum oxide thin film formed by the atomic layer deposition method is amorphous, the surface is eroded with an alkaline solution such as a developer and a peeling liquid. In such a case, a thin film excellent in chemical resistance is required on the aluminum oxide thin film formed by the atomic layer deposition method. That is, a sealing auxiliary layer that functions as a functional layer for protecting the
다음으로, 광전 변환 소자(100)의 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a manufacturing method of the
먼저, 하부 전극(104)으로서, 예를 들면, TiN 전극이 기판(102)의 표면(102a)에 형성된 TiN 기판을 준비한다.First, as the
TiN 기판은, 예를 들면, 하부 전극 재료로서 TiN이, 스퍼터링법에 의하여 소정의 진공하에서 기판(102)의 표면(102a)에 성막되어, 하부 전극(104)으로서, TiN 전극이 형성된 것이다.The TiN substrate is formed by depositing TiN as the lower electrode material on the
다음으로, 하부 전극(104) 상에, 전자 블로킹 재료, 예를 들면, 카바졸 유도체를, 더 바람직하게는 바이플루오렌 유도체를, 예를 들면, 진공 증착법을 이용하여, 소정의 진공하에서 성막하여 전자 블로킹층(106)을 형성한다.Subsequently, an electron blocking material, for example, a carbazole derivative, and more preferably a bifluorene derivative is deposited on the
다음으로, 전자 블로킹층(106) 상에, 광전 변환 재료로서, 예를 들면, p형 유기 반도체 재료와 풀러렌 또는 풀러렌 유도체를, 소정의 진공하에서, 기판 온도 70℃ 이상에서 공증착하여 광전 변환층(108)을 형성한다. 이로써, 결정화 풀러렌 또는 결정화 풀러렌 유도체를 얻을 수 있다. 이 경우, 결정화 풀러렌 또는 결정화 풀러렌 유도체는, 상술한 바와 같이 (111) 방향으로 배향하고 있는 것이 바람직하다.Next, a p-type organic semiconductor material and a fullerene or a fullerene derivative, for example, as a photoelectric conversion material are co-deposited on the
다음으로, 광전 변환층(108) 상에, 예를 들면, 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체를, 소정의 진공하에서, 기판 온도 20℃~60℃에서 증착하여 중간층(110)을 형성한다. 이로써, 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체를 얻을 수 있다.Next, the
다음으로, 중간층(110) 상에, 예를 들면, 투명 도전 산화물로서 ITO를 이용하여 스퍼터링법에 의하여, 5~30nm의 두께의 ITO막을 성막한다. 이로써, 투명 도전막으로 구성된 상부 전극(112)이 형성된다.Next, an ITO film having a thickness of 5 to 30 nm is formed on the
다음으로, 하부 전극(104), 유기층(120) 및 상부 전극(112)을 덮는 밀봉층(114)으로서, 예를 들면, 산화 알루미늄층을, 원자층 퇴적(ALD)법을 이용하여 형성한다.Next, an aluminum oxide layer, for example, is formed as an
광전 변환 소자(100)에서는, 광전 변환 소자(100)를 사용하는 경우, 외부 전장을 인가할 수 있다. 이 경우, 하부 전극(104)과 상부 전극(112)을 한 쌍의 전극으로 하여, 광전 변환 효율, 암전류 및 광응답 속도에 있어서, 우수한 특성을 얻기 위하여 한 쌍의 전극 간에 인가하는 외부 전장으로서는, 1V/cm 이상 1×107V/cm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는, 1×104V/cm 이상 1×107V/cm 이하이다. 특히 바람직하게는, 5×104V/cm 이상 1×106V/cm 이하이다.In the
광전 변환 소자(100)에서는, 상술한 바와 같이 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체를 포함하는 중간층(110)을 마련함으로써, 광전 변환 효율을 높게 할 수 있음과 함께, 암전류를 저감시킬 수 있다.In the
또한, 상술한 바와 같이 광전 변환층(108)을 결정화 풀러렌 또는 결정화 풀러렌 유도체를 포함하는 벌크 헤테로층으로 함으로써, 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있다. 나아가서는, 상술한 바와 같이 결정화 풀러렌 또는 결정화 풀러렌 유도체를 (111) 방향으로 배향시킴으로써, 더 암전류를 억제할 수 있다.Further, as described above, the photoelectric conversion efficiency can be improved by forming the
다음으로, 광전 변환 소자(100)를 이용한 촬상 소자에 대하여 설명한다.Next, an image pickup device using the
도 2(a)는, 본 발명의 실시형태의 촬상 소자를 나타내는 모식적 단면도이며, (b)는, 본 발명의 실시형태의 촬상 소자의 주요부 확대도이다.2 (a) is a schematic cross-sectional view showing an image pickup device according to an embodiment of the present invention, and (b) is an enlarged view of a main part of an image pickup device according to an embodiment of the present invention.
본 발명의 실시형태의 촬상 소자(10)는, 디지털 카메라, 디지털 비디오 카메라 등의 촬상 장치에 이용할 수 있다. 나아가서는 전자 내시경 및 휴대전화기 등의 촬상 모듈 등에 탑재할 수도 있다.The
도 2(a)에 나타내는 촬상 소자(10)는, 가시광상을 전기 신호로 변환하는 것으로, 기판(12)과, 절연층(14)과, 화소 전극(하부 전극)(16)과, 전자 블로킹층(20)과, 광전 변환층(22)과, 중간층(24)과, 대향 전극(상부 전극)(26)과, 밀봉층(28)과, 컬러 필터(32)와, 격벽(34)과, 차광층(36)과, 오버코트층(38)을 갖는다. 전자 블로킹층(20)과 광전 변환층(22)과 중간층(24)을 통틀어 유기층(30)이라고 한다.The
기판(12)에는 독출 회로(40)와, 대향 전극 전압 공급부(42)가 형성되어 있다.On the
또한, 화소 전극(16)은 상술한 광전 변환 소자(100)의 하부 전극(104)에 대응하고, 대향 전극(26)은 상술한 광전 변환 소자(100)의 상부 전극(112)에 대응하며, 유기층(30)은 상술한 광전 변환 소자(100)의 유기층(120)에 대응하고, 밀봉층(28)은 상술한 광전 변환 소자(100)의 밀봉층(114)에 대응한다.The
기판(12)은, 예를 들면, 유리 기판 또는 Si 등의 반도체 기판이 이용된다. 기판(12) 상에는 공지의 절연 재료로 이루어지는 절연층(14)이 형성되어 있다. 절연층(14)에는, 표면(14a)에 복수의 화소 전극(16)이 형성되어 있다. 화소 전극(16)은, 예를 들면, 1차원 또는 2차원 형상으로 배열된다.As the
또한, 절연층(14)에는, 화소 전극(16)과 독출 회로(40)를 접속하는 제1 접속부(44)가 형성되어 있다. 나아가서는, 대향 전극(26)과 대향 전극 전압 공급부(42)를 접속하는 제2 접속부(46)가 형성되어 있다. 제2 접속부(46)는, 화소 전극(16) 및 유기층(30)에 접속되지 않는 위치에 형성되어 있다. 제1 접속부(44) 및 제2 접속부(46)는 도전성 재료로 형성되어 있다.A first connecting
또한, 절연층(14)의 내부에는, 독출 회로(40) 및 대향 전극 전압 공급부(42)를, 예를 들면, 촬상 소자(10)의 외부와 접속하기 위한 도전성 재료로 이루어지는 배선층(48)이 형성되어 있다.A
상술한 바와 같이, 기판(12) 상의 절연층(14)의 표면(14a)에, 각 제1 접속부(44)에 접속된 화소 전극(16)이 형성된 것을 회로 기판(11)이라고 한다. 또한, 이 회로 기판(11)은 CMOS 기판이라고도 한다.The
복수의 화소 전극(16)을 덮음과 함께, 제2 접속부(46)를 피하도록 하여 전자 블로킹층(20)이 화소 전극(16) 상에 형성되어 있고, 전자 블로킹층(20) 상에 광전 변환층(22)이 형성되어 있다. 광전 변환층(22) 상에 중간층(24)이 형성되어 있다.The
전자 블로킹층(20)은, 상술한 바와 같이 광전 변환 소자(100)의 전자 블로킹층(106)에 대응하는 것으로, 화소 전극(16)으로부터 광전 변환층(22)에 전자가 주입되는 것을 억제하기 위한 층이다.The
광전 변환층(22) 및 중간층(24)은, 각각 상술한 광전 변환 소자(100)의 광전 변환층(108) 및 중간층(110)과 대응하는 것이기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다. 광전 변환층(22)은, p형 유기 반도체(유기 p형 화합물)와, 결정화된 풀러렌 또는 결정화된 풀러렌 유도체를 혼합한 벌크 헤테로층이다.Since the
또한, 전자 블로킹층(20), 광전 변환층(22) 및 중간층(24)은, 모두 화소 전극(16) 상에서 일정한 막두께이면, 그 이외에서 막두께가 일정하지 않아도 된다.If the
대향 전극(26)은, 화소 전극(16)과 대향하는 전극이며, 유기층(30)을 덮도록 하여 마련되어 있고, 화소 전극(16)과 대향 전극(26)의 사이에 유기층(30)이 배치된다.The
대향 전극(26)은, 광전 변환층(22)에 광을 입사시키기 위하여, 입사광(L)(가시광)에 대하여 투명 도전막으로 구성되어 있다. 대향 전극(26)은, 광전 변환층(22)보다 외측에 배치된 제2 접속부(46)와 전기적으로 접속되어 있고, 제2 접속부(46)를 통하여 대향 전극 전압 공급부(42)에 접속되어 있다.The
대향 전극(26)은, 상부 전극(112)과 동일한 재료로 구성할 수 있기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.Since the
대향 전극(26)은, 광투과율에 대해서도 상부 전극(112)과 동일하게 가시광 파장에 있어서, 60% 이상이 바람직하고, 보다 바람직하게는 80% 이상이며, 보다 바람직하게는 90% 이상, 보다 바람직하게는 95% 이상이다.Similarly to the
또한, 대향 전극(26)은, 상부 전극(112)과 동일하게 두께가 5~30nm인 것이 바람직하다. 대향 전극(26)을 5nm 이상의 막두께로 함으로써, 하층인 중간층(24)을 충분히 피복할 수 있어, 균일한 성능이 얻어진다. 한편, 대향 전극(26)을, 30nm를 넘는 막두께로 하면 대향 전극(26)과 화소 전극(16)이 국소적으로 단락되게 되어, 암전류가 상승하게 되는 경우가 있다. 대향 전극(26)을 30nm 이하의 막두께로 함으로써 국소적인 단락의 발생을 억제할 수 있다.It is preferable that the
또한, 대향 전극(26)의 막두께란, 적층 방향(m)으로 있어서, 중간층(24)의 표면(24a)으로부터 유기층(30)의 대향 전극(26)의 표면(26a)까지의 거리이며, 제2 접속부(46)에 접속되는 부분의 두께는 포함하지 않는다.The film thickness of the
촬상 소자(10)에 있어서도, 도 2(b)에 나타내는 바와 같이, 중간층(24)의 막두께를 ta로 하고, 대향 전극(26)의 막두께를 tb로 할 때, 광전 변환 소자(100)와 마찬가지로, 중간층(24)의 막두께(ta)는 대향 전극(26)의 막두께(tb)의 1/3 이상인 것이 바람직하고, 상한은 대향 전극(26)의 막두께(tb) 이하인 것이 바람직하다. 즉, 중간층(24)의 막두께(ta)는, 1/3tb≤ta≤tb인 것이 바람직하다.2 (b), when the film thickness of the
또한, 중간층(24)의 막두께(ta)는, 광전 변환 소자(100)의 중간층(110)의 막두께(t1)에 대응하고, 대향 전극(26)의 막두께(tb)는, 광전 변환 소자(100)의 상부 전극(112)의 막두께(t2)에 대응한다.The film thickness t a of the
대향 전극 전압 공급부(42)는, 제2 접속부(46)를 통하여 대향 전극(26)에 소정의 전압을 인가하는 것이다. 대향 전극(26)에 인가해야 하는 전압이 촬상 소자(10)의 전원 전압보다 높은 경우는, 차지 펌프 등의 승압 회로에 의하여 전원 전압을 승압시켜 상기 소정의 전압을 공급하는 것이다.The counter electrode
화소 전극(16)은, 화소 전극(16)과 그에 대향하는 대향 전극(26)의 사이에 있는 광전 변환층(22)에서 발생한 전하를 포집하기 위한 전하 포집용 전극이다. 화소 전극(16)은, 제1 접속부(44)를 통하여 독출 회로(40)에 접속되어 있다. 이 독출 회로(40)는, 복수의 화소 전극(16)의 각각에 대응하여 기판(12)에 마련되어 있고, 대응하는 화소 전극(16)으로 포집된 전하에 따른 신호를 독출하는 것이다.The
화소 전극(16)은, 하부 전극(104)과 동일한 재료로 구성할 수 있기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.Since the
화소 전극(16)의 단부에 있어서 화소 전극(16)의 막두께에 상당하는 단차가 가파르거나, 화소 전극(16)의 표면에 현저한 요철이 존재하거나, 화소 전극(16) 상에 미소한 진애(파티클)가 부착되거나 하면, 화소 전극(16) 상의 층이 원하는 막두께보다 얇아지거나 균열이 발생하거나 한다. 그러한 상태에서 층 상에 대향 전극(26)을 형성하면, 결함 부분에 있어서의 화소 전극(16)과 대향 전극(26)의 접촉이나 전계 집중에 의하여, 암전류의 증대나 단락 등의 화소 불량이 발생한다. 또한, 상기의 결함은, 화소 전극(16)과 그 위의 층의 밀착성 및 촬상 소자(10)의 내열성을 저하시킬 우려가 있다.A step corresponding to the film thickness of the
상기의 결함을 방지하여 소자의 신뢰성을 향상시키기 위해서는, 화소 전극(16)의 표면 조도 Ra가 0.6nm 이하인 것이 바람직하다. 화소 전극(16)의 표면 조도가 작을수록, 표면의 요철이 작은 것을 의미하고, 표면 평탄성이 양호하다. 또한, 화소 전극(16) 상의 파티클을 제거하기 위하여, 전자 블로킹층(20)을 형성하기 전에, 반도체 제조 공정에서 이용되고 있는 일반적인 세정 기술을 이용하여 화소 전극(16) 등을 세정하는 것이 특히 바람직하다.In order to prevent the above defects and improve the reliability of the device, it is preferable that the surface roughness Ra of the
독출 회로(40)는, 예를 들면, CCD, MOS 회로 또는 TFT 회로 등으로 구성되어 있고, 절연층(14) 내에 마련된 차광층(도시하지 않음)에 의하여 차광되어 있다. 또한, 독출 회로(40)는, 일반적인 이미지 센서 용도로는 CCD 또는 CMOS 회로를 채용하는 것이 바람직하고, 노이즈 및 고속성의 관점에서는 CMOS 회로를 채용하는 것이 바람직하다.The
또한, 도시하지 않지만, 예를 들면, 기판(12)에 p영역에 의하여 둘러싸인 고농도의 n영역이 형성되어 있고, 이 n영역에 제1 접속부(44)가 접속되어 있다. p영역에 독출 회로(40)가 마련되어 있다. n영역은 광전 변환층(22)의 전하를 축적하는 전하 축적부로서 기능하는 것이다. n영역에 축적된 신호 전하는 독출 회로(40)에 의하여, 그 전하량에 따른 신호로 변환되어, 예를 들면, 배선층(48)을 통하여 촬상 소자(10) 외부로 출력된다.Although not shown, for example, a high concentration n region surrounded by a p region is formed on the
밀봉층(28)은, 광전 변환층(22)을 물 분자 등의 열화 인자로부터 보호하기 위한 것이다. 밀봉층(28)은, 대향 전극(26)의 표면(28a) 전체를 덮도록 하여, 절연층(14)의 표면(14a)에 형성되어 있다. 밀봉층(28)은, 광전 변환 소자(100)의 밀봉층(114)과 동일한 재료로 구성할 수 있고, 동일한 제조 방법으로 형성할 수 있기 때문에, 그 상세한 설명은 생략한다.The
화소 치수가 2μm 미만, 특히 1μm 정도인 촬상 소자(10)에 있어서, 컬러 필터(32)와 광전 변환층(22)의 거리, 즉, 밀봉층(28)의 막두께가 두꺼우면, 밀봉층(28) 내에서 입사광(L)이 회절 또는 발산되게 되어 혼색이 발생한다. 이로 인하여, 화소 치수가 1μm 정도인 촬상 소자(10)는, 밀봉층(28) 전체의 막두께를 감소시켜도 소자 성능이 열화되지 않는 밀봉층 재료, 및 그 제조 방법이 필요해진다. 예를 들면, 밀봉층(28)을, 상술한 원자층 퇴적법으로 형성한 산화 알루미늄 박막으로 구성함으로써, 막두께를 감소시켜도 소자 성능의 열화를 억제할 수 있다.If the distance between the
컬러 필터(32)는, 밀봉층(28)의 표면(28a) 상에 있어서, 각 화소 전극(16)과 대향하는 위치에 형성되어 있다. 격벽(34)은, 밀봉층(28)의 표면(28a) 상의 컬러 필터(32)끼리의 사이에 마련되어 있고, 컬러 필터(32)의 광투과 효율을 향상시키기 위한 것이다. 차광층(36)은, 밀봉층(28)의 표면(28a) 상의 컬러 필터(32) 및 격벽(34)을 마련한 영역(유효 화소 영역) 이외에 형성되어 있고, 유효 화소 영역 이외에 형성된 광전 변환층(22)에 광이 입사하는 것을 방지하는 것이다. 컬러 필터(32), 격벽(34) 및 차광층(36)은, 대략 동일한 두께로 형성되어 있고, 예를 들면, 포토리소그래피 공정, 나아가서는 수지의 소성 공정 등을 거쳐 형성되는 것이다.The
오버코트층(38)은, 컬러 필터(32)를 후공정 등으로부터 보호하기 위한 것이며, 컬러 필터(32), 격벽(34) 및 차광층(36)을 덮도록 하여 형성되어 있다.The
촬상 소자(10)에 있어서는, 유기층(30), 대향 전극(26) 및 컬러 필터(32)가 상방에 마련된 화소 전극(16), 1개가 단위 화소(Px)가 된다.In the
오버코트층(38)은, 아크릴계 수지, 폴리실록세인계 수지, 폴리스타이렌계 수지 및 불소 수지 등과 같은 고분자 재료, 그리고 산화 규소 및 질화 규소와 같은 무기 재료를 적절히 사용할 수 있다. 오버코트층(38)은, 유기 고체 촬상 소자에 이용되는 공지의 것을 이용하여 형성할 수 있다.As the
폴리스타이렌계 등의 감광성 수지를 사용하면, 포토리소그래피법에 의하여 오버코트층(38)을 패터닝할 수 있으므로, 본딩용 패드 상의 주변 차광층, 밀봉층, 절연층 등을 개구할 때의 포토레지스트로서 사용하는 것, 오버코트층(38) 자체를 마이크로 렌즈로서 가공하는 것이 용이해져 바람직하다. 한편, 오버코트층(38)을 반사 방지층으로서 사용하는 것도 가능하고, 컬러 필터(32)의 격벽(34)으로서 사용한 각종 저굴절률 재료를 성막하는 것도 바람직하다. 또한, 후공정에 대한 보호층으로서의 기능, 반사 방지층으로서의 기능을 추구하기 위하여, 오버코트층(38)을, 상기 재료를 조합한 2층 이상의 구성으로 하는 것도 가능하다.When the photosensitive resin such as polystyrene type is used, since the
또한, 본 실시형태에 있어서는, 화소 전극(16)은, 절연층(14)의 표면(14a)에 형성된 구성이지만, 이에 한정되는 것은 아니고, 절연층(14)의 표면(14a)부에 매설된 구성이어도 된다. 또한, 제2 접속부(46) 및 대향 전극 전압 공급부(42)를 1개 마련하는 구성으로 했지만, 복수여도 된다. 예를 들면, 대향 전극(26)의 양 단부로부터 대향 전극(26)에 전압을 공급함으로써, 대향 전극(26)에서의 전압 강하를 억제할 수 있다. 제2 접속부(46) 및 대향 전극 전압 공급부(42)의 세트의 수는, 소자의 칩 면적을 감안하여, 적절히 증감시키면 된다.Although the
다음으로, 본 발명의 실시형태의 촬상 소자(10)의 제조 방법에 대하여 설명한다.Next, a manufacturing method of the
도 3(a)~(c)는, 본 발명의 실시형태의 촬상 소자의 제조 방법을 공정 순으로 나타내는 모식적 단면도이고, 도 4(a)~(c)는, 본 발명의 실시형태의 촬상 소자의 제조 방법을 공정 순으로 나타내는 모식적 단면도이며, 도 3(c)의 후공정을 나타낸다.FIGS. 3A to 3C are schematic sectional views showing a manufacturing method of an image pickup device according to an embodiment of the present invention in the order of steps. FIGS. 4A to 4C are cross- 3 (a) and 3 (b) are schematic cross-sectional views showing the manufacturing method of the device in the order of process, and show the later process of FIG. 3 (c).
본 발명의 실시형태의 촬상 소자(10)의 제조 방법에 있어서는, 먼저, 도 3(a)에 나타내는 바와 같이, 독출 회로(40)와 대향 전극 전압 공급부(42)가 형성된 기판(12) 상에, 제1 접속부(44)와 제2 접속부(46)와, 배선층(48)이 마련된 절연층(14)이 형성되고, 또한 절연층(14)의 표면(14a)에, 각 제1 접속부(44)에 접속된 화소 전극(16)이 형성된 회로 기판(11)(CMOS 기판)을 준비한다. 이 경우, 상술한 바와 같이, 제1 접속부(44)와 독출 회로(40)가 접속되어 있고, 제2 접속부(46)와 대향 전극 전압 공급부(42)가 접속되어 있다. 화소 전극(16)은, 예를 들면, TiN으로 형성된다.3 (a), on the
다음으로, 전자 블로킹층(20)의 성막실(도시하지 않음)에 소정의 반송 경로로 반송하여, 도 3(b)에 나타내는 바와 같이, 제2 접속부(46) 상을 제외하고, 또한 모든 화소 전극(16)을 덮도록 전자 블로킹 재료를, 예를 들면, 증착법을 이용하여, 소정의 진공하에서 성막하여, 전자 블로킹층(20)을 형성한다. 전자 블로킹 재료로는, 예를 들면, 카바졸 유도체, 더 바람직하게는 바이플루오렌 유도체가 이용된다.Next, the film is transported in a film forming chamber (not shown) of the
다음으로, 광전 변환층(22)의 성막실(도시하지 않음)에 소정의 반송 경로로 반송하여, 도 3(c)에 나타내는 바와 같이, 전자 블로킹층(20)의 표면(20a)에, 광전 변환 재료로서, 예를 들면, p형 유기 반도체 재료와 풀러렌 또는 풀러렌 유도체를, 소정의 진공하에서, 기판 온도 70℃ 이상에서 공증착하여 광전 변환층(22)을 형성한다. 이로써, 결정화 풀러렌 또는 결정화 풀러렌 유도체를 얻을 수 있다. 이 경우, 결정화 풀러렌 또는 결정화 풀러렌 유도체는, 상술한 바와 같이, 화소 전극(16)의 표면(16a)에 수직인 방향에 대하여 (111) 방향으로 배향하고 있는 것이 바람직하다.3 (c), on the
다음으로, 중간층(24)의 성막실(도시하지 않음)에 소정의 반송 경로로 반송하여, 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 광전 변환층(22)의 표면(22a)에, 예를 들면, 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체를, 소정의 진공하에서, 기판 온도 20℃~60℃에서 증착하여 중간층(24)을 형성한다. 이로써, 적층 방향(m)으로 전자 블로킹층(20), 광전 변환층(22) 및 중간층(24)이 적층된 유기층(30)이 형성된다.4A, the
다음으로, 대향 전극(26)의 성막실(도시하지 않음)에 소정의 반송 경로로 반송한 후, 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 중간층(24) 및 광전 변환층(22)을 덮고, 또한 제2 접속부(46) 상에 형성되는 패턴으로 대향 전극(26)을, 예를 들면, 대향 전극 재료에 ITO를 이용하고, 스퍼터링법을 이용하여 소정의 진공하에서 막두께 5~30nm로 형성한다.4 (b), the
다음으로, 밀봉층(28)의 성막실(도시하지 않음)에 소정의 반송 경로로 반송하여, 도 4(c)에 나타내는 바와 같이, 대향 전극(26)의 표면(26a) 전체를 덮도록 하여 절연층(14)의 표면(14a)에, 밀봉층(28)으로서, 예를 들면, 산화 알루미늄층을, 원자층 퇴적(ALD)법을 이용하여 형성한다.Next, as shown in Fig. 4 (c), the
다음으로, 밀봉층(28)의 표면(28a)에, 컬러 필터(32), 격벽(34) 및 차광층(36)을, 예를 들면, 포토리소그래피법을 이용하여 형성한다. 컬러 필터(32), 격벽(34) 및 차광층(36)은 유기 고체 촬상 소자에 이용되는 공지의 것을 이용하여 형성할 수 있다. 컬러 필터(32), 격벽(34) 및 차광층(36)의 형성 공정은, 비진공하여도 된다.Next, a
다음으로, 컬러 필터(32), 격벽(34) 및 차광층(36)을 덮도록 하여, 오버코트층(38)을, 예를 들면, 도포법을 이용하여 형성한다. 이로써, 도 2(a)에 나타내는 촬상 소자(10)를 형성할 수 있다. 또한, 오버코트층(38)의 형성 공정은 비진공하여도 된다.Next, the
촬상 소자(10)에서도, 촬상 소자(10)를 사용하는 경우, 외부 전장을 인가할 수 있다. 이 경우, 화소 전극(16)과 대향 전극(26)을 한 쌍의 전극으로 하여, 광전 변환 효율, 암전류 및 광응답 속도에 있어서, 우수한 특성을 얻기 위하여 한 쌍의 전극 간에 인가하는 외부 전장으로서는, 1V/cm 이상 1×107V/cm 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는, 1×104V/cm 이상 1×107V/cm 이하이다. 특히 바람직하게는, 5×104V/cm 이상 1×106V/cm 이하이다.In the
촬상 소자(10)에 있어서도, 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체를 포함하는 중간층(24)을 마련함으로써, 광전 변환 효율을 높게 할 수 있음과 함께, 암전류를 저감시킬 수 있다. 또한, 상술한 바와 같이 광전 변환층(22)을 결정화 풀러렌 또는 결정화 풀러렌 유도체를 포함하는 벌크 헤테로층으로 함으로써, 광전 변환 효율을 향상시킬 수 있다. 나아가서는, 상술한 바와 같이 결정화 풀러렌 또는 결정화 풀러렌 유도체를 (111) 방향으로 배향시킴으로써, 더 암전류를 억제할 수 있다.Also in the
본 발명은, 기본적으로 이상과 같이 구성되는 것이다. 이상, 본 발명의 광전 변환 소자 및 촬상 소자에 대하여 상세하게 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되지 않고, 본 발명의 주지를 일탈하지 않는 범위에 있어서, 다양한 개량 또는 변경을 해도 되는 것은 물론이다.The present invention is basically configured as described above. The photoelectric conversion element and the image pickup element of the present invention have been described in detail above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications or changes may be made without departing from the gist of the present invention to be.
실시예Example
이하, 본 발명에 있어서, 중간층을 마련하는 것에 의한 효과를 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the effects of providing the intermediate layer in the present invention will be described in detail.
본 실시예에 있어서는, 실시예 1~16 및 비교예 1~3의 광전 변환 소자를 제작하고, 실시예 1~16 및 비교예 1~3의 광전 변환 소자에 대하여, 암전류와 상대 감도를 측정했다. 그 측정 결과를 하기 표 2에 나타낸다. 또한, 광전 변환 소자의 구성은, 도 1에 나타내는 구성이며, 기판 상에 형성된, 하부 전극/전자 블로킹층/광전 변환층/중간층/상부 전극/밀봉층의 구성이다.In this example, the photoelectric conversion elements of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 3 were fabricated, and the dark current and the relative sensitivity were measured for the photoelectric conversion elements of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 3 . The measurement results are shown in Table 2 below. The structure of the photoelectric conversion element is the structure shown in Fig. 1 and is a structure of the lower electrode / electron blocking layer / photoelectric conversion layer / intermediate layer / upper electrode / sealing layer formed on the substrate.
암전류에 대해서는, 광전 변환 소자를 차광한 상태에서, 상부 전극측에 2×105V/cm의 전장을 인가하고, 이 상태에서 소스미터(Keithley사제 6430)를 이용하여 측정된 광전 변환 소자의 전류의 값을 암전류로 했다.With respect to the dark current, an electric field of 2 x 10 5 V / cm was applied to the upper electrode side in the state of shielding the photoelectric conversion element, and the electric current of the photoelectric conversion element measured using a source meter (6430 manufactured by Keithley) Was set as a dark current.
상대 감도에 대해서는, 실시예 1~16, 비교예 1~3의 각 광전 변환 소자에 2×105V/cm의 전장을 인가했을 때의 최대 감도 파장에서의 외부 양자 효율의 값을 측정했다. 실시예 3의 광전 변환 소자의 외부 양자 효율의 값을 1로 하고, 각 외부 양자 효율의 값을 나타낸 것을 상대 감도로 했다.As for the relative sensitivity, the value of the external quantum efficiency at the maximum sensitivity wavelength when the electric field of 2 x 10 5 V / cm was applied to each of the photoelectric conversion elements of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 3 was measured. The value of the external quantum efficiency of the photoelectric conversion element of Example 3 was taken as 1 and the value of each external quantum efficiency was taken as the relative sensitivity.
또한, 외부 양자 효율의 값은, 대향 전극에 2×105V/cm의 외부 전계를 부여하여, 광전 변환 소자의 상부 전극측으로부터, 50μW/cm2의 강도의 광을 조사했을 때에 얻어지는 전류값으로부터 산출된 값이다.The value of the external quantum efficiency is obtained by applying an external electric field of 2 x 10 5 V / cm to the counter electrode and measuring the current value obtained when the light of an intensity of 50 μW / cm 2 is irradiated from the upper electrode side of the photoelectric conversion element .
이하, 실시예 1~16, 및 비교예 1~3의 광전 변환 소자에 대하여 설명한다.Hereinafter, the photoelectric conversion elements of Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 to 3 will be described.
(실시예 1)(Example 1)
실시예 1에 있어서, 전자 블로킹층, 광전 변환층, 중간층, 상부 전극 및 밀봉층의 순서로 형성한다. 하부 전극은 TiN으로 형성된다. 전자 블로킹층은 화합물 1로 나타나는 유기 화합물을 진공 증착법으로 50nm의 막두께로 형성한다. 광전 변환층은 화합물 2로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60(하기 표 2에서는 C60으로 표기)의 혼합막(화합물 2:풀러렌 C60=1:3(체적비))을, 기판 온도 80℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 400nm의 막두께로 형성한다. 중간층은, 풀러렌 C60을, 기판 온도 10℃에서, 진공 증착법에 의하여, 15nm의 막두께로 형성한다. 유기 화합물의 성막은, 모두 5.0×10-4Pa 이하 진공도에서, 증착 속도 3Å/s로 행했다. 상부 전극은 ITO를 DC 스퍼터링에 의하여, 15nm의 막두께로 형성했다. 밀봉층은, 산화 알루미늄을 원자층 퇴적법에 의하여 100nm의 막두께로 형성했다.In the first embodiment, an electron blocking layer, a photoelectric conversion layer, an intermediate layer, an upper electrode, and a sealing layer are formed in this order. The lower electrode is formed of TiN. The electron blocking layer is formed by vacuum evaporation of the organic compound represented by the compound 1 to a film thickness of 50 nm. The photoelectric conversion layer was formed by depositing a mixed film (Compound 2: fullerene C 60 = 1: 3 (volume ratio)) of an organic compound represented by Compound 2 and fullerene C 60 (represented by C 60 in Table 2 below) In a thickness of 400 nm by co-deposition. The middle layer, the fullerene C 60, at a substrate temperature of 10 ℃, by vacuum deposition to form a film thickness of 15nm. The film formation of the organic compound was performed at a degree of vacuum of 5.0 x 10 < -4 > Pa or less and at a deposition rate of 3 angstroms / s. ITO was formed by DC sputtering to a film thickness of 15 nm on the upper electrode. As the sealing layer, aluminum oxide was formed to have a thickness of 100 nm by atomic layer deposition.
또한, 화합물 1의 이온화 퍼텐셜은 5.65eV이며, 화합물 2의 이온화 퍼텐셜은 5.55eV이다.The ionization potential of Compound 1 is 5.65 eV, and the ionization potential of Compound 2 is 5.55 eV.
(실시예 2)(Example 2)
중간층으로서, 화합물 2로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 2:풀러렌 C60=1:2(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 15nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.(Compound 2: fullerene C 60 = 1: 2 (volume ratio)) of an organic compound represented by compound 2 and compound fullerene C 60 (compound 2: fullerene C 60 = 1: 2 (volume ratio)) as a middle layer was formed into a film thickness of 15 nm , A photoelectric conversion element was fabricated in the same manner as in Example 1.
(실시예 3)(Example 3)
중간층으로서, 화합물 1로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 1:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 25nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.(Compound 1: fullerene C 60 = 1: 1 (volume ratio)) of the organic compound represented by the compound 1 and the fullerene C 60 (volume ratio) of the organic compound represented by the compound 1 was coevaporated at a substrate temperature of 30 캜 in vacuum to form a film thickness of 25 nm , A photoelectric conversion element was fabricated in the same manner as in Example 1.
(실시예 4)(Example 4)
중간층으로서, 화합물 1로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 1:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 20nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.(Compound 1: fullerene C 60 = 1: 1 (volume ratio)) of the organic compound represented by the compound 1 and the fullerene C 60 (volume ratio) of the organic compound represented by the compound 1 was coevaporated at a substrate temperature of 30 캜 in vacuum to form a film thickness of 20 nm , A photoelectric conversion element was fabricated in the same manner as in Example 1.
(실시예 5)(Example 5)
중간층으로서, 화합물 1로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 1:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 15nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.(Compound 1: fullerene C 60 = 1: 1 (volume ratio)) of the organic compound represented by the compound 1 and the fullerene C 60 (volume ratio) were co-deposited as a middle layer in a vacuum at a substrate temperature of 30 캜 in a vacuum of 15 nm , A photoelectric conversion element was fabricated in the same manner as in Example 1.
(실시예 6)(Example 6)
중간층으로서, 화합물 1로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 1:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 10nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.(Compound 1: fullerene C 60 = 1: 1 (volume ratio)) of the organic compound represented by the compound 1 and the fullerene C 60 represented by the compound 1 as the intermediate layer was co-deposited in vacuum at a substrate temperature of 30 캜 in a vacuum of 10 nm , A photoelectric conversion element was fabricated in the same manner as in Example 1.
(실시예 7)(Example 7)
중간층으로서, 화합물 1로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 1:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 5nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.(Compound 1: fullerene C 60 = 1: 1 (volume ratio)) of the organic compound represented by the compound 1 and the fullerene C 60 (the volume ratio of fullerene C 60 ) was coacially deposited at a substrate temperature of 30 캜 in vacuum by a co- , A photoelectric conversion element was fabricated in the same manner as in Example 1.
(실시예 8)(Example 8)
중간층으로서, 화합물 1로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 1:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 3nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.(Compound 1: fullerene C 60 = 1: 1 (volume ratio)) of the organic compound represented by the compound 1 and the fullerene C 60 (volume ratio)) was co-deposited at a substrate temperature of 30 캜 in a vacuum by co- , A photoelectric conversion element was fabricated in the same manner as in Example 1.
(실시예 9)(Example 9)
중간층으로서, 화합물 4로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 4:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 10nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.(Compound 4: fullerene C 60 = 1: 1 (volume ratio)) of the organic compound represented by the compound 4 and the fullerene C 60 (compound 4: fullerene C 60 = 1: 1 (volume ratio)) as the intermediate layer was co- , A photoelectric conversion element was fabricated in the same manner as in Example 1.
(실시예 10)(Example 10)
중간층으로서, 화합물 4로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 4:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 15nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.As an intermediate layer, a mixed layer of an organic compound and a fullerene C 60 represented by Compound 4 (Compound 4: fullerene C 60 = 1: 1 (volume ratio)) to, at a substrate temperature of 30 ℃, by co-deposition in a vacuum, the film thickness of 15nm , A photoelectric conversion element was fabricated in the same manner as in Example 1.
(실시예 11)(Example 11)
중간층을 화합물 1로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 1:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 20nm의 막두께로 형성한다. 상부 전극으로서, ITO막을 DC 스퍼터링에 의하여, 20nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.The organic compound represented by the intermediate layer of the compound 1 and fullerene C 60 mixed film (Compound 1: fullerene C 60 = 1 1 (volume ratio)), at a substrate temperature of 30 ℃, by co-deposition in a vacuum, to a thickness of 20nm . A photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1 except that the ITO film was formed to have a thickness of 20 nm by DC sputtering as the upper electrode.
(실시예 12)(Example 12)
중간층을 화합물 1로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 1:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 10nm의 막두께로 형성한다. 상부 전극으로서, ITO막을 DC 스퍼터링에 의하여, 20nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.The organic compound represented by the intermediate layer of the compound 1 and fullerene C 60 mixed film (Compound 1: fullerene C 60 = 1 1 (volume ratio)), at a substrate temperature of 30 ℃, by co-deposition in a vacuum, to a thickness of 10nm . A photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1 except that the ITO film was formed to have a thickness of 20 nm by DC sputtering as the upper electrode.
(실시예 13)(Example 13)
중간층을 화합물 1로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 1:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 5nm의 막두께로 형성한다. 상부 전극으로서, ITO막을 DC 스퍼터링에 의하여, 20nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.The organic compound represented by the intermediate layer of the compound 1 and fullerene C 60 mixed film (Compound 1: fullerene C 60 = 1 1 (volume ratio)), at a substrate temperature of 30 ℃, by co-deposition in a vacuum, to a thickness of 5nm . A photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1 except that the ITO film was formed to have a thickness of 20 nm by DC sputtering as the upper electrode.
(실시예 14)(Example 14)
광전 변환층을 화합물 2로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 2:풀러렌 C60=1:3(체적비))을, 기판 온도 130℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 400nm의 막두께로 형성한다. 중간층을 화합물 1로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 1:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 10nm의 막두께로 형성한다. 상부 전극으로서, ITO막을 DC 스퍼터링에 의하여, 20nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.The photoelectric conversion layer was formed by co-evaporation in a vacuum at a substrate temperature of 130 占 폚 in a mixed film of an organic compound represented by compound 2 and fullerene C 60 (compound 2: fullerene C 60 = 1: 3 (volume ratio) . The organic compound represented by the intermediate layer of the compound 1 and fullerene C 60 mixed film (Compound 1: fullerene C 60 = 1 1 (volume ratio)), at a substrate temperature of 30 ℃, by co-deposition in a vacuum, to a thickness of 10nm . A photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1 except that the ITO film was formed to have a thickness of 20 nm by DC sputtering as the upper electrode.
(실시예 15)(Example 15)
광전 변환층을 화합물 2로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 2:풀러렌 C60=1:3(체적비))을, 기판 온도 130℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 400nm의 막두께로 형성한다. 중간층을 화합물 1로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 1:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 5nm의 막두께로 형성한다. 상부 전극으로서, ITO막을 DC 스퍼터링에 의하여, 20nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.The photoelectric conversion layer was formed by co-evaporation in a vacuum at a substrate temperature of 130 占 폚 in a mixed film of an organic compound represented by compound 2 and fullerene C 60 (compound 2: fullerene C 60 = 1: 3 (volume ratio) . The organic compound represented by the intermediate layer of the compound 1 and fullerene C 60 mixed film (Compound 1: fullerene C 60 = 1 1 (volume ratio)), at a substrate temperature of 30 ℃, by co-deposition in a vacuum, to a thickness of 5nm . A photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1 except that the ITO film was formed to have a thickness of 20 nm by DC sputtering as the upper electrode.
(실시예 16)(Example 16)
광전 변환층을 화합물 2로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 2:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 90℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 400nm의 막두께로 형성한다. 중간층을 화합물 1로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 1:풀러렌 C60=1:1(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 15nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.Mixed layer of the photoelectric conversion layer, the organic compound and the fullerene C 60 represented by Compound 2 (Compound 2: fullerene C 60 = 1: 1 (volume ratio)) to, at a substrate temperature of 90 ℃, by co-deposition in vacuo, 400nm in film . The organic compound represented by the intermediate layer of the compound 1 and fullerene C 60 mixed film (Compound 1: fullerene C 60 = 1 1 (volume ratio)), at a substrate temperature of 30 ℃, by co-deposition in a vacuum, to a thickness of 15nm A photoelectric conversion element was fabricated in the same manner as in Example 1.
(비교예 1)(Comparative Example 1)
중간층을 형성하지 않은 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.A photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1 except that no intermediate layer was formed.
(비교예 2)(Comparative Example 2)
중간층을 형성하지 않고, 광전 변환층을, 화합물 2로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 2:풀러렌 C60=1:3(체적비))을, 기판 온도 30℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 400nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.The photoelectric conversion layer was formed by using a mixed film of an organic compound represented by Compound 2 and fullerene C 60 (Compound 2: fullerene C 60 = 1: 3 (volume ratio)) at 30 ° C substrate temperature, A photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1 except that the film was formed to a thickness of 400 nm by vapor deposition.
(비교예 3)(Comparative Example 3)
중간층을 형성하지 않고, 광전 변환층을, 화합물 2로 나타나는 유기 화합물과 풀러렌 C60의 혼합막(화합물 2:풀러렌 C60=1:3(체적비))을, 기판 온도 130℃에서, 진공 중에서 공증착에 의하여, 400nm의 막두께로 형성한 것 이외에는, 실시예 1과 동일하게 하여 광전 변환 소자를 제작했다.The photoelectric conversion layer was formed by using a mixed film of an organic compound represented by Compound 2 and fullerene C 60 (compound 2: fullerene C 60 = 1: 3 (volume ratio)) at a substrate temperature of 130 ° C, A photoelectric conversion element was produced in the same manner as in Example 1 except that the film was formed to a thickness of 400 nm by vapor deposition.
[화학식 8][Chemical Formula 8]
본 실시예에서는, X선 회절 장치(2θ-θ법)를 이용하여, 각 조건으로 성막한 풀러렌 C60, 풀러렌 C60 혼합막의 X선 회절 측정을 행하여, 결정화의 유무 등 확인을 행했다. 또한, θ=0°가 기판의 수평 방향, θ=90°가 기판에 대하여 수직 방향에 일치하도록, 각 조건으로 기판에 성막한 풀러렌 C60, 풀러렌 C60 혼합막이 형성된 시료를 세트했다.In the present embodiment, the X-ray diffraction measurement of the fullerene C 60 and fullerene C 60 mixed films formed under the respective conditions was carried out using an X-ray diffraction apparatus (2? -Theta method) to check the presence or absence of crystallization. A specimen in which fullerene C 60 and a fullerene C 60 mixed film formed on the substrate were set under the respective conditions was set so that? = 0 ° was in the horizontal direction of the substrate, and? = 90 ° was perpendicular to the substrate.
풀러렌 C60이 결정화되어 있는 경우, 11° 부근에 (111)로부터의 회절 패턴, 22° 부근에 (222)로부터의 회절 패턴, 18° 부근에 (220)으로부터의 회절 패턴이 관찰된다. 또한, 풀러렌 C60이 (111) 배향하고 있는 경우는, (111), (222)로부터의 회절 패턴이 관찰되지만, (220)으로부터의 회절 패턴은 관찰되지 않는다. 평가 결과를 표 1에 나타낸다.When fullerene C 60 is crystallized, a diffraction pattern from (111) in the vicinity of 11 °, a diffraction pattern from (222) in the vicinity of 22 °, and a diffraction pattern from (220) in the vicinity of 18 ° are observed. When fullerene C 60 is oriented in the (111) direction, a diffraction pattern from (111) or (222) is observed, but a diffraction pattern from (220) is not observed. The evaluation results are shown in Table 1.
[표 1][Table 1]
[표 2][Table 2]
상기 표 2에 나타내는 바와 같이, 광전 변환층의 풀러렌 C60이 비정질인 비교예 2에 대하여, 결정화되어 있는 실시예 1~16, 비교예 1,3은 광전 변환 효율이 향상되어 있다. 그러나, 중간층이 없는 비교예 1,3은, 실시예 1~16에 비하여 암전류가 크게 증가하고 있다.As shown in Table 2, in Comparative Example 2 in which fullerene C 60 of the photoelectric conversion layer is amorphous, Examples 1 to 16 and Comparative Examples 1 and 3 in which the photoelectric conversion layer is crystallized have improved photoelectric conversion efficiency. However, in Comparative Examples 1 and 3 in which there is no intermediate layer, the dark current greatly increases as compared with Examples 1 to 16.
또한, 비교예 1은, 상부 전극의 두께가 동일한 실시예 2~10과 비교해도 암전류가 크다. 비교예 3은, 결정화(배향 없음)의 실시예 14, 15와 비교해도 암전류가 크다. 실시예 15는 중간층의 두께가 상부 전극의 두께의 1/3 미만이어도, 비교예 3보다 암전류가 작다.Further, in Comparative Example 1, dark current is large even in Examples 2 to 10 in which the thickness of the upper electrode is the same. In Comparative Example 3, the dark current is large compared with Examples 14 and 15 of crystallization (no orientation). In Example 15, the dark current is smaller than that in Comparative Example 3, even though the thickness of the intermediate layer is less than 1/3 of the thickness of the upper electrode.
실시예 1에 비하여, 실시예 5는 암전류의 저하가 더 얻어지고 있다. 실시예 3~8을 비교하면, 중간층의 막두께가 두꺼울수록, 암전류가 보다 저하되는 결과가 얻어지고 있지만, 중간층의 막두께를 상부 전극의 막두께 15nm보다 두껍게 해도, 그 이상의 암전류 저하는 얻어지지 않는 결과가 되었다.Compared with Example 1, the dark current in Example 5 is further lowered. Comparing Examples 3 to 8, it is found that dark currents are further lowered as the thickness of the intermediate layer is thicker. However, even when the film thickness of the intermediate layer is thicker than the film thickness of 15 nm of the upper electrode, The result was no.
중간층의 막두께가 두꺼워지면, 광전 변환 소자에, 동일한 전계 강도를 인가하기 위하여 필요한 외부 전압이 높아지게 되기 때문에, 암전류 저하의 효과가 충분히 얻어지는 범위에서 얇은 것이 바람직하고, 상부 전극의 막두께보다 얇은 것이 바람직하다.When the film thickness of the intermediate layer is increased, the external voltage required for applying the same electric field intensity to the photoelectric conversion element becomes higher. Therefore, it is preferable that the film thickness is thinner within a range in which the effect of lowering the dark current is sufficiently obtained. desirable.
또한, 실시예 8, 13은, 실시예 5, 11에 비하여 암전류가 높아져 있어, 암전류 저하의 효과가 충분히 얻어지는 범위로서, 중간층의 막두께는, 상부 전극의 막두께의 1/3 이상의 막두께인 것이 바람직하다.In Examples 8 and 13, the dark current is higher than that in Examples 5 and 11, and the effect of lowering the dark current is sufficiently obtained. The film thickness of the intermediate layer is preferably at least 1/3 of the film thickness of the upper electrode .
상부 전극 및 중간층의 구성이 동일한 실시예 5, 10, 16을 비교하면, 실시예 16은 결정화된 풀러렌 C60의 비율이 실시예 5, 10보다 많지만, 암전류 및 상대 감도 모두 동등한 결과였다.In comparison between Examples 5, 10, and 16 in which the upper electrode and the intermediate layer have the same structures, in Example 16, the ratio of the crystallized fullerene C 60 was larger than that in Examples 5 and 10, but both the dark current and the relative sensitivity were equal.
10 촬상 소자
12, 102 기판
14 절연층
16 화소 전극
20, 106 전자 블로킹층
22, 108 광전 변환층
24, 110 중간층
26 대향 전극
28, 114 밀봉층
40 독출 회로
42 대향 전극 전압 공급부
44 제1 접속부
46 제2 접속부
100 광전 변환 소자
104 하부 전극
112 상부 전극10 image pickup element
12, 102 substrate
14 insulating layer
16 pixel electrode
20, 106 electron blocking layer
22, 108 photoelectric conversion layer
24, 110 intermediate layer
26 counter electrode
28, 114 sealing layer
40 Readout circuit
42 Opposite electrode voltage supply unit
44 first connection portion
46 second connection portion
100 photoelectric conversion element
104 lower electrode
112 upper electrode
Claims (9)
상기 하부 전극 상에 적층된 전자 블로킹층과,
상기 블로킹층 상에 적층된 광전 변환층과,
상기 광전 변환층 상에 적층된 중간층과,
상기 중간층 상에 적층된 상부 전극을 구비하고,
상기 광전 변환층은, p형 유기 반도체와, 결정화된 풀러렌 또는 결정화된 풀러렌 유도체를 혼합한 벌크 헤테로층이며,
상기 중간층은, 비정질 풀러렌 또는 비정질 풀러렌 유도체를 포함하고,
상기 상부 전극은, 투명 도전막으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 광전 변환 소자.A lower electrode,
An electron blocking layer stacked on the lower electrode,
A photoelectric conversion layer stacked on the blocking layer,
An intermediate layer stacked on the photoelectric conversion layer,
And an upper electrode stacked on the intermediate layer,
The photoelectric conversion layer is a bulk hetero layer in which a p-type organic semiconductor is mixed with a crystallized fullerene or a crystallized fullerene derivative,
Wherein the intermediate layer comprises an amorphous fullerene or an amorphous fullerene derivative,
Wherein the upper electrode is made of a transparent conductive film.
상기 광전 변환층은, 상기 p형 유기 반도체와, 상기 하부 전극의 표면에 대하여 수직으로 (111) 방향으로 배향된 풀러렌 또는 결정화된 풀러렌 유도체를 혼합하여 이루어지는 벌크 헤테로층으로 구성되어 있는 광전 변환 소자.The method according to claim 1,
Wherein the photoelectric conversion layer is composed of the p-type organic semiconductor and a bulk hetero layer formed by mixing fullerene or crystallized fullerene derivative oriented in the (111) direction perpendicular to the surface of the lower electrode.
상기 광전 변환층은, 결정화된 풀러렌 또는 결정화된 풀러렌 유도체를 30%~80%의 비율로 함유하는 광전 변환 소자.The method according to claim 1 or 2,
Wherein the photoelectric conversion layer contains crystallized fullerene or a crystallized fullerene derivative in a ratio of 30% to 80%.
상기 중간층의 두께는, 상기 상부 전극의 두께의 1/3 이상인 광전 변환 소자.The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the thickness of the intermediate layer is 1/3 or more of the thickness of the upper electrode.
상기 중간층의 두께는, 상기 상부 전극의 두께 이하인 광전 변환 소자.The method according to any one of claims 1 to 4,
And the thickness of the intermediate layer is not more than the thickness of the upper electrode.
상기 중간층은, 적어도 1종의 유기 재료를 더 포함하는 광전 변환 소자.The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the intermediate layer further comprises at least one kind of organic material.
상기 중간층은, 상기 비정질 풀러렌 또는 상기 비정질 풀러렌 유도체와, 이온화 퍼텐셜이 5.5eV 이상인 투명 정공 수송 재료를 혼합한 층인 광전 변환 소자.The method according to any one of claims 1 to 6,
Wherein the intermediate layer is a layer in which the amorphous fullerene or the amorphous fullerene derivative is mixed with a transparent hole transporting material having an ionization potential of 5.5 eV or more.
상기 상부 전극은 ITO로 구성되고, 상기 상부 전극의 두께는 5~30nm인 광전 변환 소자.The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the upper electrode is made of ITO, and the thickness of the upper electrode is 5 to 30 nm.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013201947A JP6010514B2 (en) | 2013-09-27 | 2013-09-27 | Photoelectric conversion device and imaging device |
JPJP-P-2013-201947 | 2013-09-27 | ||
PCT/JP2014/072714 WO2015045730A1 (en) | 2013-09-27 | 2014-08-29 | Photoelectric conversion element and imaging element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20160043016A true KR20160043016A (en) | 2016-04-20 |
Family
ID=52742880
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020167006392A KR20160043016A (en) | 2013-09-27 | 2014-08-29 | Photoelectric conversion element and imaging element |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6010514B2 (en) |
KR (1) | KR20160043016A (en) |
TW (1) | TWI619239B (en) |
WO (1) | WO2015045730A1 (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114361341A (en) * | 2015-05-19 | 2022-04-15 | 索尼公司 | Laminated image pickup device and image pickup module |
CN112002810B (en) * | 2015-05-29 | 2024-03-22 | 索尼半导体解决方案公司 | Photoelectric conversion element and solid-state imaging device |
KR102491494B1 (en) | 2015-09-25 | 2023-01-20 | 삼성전자주식회사 | Compound for organic photoelectric device and organic photoelectric device and image sensor including the same |
US10236461B2 (en) | 2016-05-20 | 2019-03-19 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Organic photoelectronic device and image sensor |
KR102605375B1 (en) | 2016-06-29 | 2023-11-22 | 삼성전자주식회사 | Organic photoelectronic device and image sensor |
KR20230132881A (en) * | 2016-07-20 | 2023-09-18 | 소니그룹주식회사 | Solid-state image pickup element and solid-state image pickup device |
KR102589215B1 (en) | 2016-08-29 | 2023-10-12 | 삼성전자주식회사 | Organic photoelectronic device and image sensor and electronic device |
KR102619669B1 (en) | 2016-12-30 | 2023-12-29 | 삼성전자주식회사 | Image sensor |
CN117177592A (en) * | 2017-09-20 | 2023-12-05 | 索尼公司 | Photoelectric conversion device and imaging apparatus |
US11145822B2 (en) | 2017-10-20 | 2021-10-12 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Compound and photoelectric device, image sensor, and electronic device including the same |
CN111819700B (en) * | 2018-03-23 | 2024-04-30 | 住友化学株式会社 | Photoelectric conversion element |
DE112022003779T5 (en) * | 2021-07-28 | 2024-05-23 | Sony Group Corporation | IMAGING ELEMENT AND IMAGING DEVICE |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008072090A (en) * | 2006-08-14 | 2008-03-27 | Fujifilm Corp | Photoelectric conversion element, and solid-state imaging element |
JP4852497B2 (en) * | 2007-08-27 | 2012-01-11 | 富士フイルム株式会社 | Solid-state image sensor |
JP2009182096A (en) * | 2008-01-30 | 2009-08-13 | Fujifilm Corp | Photoelectric converting element and solid-state image pickup element |
JP2009272528A (en) * | 2008-05-09 | 2009-11-19 | Fujifilm Corp | Photoelectric conversion element, method of manufacturing photoelectric conversion element, and solid-state image sensor |
JP2011014895A (en) * | 2009-06-05 | 2011-01-20 | Fujifilm Corp | Photoelectric conversion device, method of manufacturing the same, and image pickup device |
JP5516153B2 (en) * | 2010-07-05 | 2014-06-11 | コニカミノルタ株式会社 | Organic photoelectric conversion element, solar cell using the same, and optical sensor array |
JP5395842B2 (en) * | 2011-04-12 | 2014-01-22 | 大学共同利用機関法人自然科学研究機構 | Vacuum deposition method, vacuum deposition system, crystalline vacuum deposition film |
-
2013
- 2013-09-27 JP JP2013201947A patent/JP6010514B2/en active Active
-
2014
- 2014-08-29 WO PCT/JP2014/072714 patent/WO2015045730A1/en active Application Filing
- 2014-08-29 KR KR1020167006392A patent/KR20160043016A/en active Search and Examination
- 2014-09-25 TW TW103133126A patent/TWI619239B/en active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6010514B2 (en) | 2016-10-19 |
TWI619239B (en) | 2018-03-21 |
JP2015070060A (en) | 2015-04-13 |
WO2015045730A1 (en) | 2015-04-02 |
TW201513330A (en) | 2015-04-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101857892B1 (en) | Photoelectric conversion element and imaging element | |
JP6046649B2 (en) | Photoelectric conversion device and imaging device using the same | |
JP6010514B2 (en) | Photoelectric conversion device and imaging device | |
KR101583581B1 (en) | Photoelectric conversion element and image pickup element | |
KR101583585B1 (en) | Photoelectric conversion element and image pickup element | |
US10297774B2 (en) | Photoelectric conversion element and imaging element | |
JP6145872B2 (en) | Method for forming photoelectric conversion layer | |
JP6025243B2 (en) | Photoelectric conversion device and imaging device using the same | |
JP5814293B2 (en) | PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT AND IMAGING ELEMENT, PHOTOELECTRIC CONVERSION ELEMENT MANUFACTURING METHOD, AND IMAGING ELEMENT MANUFACTURING METHOD | |
KR101671609B1 (en) | Solid state imaging element and method for manufacturing solid state imaging element | |
KR101676974B1 (en) | Photoelectric conversion element and imaging element using same | |
WO2013031471A1 (en) | Photoelectric conversion element manufacturing method and image capture element manufacturing method | |
JP6231435B2 (en) | Solid-state image sensor | |
KR101846975B1 (en) | Method of manufacturing organic photo-electric conversion device, organic photo-electric conversion device, imaging device, and imaging apparatus | |
JP2013055248A (en) | Manufacturing method of photoelectric conversion element |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
AMND | Amendment | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment |