[發明專利]光電轉換元件、固體攝像裝置和電子設備

在審

• 申請號: 202010730929.5
• 申請日: 2016-05-19
• 公開（公告）號: CN112002807A
• 公開（公告）日: 2020-11-27
• 發明（設計）人: 長谷川雄大;松澤伸行;尾花良哲;竹村一郎;中山典一;下川雅美;山口哲司;八木巖;茂木英昭
• 申請（專利權）人: 索尼半導體解決方案公司
• 主分類號: H01L51/42
• 分類號: H01L51/42;H01L51/46;H01L27/30
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 陳睆;曹正建

1.一種光電轉換元件，其包括：

相互面對的第一電極和第二電極；以及

光電轉換層，所述光電轉換層被設置在所述第一電極和所述第二電極之間，且還包括具有互不相同的母體骨架的第一有機半導體材料、第二有機半導體材料和第三有機半導體材料，

所述第一有機半導體材料是富勒烯或富勒烯衍生物，

所述第二有機半導體材料在單層膜形式下在可見光區域內的極大光吸收波長的線吸收系數高于所述第一有機半導體材料的單層膜和所述第三有機半導體材料的單層膜在可見光區域內的極大光吸收波長的線吸收系數，并且

所述第三有機半導體材料在單層膜形式下的空穴遷移率高于所述第二有機半導體材料的單層膜的空穴遷移率。

2.如權利要求1所述的光電轉換元件，其中，所述第三有機半導體材料的HOMO能級是在所述第二有機半導體材料的HOMO能級以上的值。

3.如權利要求1所述的光電轉換元件，其中，在所述光電轉換層中，通過所述第二有機半導體材料的光吸收而產生的激子在選自所述第一有機半導體材料、所述第二有機半導體材料和所述第三有機半導體材料中的兩個有機半導體材料之間的界面處被分離。

4.如權利要求1所述的光電轉換元件，其中，所述光電轉換層的極大吸收波長在450nm以上且650nm以下的范圍內。

5.如權利要求1所述的光電轉換元件，其中，所述第三有機半導體材料在所述第三有機半導體材料的分子中包含除碳(C)和氫(H)外的異質元素。

6.如權利要求1所述的光電轉換元件，其中，所述光電轉換層包括的所述第一有機半導體材料在10體積％以上且35體積％以下的范圍內。

7.如權利要求1所述的光電轉換元件，其中，所述光電轉換層包括的所述第二有機半導體材料在30體積％以上且80體積％以下的范圍內。

8.如權利要求1所述的光電轉換元件，其中，所述光電轉換層包括的所述第三有機半導體材料在10體積％以上且60體積％以下的范圍內。

9.如權利要求1所述的光電轉換元件，其中，所述第二有機半導體材料和所述第三有機半導體材料中的一者是由下式(1)表示的喹吖啶酮衍生物：

[化學分子結構1]

這里，R1和R2各自獨立地是氫原子、烷基、芳基、或者雜環基，R3和R4各自獨立地是烷基鏈、烯基、炔基、芳基、氰基、硝基、或者甲硅烷基，兩個以上的R3或兩個以上的R4視需要共同形成環，n1和n2各自獨立地是0或1以上的整數。

10.如權利要求1所述的光電轉換元件，其中，所述第二有機半導體材料和所述第三有機半導體材料中的一者是由下式(2)表示的三芳胺衍生物、或者由下式(3)表示的苯并噻吩并苯并噻吩衍生物：

[化學分子結構2]

這里，R20～R23各自獨立地是由式(2)′表示的取代基，R24～R28各自獨立地是氫原子、鹵素原子、芳基、芳烴環基、具有烷基鏈或取代基的芳烴環基、芳雜環基、或者具有烷基鏈或取代基的芳雜環基，相鄰的R24～R28各者視需要是相互結合而形成環的飽和或不飽和二價基團，

[化學分子結構3]

這里，R5～R6各自獨立地是氫原子、或者由式(3)′表示的取代基，R7是芳環基、或者具有取代基的芳環基。