[發明專利]用于轉移光電流發生的同軸分子疊片

無效

• 申請號: 201080034832.5
• 申請日: 2010-08-09
• 公開（公告）號: CN102549767A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 臧泠;車延科
• 申請（專利權）人: 猶他大學研究基金會
• 主分類號: H01L31/042
• 分類號: H01L31/042
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民;陸惠中

1.具有用于轉移光電流的同軸分子疊片的光電裝置，其包括：

多個同軸分子疊片，其位于第一電極和第二電極之間并定位于與第一電極和第二電極基本上垂直，以通過所述光電裝置中的每個同軸分子疊片來提供光電流的電荷運輸，其中每個同軸分子疊片包括：

多個π-共軛的平面超分子，其通過圓柱形自裝配疊加以形成同軸分子疊片，其中每個超分子由π-共軛的輪轂組成，該π-共軛的輪轂共價地附加到電子受體輪輻的多個拷貝以形成具有同軸內部p型通道的外部n型通道。

2.權利要求1所述的光電裝置，其中所述π-共軛的輪轂由亞芳基亞乙炔基大環(AEM)、六苯并蔻(hexabenzocoronene)(HBC)、卟啉、噻吩大環和環形石墨烯中至少一個形成。

3.權利要求1所述的光電裝置，其中所述π-共軛的輪轂由六苯并蔻(HBC)形成，每個所述電子受體輪輻由通過亞苯基橋連接到所述π-共軛輪轂的苝四羧基二酰亞胺(PTCDI)形成，以便所述超分子具有結構

其中，R是烷基或聚烷氧基基團。

4.權利要求1所述的光電裝置，其中每個超分子包括作為輪輻的PTCDI單元，所述輪輻結合到作為所述π-共軛的輪轂的咔唑四環，以便所述超分子具有結構

其中，R是烷基或聚烷氧基基團。

5.權利要求2所述的光電裝置，其中每個超分子包括PTCDI-AEM超分子，其具有結構

其中，R是烷基或聚烷氧基基團。

6.權利要求1所述的光電裝置，其中每個超分子通過聚炔基前體的重復環低聚化而形成，以便所述超分子具有結構

其中，R是電子受體輪輻。

7.權利要求1所述的光電裝置，其中所述電子受體輪輻是苝四羧基二酰亞胺或其類似物。

8.權利要求7所述的光電裝置，其中每個所述電子受體輪輻是苝四羧基二酰亞胺，其具有結構

其中，R是烷基或聚烷氧基基團。

9.權利要求1所述的光電裝置，其中所述第一和第二電極中至少一個是氧化銦錫(ITO)涂布的玻璃。

10.權利要求1所述的光電裝置，其中所述第一和第二電極中至少一個由選自鈣、銦、鋁、錫、銀、銅、金和其組合的材料形成。

11.權利要求1所述的光電裝置，其中所述電極被分開約10nm至約500nm的距離，以便所述多個同軸分子疊片跨越所述距離。

12.形成具有用于轉移光電流的同軸分子疊片的光電裝置的方法，其包括：

用基本上連續膜涂布第一電極，所述膜由多個同軸分子疊片形成，其中每個同軸分子疊片由多個疊加的超分子形成，每個超分子由共價地附加到電子受體輪輻的多個拷貝的π-共軛輪轂組成，以形成具有同軸內部p型通道的外部n型通道，其基本上與所述第一電極的平面垂直；

將第二電極與所述膜連接，其中所述第二電極的平面基本上與所述第一電極的所述平面平行。

13.權利要求12所述的方法，其中涂布進一步包括用基本上連續膜涂布所述第一電極，該膜由所述多個同軸分子疊片形成。

14.權利要求12所述的方法，其中涂布進一步包括：

通過在高于選擇的溫度加熱所述連續膜而形成垂直膜，以形成各向同性相，其中所述膜中的所述AEM分子被同質地定位；和

將所述膜以足以允許所述各向同性相重排成垂直相的速度冷卻到室溫，以在所述連續膜中形成大面積垂直相。

15.權利要求12所述的方法，其中涂布所述第一電極進一步包括用通過旋轉涂布形成的垂直膜涂布所述第一電極。

16.權利要求12所述的方法，其中涂布所述第一電極進一步包括在所述第一和第二電極中的至少一個上通過物理氣相沉積涂布所述第一電極。

17.權利要求12所述的方法，其中所述π-共軛的輪轂由亞芳基亞乙炔基大環(AEM)、六苯并蔻(HBC)、卟啉、噻吩大環和環形石墨烯中至少一個形成。

18.權利要求13所述的方法，其中所述電子受體輪輻是苝四羧基二酰亞胺或其類似物。

19.權利要求13所述的方法，其中所述第二電極通過濺射、蒸氣沉積、化學沉積、原子層沉積和旋轉涂布中的至少一個而連接。