(57)【要約】  電子阻止層を含む有機光検出器であって、電子阻止層は、暗い光子のない状態の間に有機光検出器のアノードから有機光検出器の光活性層へ電子が移動するのを防止することによって、暗電流を防止および／または低減する、有機光検出器。電子阻止層は、下記式を有する化合物から形成される。2021530108.tif 000015（式中、Ｍは金属であり、ＸはＣＮ、ＳＣＮ、ＳｅＣＮ又はＴｅＣＮであり、ａは少なくとも１である。）【選択図】図１
2021530108.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板；
基板と結合したカソード；及び
アノード
を含む有機光検出器であって、
有機電子ドナー及び有機電子アクセプターを含む光活性層がアノードとカソードとの間に配置され、電子阻止層が光活性層とアノードとの間に配置され、光活性層と接触し、電子阻止層は一般式（Ｉ）に従う式を有する電子阻止化合物を含む、該有機光検出器。
2021530108.tif 000012
（式中、Ｍは金属であり、ＸはＣＮ、ＳＣＮ、ＳｅＣＮ又はＴｅＣＮであり、ａは少なくとも１である。）
【請求項２】
前記電子阻止層は、前記有機電子アクセプターの最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）よりも浅い伝導帯エネルギーを含む、請求項１に記載の有機光検出器。
【請求項３】
前記電子阻止層は、前記有機電子ドナーの最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）と前記有機電子アクセプターのＬＵＭＯとの間のギャップよりも広いバンドギャップを有する、請求項１又は２に記載の有機光検出器。
【請求項４】
前記電子阻止化合物は、チオシアン酸銅、チオシアン酸金、チオシアン酸銀、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸ナトリウム、チオシアン酸バリウム、シアン化セレンおよびジシアン化テルルリウムのうちの少なくとも１つを含む、先行する請求項のいずれか１項に記載の有機光検出器。
【請求項５】
前記電子阻止層がチオシアン酸銅を含む、請求項１に記載の有機光検出器。
【請求項６】
前記電子阻止層は、可視光に対して透明である、先行する請求項のいずれか１項に記載の有機光検出器。
【請求項７】
前記電子阻止層は、約５〜３０ナノメートルの厚さを有する、先行する請求項のいずれか一項に記載の有機光検出器。
【請求項８】
前記アノードが、導電性ポリマーを含む層を含む、先行する請求項のいずれか一項に記載の有機光検出器。
【請求項９】
前記導電性ポリマーが、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）及びポリアニオンを含む、請求項８に記載の有機光検出器。
【請求項１０】
前記有機光検出器は、前記有機光検出器に逆バイアスを印加するように構成された電圧源に接続されている、先行する請求項のいずれか１項に記載の有機光検出器。
【請求項１１】
第１の配合物を基板上に堆積させて、カソード上に第１のウェットフィルムを形成する工程であって、ここで、カソードは基板と結合され、第１の配合物は、第１の溶媒又は第１の溶媒混合物に溶解された有機電子ドナーおよび有機電子アクセプターを含み；
第１のウェットフィルムを乾燥させて、有機電子ドナーおよび有機電子アクセプターを含む光活性層を提供する工程；
第２の配合物を光活性層上に堆積させて第２のウェットフィルムを形成する工程であって、ここで、第２の配合物は第２の溶媒又は第２の溶媒混合物に溶解した電子阻止化合物を含み、電子遮断化合物は、一般式（Ｉ）による式を有する化合物を含み：
2021530108.tif 000013
（式中、Ｍは金属であり、ＸはＣＮ、ＳＣＮ、ＳｅＣＮ又はＴｅＣＮであり、ａは少なくとも１である）
第２のウェットフィルムを乾燥させて電子阻止層を提供する工程；
電子阻止層の上にアノードを形成する工程；
第２のウェットフィルムを乾燥させて電子阻止化合物を含む電子阻止層を提供する工程；及び
電子阻止層の上にアノードを形成する工程；
を含む、有機光検出器の製造方法。
【請求項１２】
前記第２の溶媒又は溶媒混合物は、前記第２の溶媒又は溶媒混合物が前記光活性層を溶解しないように構成される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記第２の溶媒又は溶媒混合物がアンモニア水を含む、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記第１の溶媒又は溶媒混合物が、１、３、５−トリメトキシベンゼンを含む、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記電子阻止化合物がチオシアン酸銅を含むか、またはチオシアン酸銅からなる、請求項１１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
請求項１１〜１５のいずれか１項に記載の方法により製造された有機光検出器。
【請求項１７】
光源及び請求項１〜１０または１６のいずれか１項に記載の有機光検出器を含むセンサ。
【請求項１８】
請求項１〜１０または１６のいずれか１項に記載の有機光検出器によって生成された光電流を測定することを含む、光を検出するか、または光強度を測定する方法。
【請求項１９】
有機光検出器における暗電流低減のための電子阻止層の使用であって、前記電子阻止層は、一般式（Ｉ）に従う式を有する電子阻止化合物を含む：
2021530108.tif 000014
（式中、Ｍは金属であり、ＸはＣＮ、ＳＣＮ、ＳｅＣＮ又はＴｅＣＮであり、ａは少なくとも１である。）
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
背景
本開示は有機光検出器に関し、より詳細には、有機光検出器のための電子阻止層に関する。
【０００２】
有機電子デバイスは有機半導体材料から構成され、そのようなデバイスには有機発光デバイス、有機電界効果トランジスタ、光起電デバイス及び有機光検出器（ＯＰＤ）が含まれる。
【０００３】
米国特許第９，６８５，５６７号（特許文献１）はナノコンポジットＯＰＤを記載しており、ここで、活性層は、ナノ粒子または有機電子トラップ粒子とブレンドされたポリマーを有するナノコンポジット材料を含む。記載された光検出器ＯＰＤは光によって照射されないときには暗電流が低く、光によって照射されるときには導電率が高い。光は陽極を通過し、活性層に吸収される。
【０００４】
米国特許第９，３９１，２８７号（特許文献２）には、ヨウ化鉛（ＩＩ）およびハロゲン化メチルアンモニウムを用いた溶液プロセスを用いて形成されたペロブスカイト層を含む有機半導体デバイス、および半導体デバイスの製造方法が記載されている。有機半導体デバイスは、光起電デバイスに使用されてもよい。
【０００５】
米国特許第９，５０８，９４５号（特許文献３）には、スペクトル的に同調可能な広帯域有機光検出器およびその製造方法が記載されている。
【０００６】
米国特許第７，８１６，７１５号（特許文献４）は、効率を高めた有機感光性光電子デバイスに関する。特許第０５３４９１５６号（特許文献５）は、有機感光性光電子デバイスに関する。
【０００７】
Treat, N. D. et al., Appl. Phys. Lett., 107, 1（非特許文献１）は、有機光起電力（ＯＰＶ）電池における正孔収集／輸送後者（ＨＴＬ）として使用するための無機分子半導体チオシアン酸銅（Ｉ）（ＣＵＳＣＮ）の特性に関する。
【０００８】
Chaudhary, N. et al., Opt. Mater., 69, 367（非特許文献２）は、有機太陽電池における正孔輸送層としてのＣＵＳＣＮの溶液処理薄膜堆積のためのジメチルスルホキシド（ＤＭＳＯ）の使用を開示している。
【０００９】
Wijeyasinghe et al., Adv. Funct. Mater., 27, 25（非特許文献３）は、従来のｎ−アルキル硫化物溶媒の新規な代替物として、アンモニア水から処理されたチオシアン酸銅（Ｉ）（ＣｕＳＣＮ）正孔輸送層（ＨＴＬ）の開発を報告している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許第９，６８５，５６７号
【特許文献２】米国特許第９，３９１，２８７号
【特許文献３】米国特許第９，５０８，９４５号
【特許文献４】米国特許第７，８１６，７１５号
【特許文献５】特許第０５３４９１５６号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Treat, N. D. et al., Appl. Phys. Lett., 107, 1
【非特許文献２】Chaudhary, N. et al., Opt. Mater., 69, 367
【非特許文献３】Wijeyasinghe et al., Adv. Funct. Mater., 27, 25
【００１２】
発明の概要
本明細書に開示される特定の実施形態の態様の概要を以下に示す。これらの態様は単に、これらの特定の実施形態の簡単な要約を読者に提供するために提示され、これらの態様は、本開示の範囲を限定することを意図しないことを理解されたい。実際、本開示は、記載されていない様々な態様および／または態様の組み合わせを包含することができる。
【００１３】
多くのＯＰＤにおいて、暗電流、すなわち、ＯＰＤに何らかの光子が入射していない状態でＯＰＤを流れる電流に使用される用語は、ＯＰＤの光子検出の限界に影響を及ぼす可能性がある。暗電流を低減するために、材料の層をＯＰＤに組み込むことができ、この層は、暗い光子のない状態の間、アノードから光活性層への電子の移動を抑制するように構成される。このような層は、暗条件の間に電子がアノードから光活性層に移動するのを「阻止」することによって暗電流を減少させるので、一般に電子阻止層と呼ばれる。しかしながら、ＯＰＤ内に電子阻止層を形成することは例えば、電子阻止層をＯＰＤの光活性層上に直接溶液処理すること、ＥＢＬをＯＰＤの光活性層に適用する一般的な方法は光活性層を溶解することがあるなど、問題がある場合がある。
【００１４】
ＯＰＤの設計上の考慮事項は、太陽電池（有機太陽光発電ＯＰＶなど）とは異なる。高い電力変換効率が太陽電池の主な焦点であるが、光検出器の設計における一つの重要な焦点は暗電流を減少させることである。暗電流を減少させることによって、比検出率を増加させることができる。好ましくは、暗電流がデバイスの応答性および／またはＥＱＥを損なうことなく減少される。さらに、太陽電池は通常、太陽放射照度の大部分が存在する波長（例えば、λ＜９００ｎｍ）で比較的広いスペクトル応答を必要とする。一方、光検出器は、通常、特定の用途に依存し得る特定の狭いスペクトル帯域で動作する。例えば、本明細書に記載されるＯＰＤは太陽からの放射照度が枯渇する（例えば、＞９４０ｎｍ、１１５０ｎｍ、または１４００ｎｍ）電磁スペクトルのＮＩＲ領域における光の検出に適し得る。
【００１５】
本発明者らは、金属シアン化物、金属チオシアネート、金属セレノシアネート（ＳｅＣＮアニオンを含む）および金属テルロシアネート（ＴｅＣＮアニオンを含む）化合物が暗電流を減少させるためにＯＰＤにおける電子阻止化合物に統合され、あるいは、電子阻止化合物として使用され得ることを見出した。さらに、本発明者らは、これらの化合物が光活性層上に直接溶液処理方法を使用して堆積され得ることを見出した。
【００１６】
本開示のいくつかの実施形態では、基板と、基板の表面上に配置されたカソードと、アノードとを含み、アノードとカソードとの間に配置された有機電子ドナーおよび有機電子アクセプターを含む光活性層を有する有機光検出器が記載される。電子阻止層は、光活性層とアノードとの間に配置される。本開示のいくつかの実施形態では、電子阻止層は、一般式（Ｉ）を有する電子阻止化合物を含む。
【００１７】
2021530108.tif 000003
【００１８】
式中、Ｍは金属であり、Ｘはシアノ基（ＣＮ）、チオシアノ基（ＳＣＮ）、セレノシアネート（ＳｅＣＮ）またはテルルシアネートＴｅＣＮであり、ａは少なくとも１である。本発明者らは、一般式（Ｉ）を有する電子阻止層を光活性層とアノードとの間のＯＰＤに組み込むことができ、この組み込みは、溶液処理方法を使用して電子阻止層を光活性層上に直接堆積させることによって達成することができることを見出した。
【００１９】
いくつかの実施形態では、電子阻止層を有する有機光検出器が第１の溶媒に溶解または分散された有機電子ドナーおよび有機電子アクセプターの配合物を、基板上のカソード上に堆積させて、ウェットフィルムを形成することによって製造されてもよい。いくつかの実施形態では、ウェットフィルムを乾燥させて、有機電子ドナーおよび有機電子アクセプターを含む光活性層を提供することができる。いくつかの実施形態では、溶媒に溶解した電子阻止化合物の第２の配合物を光活性層上に堆積させて、ウェットフィルムを形成することができる。いくつかの実施形態では、このウェットフィルムを乾燥させて、光活性層上に電子阻止層を提供することができる。いくつかの実施形態では、電子阻止層の上にアノードを形成することができる。
【００２０】
いくつかの実施形態では、本開示のいくつかの実施形態によると、電子阻止層を有するＯＰＤは暗電流を減少させるために逆バイアスがＯＰＤに印加され得るように、電圧源に接続されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本開示は、添付の図面に関連して説明される。産業における標準的な慣行によれば、様々な特徴は一定の縮尺で描かれていないことが強調される。実際、様々な特徴の寸法は議論を明確にするために、任意に増減されてもよい。
【００２２】
添付の図面において、同様の構成要素および／または特徴は、同じ参照符号を有することができる。さらに、同じタイプの様々な構成要素は参照ラベルをダッシュで追跡し、同様の構成要素を区別する第２のラベルを追跡することによって区別することができる。本明細書において第１の参照ラベルのみが使用される場合、説明は、第２の参照ラベルに関係なく、同じ第１の参照ラベルを有する類似の構成要素のいずれにも適用可能である。
【図１】本開示のいくつかの実施形態による有機光検出器を示す。
【図２】暗条件における、本開示のいくつかの実施形態によるＯＰＤ、及び同じ条件における比較ＯＰＤについての、電流密度対印加電圧のグラフである。
【図３】本開示のいくつかの実施形態によるＯＰＤ、及び本明細書に記載される電子ブロック材料を有さない比較ＯＰＤについての外部量子効率（ＥＱＥ）対波長のグラフである。
【００２３】
図面は、一定の縮尺で描かれておらず、様々な視点および視点を有する。図面は、いくつかの実施および例である。さらに、いくつかの構成要素および／または動作は開示された技術の実施形態のいくつかの説明の目的のために、異なるブロックに分離されるか、または単一のブロックに組み合わされてもよい。さらに、本技術は様々な修正形態および代替形態を受け入れることができるが、特定の実施形態が例として図面に示され、以下で詳細に説明される。しかしながら、その意図は、技術を記述された特定の実装に限定することではない。それどころか、本技術は、添付の特許請求の範囲によって定義される本技術の範囲内にあるすべての修正形態、均等物、および代替形態を包含することが意図される。
【００２４】
詳細な説明
文脈が明らかに他のことを要求しない限り、明細書および特許請求の範囲全体を通して、単語「含む」、「含んでいる」などは、排他的または網羅的な意味とは対照的に、包含的な意味で解釈されるべきであり、すなわち、「限定されるものではないが含む」という意味で解釈されるべきである。本明細書で使用される「接続される」、「結合される」、またはその任意の変形は、２つ以上の要素の間での、直接的又は間接的な接続又は結合を意味し、要素間の結合または接続は物理的、論理的、電磁気的、またはそれらの組合せとすることができる。さらに、「本明細書」、「上」、「下」、および類似の意味の単語は本出願で使用される場合、本出願全体を指し、本出願の任意の特定の部分を指すものではない。文脈が許す場合、単数または複数を使用する詳細な説明の単語はそれぞれ複数または単数を含むこともできる。２つ以上の項目のリストに関する「または」という単語、以下の単語の解釈のすべてを対象とする：リスト内の項目のいずれか、リスト内の項目のすべて、およびリスト内の項目の任意の組み合わせ。
【００２５】
本明細書で提供される技術の教示は、必ずしも以下に記載されるシステムではなく、他のシステムに適用することができる。以下に記載される様々な例の要素および動作は、本技術のさらなる実装を提供するために組み合わせることができる。技術のいくつかの代替的な実装は、以下に述べるそれらの実装に対する追加的な要素だけでなく、より少ない要素を含んでもよい。
【００２６】
これらおよび他の変更は、以下の詳細な説明に照らして、本技術に対してなされ得る。説明は技術の特定の例を説明し、企図される最良の形態を説明するが、説明がどれほど詳細に現れても、技術は多くの方法で実施することができる。システムの詳細は本明細書に開示される技術によって依然として包含されながら、その特定の実施においてかなり変化し得る。上述したように、技術の特定の特徴または態様を説明するときに使用される特定の用語は、その用語が関連付けられる技術の任意の特定の特性、特徴、または態様に限定されるように本明細書で用語が再定義されることを暗示するものと解釈されるべきではない。一般に、以下の特許請求の範囲で使用される用語は詳細な説明の項でそのような用語を明示的に定義しない限り、本技術を本明細書で開示される特定の例に限定すると解釈されるべきではない。したがって、本技術の実際の範囲は、開示された例だけでなく、特許請求の範囲の下で本技術を実施または実施するすべての同等の方法も包含する。
【００２７】
特許請求の範囲の数を減らすために、本技術の特定の態様は特定の特許請求の形態で以下に提示されるが、出願人は任意の数の特許請求の形態で本技術の様々な態様を企図する。例えば、技術のいくつかの態様はコンピュータ可読媒体の請求項として列挙されてもよいが、他の態様は同様に、コンピュータ可読媒体の請求項として、またはミーンズプラスファンクションの請求項において具現化されるような他の形態において具現化されてもよい。
【００２８】
以下の説明では、説明の目的のために、開示された技術の実装の完全な理解を提供するために、多数の特定の詳細が記載される。しかしながら、開示された技術の実施形態はこれらの特定の詳細のいくつかがなくても実施され得ることが、当業者には明らかであろう。
【００２９】
図１は、本開示のいくつかの実施形態によるＯＰＤを示す。ＯＰＤは、基板１０１によって支持／結合されたカソード１０３と、アノード１０７と、アノード１０７とカソード１０３との間に配置され、有機電子アクセプターと有機電子ドナーとの混合物を含むバルクヘテロ接合層１０４とを備える。任意選択で、バルクヘテロ接合層１０４は、電子アクセプターおよび電子ドナーから構成されてもよい。バルクヘテロ接合層１０４とアノードとの間には、電子阻止層１０２が配置されている。いくつかの実施形態では、ＯＰＤがカソード１０３の仕事関数を変更する材料層１０６を含む。他の実施形態では、この層は存在しても存在しなくてもよい。いくつかの実施態様において、電子阻止層１０２は、アノード１０７及びバルクヘテロ接合層１０４に直接接触する。
【００３０】
ＯＰＤは図１に示されていない他の層を含んでもよい。例えば、ＯＰＤは、アノード１０７とバルクヘテロ接合層１０４との間に位置する正孔輸送層（ＨＴＬ）を含んでもよい。
【００３１】
いくつかの実施形態では、バルクヘテロ接合層が約５０〜３０００ｎｍ、または好ましくは約３００〜１５００ｎｍの範囲の厚みを有してもよい。
【００３２】
いくつかの実施形態では、光活性層が光活性層の厚さ全体にわたって電子アクセプターと電子ドナーとの実質的に均一な比を有することができ、またはその比は光活性バルクヘテロ接合層の厚さ全体にわたって徐々にまたは段階的に変化することができる。
【００３３】
いくつかの実施形態では、アノード１０７及びカソード１０３は、デバイスに逆バイアスを印加するための電圧源、および、例えば、発生した光電流を測定するために、検出器（例えば、検出器として、逆バイアス電圧源と直列に配線された電流計および読み出し装置）を含んでもよい回路（図示せず）に接続されてもよい。バルクヘテロ接合層に入射する光の電流への変換は、逆バイアスモードで検出することができる。いくつかの実施形態では、光検出器が複数の光検出器を含むシステムの一部である。例えば、光検出器は、カメラのイメージセンサ内のアレイの一部であってもよい。光検出器に印加される電圧は、変化されてもよい。いくつかの実施形態では、光検出器が使用時に連続的にバイアスされてもよい。
【００３４】
いくつかの実施形態では、ＯＰＤが光源を備えるセンサに組み込まれてもよく、ＯＰＤは光源から放出された光を受け取るように構成されてもよい。いくつかの実施形態では、光源からの光が光源に到達する前に変更されてもよいし、変更されなくてもよい。例えば、光は光源に到達する前に、フィルタリングされ、ダウンコンバートされ、またはアップコンバートされてもよい。
【００３５】
光検出器における高い暗電流は低い信号対雑音比のために、検出可能な光入力信号を制限し得る。
【００３６】
いくつかの実施形態では、電子阻止層１０２は、少なくとも１つのＣＮ、ＳＣＮ、ＳｅＣＮ、又はＴｅＣＮアニオンを有する金属化合物を含むか、またはそれらからなる。本発明者らは、このような化合物が暗条件下でアノードから光活性層への電子の移動を阻害し、それによって暗電流を減少させることができることを見出した。
【００３７】
いくつかの実施形態では、電子阻止層は、有機電子アクセプターのＬＵＭＯよりも浅い最低空分子軌道（ＬＵＭＯ）を有する。理論に拘束されることを望むものではないが、電子阻止層の比較的浅いＬＵＭＯは暗条件中にアノードから有機電子アクセプターへの電子移動に対するエネルギー障壁を提供すると考えられる。本明細書で使用される「より深い」エネルギー準位への言及は、真空準位からさらに離れることを意味し、本明細書で使用される「より浅い」エネルギー準位への言及は、真空準位により近いことを意味する。
【００３８】
いくつかの実施形態では、電子阻止層は、有機電子ドナーの最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）と有機電子アクセプターのＬＵＭＯとの間のギャップよりも広いバンドギャップを有することができる。
【００３９】
本開示のいくつかの実施形態では、電子阻止層が約２ｅＶ〜約４．５  ｅＶのバンドギャップを有することができる。
【００４０】
本開示のいくつかの実施形態では、電子阻止層が可視光に対して透明であってもよく、それによって、光が電子阻止層を通過し、光活性層に到達することを可能にする。いくつかの実施形態では、電子阻止層は、３００〜９００ｎｍの範囲のすべての波長に対して、少なくとも７０％、場合により少なくとも８０％の透過率を有する。いくつかの実施形態では、電子阻止層は、４５０〜１４００ｎｍの範囲のすべての波長に対して少なくとも９０％の透過率を有する。いくつかの実施形態では、電子阻止層は、１４００ｎｍを超えるすべての波長に対して少なくとも９０％の透過率を有する。いくつかの実施形態では、電子阻止層は、４００〜４５０ｎｍの範囲のすべての波長に対して少なくとも８５％の透過率を有する。
【００４１】
本開示のいくつかの実施形態では、電子阻止化合物は一般式（Ｉ）を有する。
2021530108.tif 000004
【００４２】
式中、Ｍは金属であり、ａは少なくとも１であり、ＸはＣＮ、ＳＣＮ、ＳｅＣＮ又はＴｅＣＮである。いくつかの実施形態において、ａは、１、２又は３である。
【００４３】
いくつかの実施形態では、金属が周期表のＩＡ、ＩＩＡ、ＩＩＩＢ、ＩＶＢ、ＶＢ、ＶＩＢ、ＶＩＩＢ、ＶＩＩＩＢ、ＩＢ、ＩＩＢ、ＩＩＩＢ、ＩＩＩＡ、ＩＶＡ、ＶＡまたはＶＩＡ族のいずれかの金属から選択される。いくつかの実施形態ではＭは、Ｃｕ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ａｕ、Ａｇ、Ｋ、ＮａおよびＢａからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、ＭはＣｕであり、ａは１である。いくつかの実施形態では、ＭはＡｇであり、ａは１である。いくつかの実施形態では、ＭはＡｕであり、ａは１である。
【００４４】
本開示のいくつかの実施形態では、電子阻止化合物は、チオシアン酸銅、シアン化セレン、ジシアン化テルル、チオシアン酸カリウム、チオシアン酸ナトリウム、金属テルロシアネート、金属セレノシアネートおよびチオシアン酸バリウムからなる群から選択される。いくつかの実施形態では、電子阻止化合物はチオシアン酸銅を含む。いくつかの実施形態において、ａは、１、２または３である。
【００４５】
本開示のいくつかの実施形態では、電子阻止層は、約５〜５０ｎｍ、５〜４０ｎｍ、５〜３０ｎｍ、５〜２０ｎｍ、または５〜１０ｎｍの範囲の厚さを含む。いくつかの実施形態では、電子阻止層は約５〜３０ｎｍの範囲の厚さを有する。いくつかの実施形態では、電子阻止層は５ｎｍまたは１５ｎｍの厚さを有する。電子阻止層の厚さは、所望の波長の光に対して所望の透明性を有すると同時に、暗条件中のアノードとバルクヘテロ接合層との間の電子の移動を阻止する能力を維持するように選択され得る。
【００４６】
バルクヘテロ接合層の有機電子ドナーは単一の電子ドナー材料、または２つ以上の電子ドナー材料の混合物であってもよく、有機電子アクセプターは単一の電子アクセプター材料からなってもよく、または２つ以上の電子アクセプター材料の混合物であってもよいことが理解されるのであろう。
【００４７】
電子アクセプターおよび電子ドナーは、それぞれ独立して、ポリマー材料または非ポリマー材料であってもよい。
【００４８】
有機電子供与化合物（ｐ型）としては、特に限定されず、有機ポリマー、オリゴマー、小分子等、当業者に公知の電子供与材料から適宜選択することができる。
【００４９】
電子ドナー材料は、電子アクセプター材料のＬＵＭＯよりも浅いＬＵＭＯを有する。いくつかの実施形態では、ＬＵＭＯアクセプターとＬＵＭＯドナーとの間のギャップが少なくとも０．１ｅＶである。
【００５０】
本開示のいくつかの実施形態では、電子ドナー材料が真空レベルから３．５ｅＶまで、任意選択で真空レベルから３．０〜３．５ｅＶのＬＵＭＯを有する。
【００５１】
本開示のいくつかの実施形態では、電子ドナー材料が真空レベルから５．５  ｅＶ以下のＨＯＭＯレベルを有する。
【００５２】
いくつかの実施形態では、ドナー化合物は半導体ポリマーを含むことができる。
【００５３】
いくつかの実施形態において、ｐ型ドナー化合物は有機共役ポリマーを含み、これは、交互、ランダムまたはブロックコポリマーを含むホモポリマーまたはコポリマーであり得る。本開示のいくつかの実施態様では、ｐ型ドナー化合物は、非結晶性または半結晶性の共役有機ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ｐ型有機半導体は、典型的には２．５ｅＶ〜１．５ｅＶ、好ましくは２．３ｅＶ〜１．８ｅＶの低いバンドギャップを有する共役有機ポリマーである。
【００５４】
例示的なｐ−型ドナーポリマーとしては、ポリアセン、ポリアニリン、ポリアズレン、ポリベンゾフラン、ポリフルオレン、ポリフラン、ポリインデノフルオレン、ポリインドール、ポリフェニレン、ポリピラゾリン、ポリピレン、ポリピリダジン、ポリピリジン、ポリトリアリールアミン、ポリ（フェニレンビニレン）、ポリ（３−置換チオフェン）、ポリ（３，４−二置換チオフェン）、ポリセレノフェン、ポリ（３−置換セレノフェン）、ポリ（３，４−二置換セレノフェン）、ポリ（ビスチオフェン）、ポリ（テルチオフェン）、ポリ（ビスセレノフェン）、ポリ（テルセレノフェン）、ポリチエノ［２，３−ｂ］チオフェン、ポリチエノ［３，２−ｂ］チオフェン、ポリベンゾチオフェン、ポリベンゾ［１，２−ｂ：４，５−ｂ’ｊジチオフェン，ポリイソチアナフタレンポリベンゾ［１，２−ｂ’ジチオフェン、ポリ（モノ置換ピロール）、ポリ（３，４−二置換ピロール）、ポリ−１，３，４−オキサジアゾール、ポリイソチアナフタレンを含む共役炭化水素または複素環ポリマーから選択されるポリマーその誘導体およびコポリマーが挙げられてもよい。本開示のいくつかの実施形態においては、ｐ型ドナーは、ポリフルオレンおよびポリチオフェンのコポリマー（その各々は置換されてもよい）、ベンゾチアジアゾール系及びチオフェン系繰り返し単位を含むポリマー（それぞれが置換されていてもよい）を含む。ｐ型ドナーはまた、複数の電子供与材料の混合物からなってもよいことが理解される。
【００５５】
ｐ型共役ポリマーは、式（ＩＩ）の繰り返し単位を含むことができる。
2021530108.tif 000005
【００５６】
式中、各出現におけるＲ３は、独立して、Ｈまたは置換基である。
【００５７】
場合により、各々のＲ３は、Ｃ１−２０アルキル（ここで、アルキル基の１つ以上の非隣接、非末端炭素原子はＯ、ＳまたはＣ＝Ｏで置き換えられてもよく、そして、Ｃ１−２０アルキルの１つ以上のＨ原子はＦで置き換えられてもよい）；非置換であっても１つ以上の置換基で置換されていてもよいアリール又はヘテロアリール基（例えば、フェニル）；およびフッ素、からなる群から独立して選択される。
【００５８】
アリールまたはヘテロアリール基の置換基は、任意に、Ｆ、ＣＮ、ＮＯ２およびＣ１−２０アルキルから選択され、ここで、アルキル基の１つ以上の非隣接、非末端炭素原子は、Ｏ、ＳまたはＣ＝Ｏで置き換えられてもよい。
【００５９】
本明細書で使用される「非末端」とは、直鎖アルキル（ｎ−アルキル）鎖のメチル基および分岐アルキル鎖のメチル基以外の炭素原子を意味する。
【００６０】
いくつかの実施形態では、各々のＲ３はフッ素である。
【００６１】
式（Ｉ）の繰り返し単位を含むポリマーは、１つ以上の共繰り返し単位を含むコポリマーを含むことができる。１つ以上の共繰り返し単位は、非置換であっても１つ以上の置換基で置換されていてもよい１つ以上のＣ６−２０単環式または多環式アリーレン反復単位；非置換であっても１つ以上の置換基で置換されていてもよい５〜２０員の単環式または多環式ヘテロアリーレン反復単位を含んでいてもよく、またはそれらからなっていてもよい。
【００６２】
１つ以上の共繰り返し単位は、式（ＩＩＩ）を有してもよい。
2021530108.tif 000006
【００６３】
式中、各出現におけるＡｒ１はアリーレン基またはヘテロアリーレン基であり；ｘは少なくとも１であり；各出現におけるＲ１７は独立して置換基であり；各出現におけるｙは独立して０または正の整数であり、任意に０、１、２、３または４であり；そして２つの基Ｒ１７は連結されて環を形成し得る。
【００６４】
任意選択で、各々のＲ１７は、Ｃ１−２０アルキルの１つ以上の非隣接の非末端Ｃ原子がＯ、Ｓ、ＣＯＯまたはＣＯで置き換えられてもよい、直線状、分岐状、又は環状のＣ１−２０アルキルからなる群から独立して選択される。
【００６５】
２つの基Ｒ１７は連結されてＣ１−１０アルキレン基を形成し得、ここで、アルキレン基の１つ以上の非隣接Ｃ原子はＯ、Ｓ、ＣＯＯまたはＣＯで置き換えられてもよい。
【００６６】
いくつかの実施形態では、ｘは２である。
【００６７】
いくつかの実施形態では、各々のＡｒ１は独立して、５員または６員のヘテロアリーレン基であり、場合により、チオフェン、フラン、セレノフェン、ピロール、ジアゾール、トリアゾール、ピリジン、ジアジンおよびトリアジンからなる群より選択されるヘテロアリーレン基であり、好ましくはチオフェンである。
【００６８】
任意に、式（ＩＩＩ）の繰り返し単位は、式（ＩＶ）を有する。
2021530108.tif 000007
【００６９】
場合により、基Ｒ１７は、２〜５員の架橋基を形成するように連結される。任意選択で、架橋基は式−ＯＯＯＡ−を有し、式中、各出現におけるＲ１８は、独立して、Ｈまたは置換基である。置換基Ｒ１８は、場合により、Ｃ１−２０アルキルから選択される。いくつかの実施形態では、各々のＲ１８  はＨである。
【００７０】
いくつかの実施形態では、ドナーが以下の構造を有する。
2021530108.tif 000008
【００７１】
本開示のいくつかの実施形態では、電子アクセプターは非ポリマー化合物であり、フラーレンまたは小分子非フラーレンアクセプターを含んでもよい。驚くべきことに、光活性層がフラーレンアクセプターであるアクセプターを含む場合、アンモニア水溶液から光活性層上に電子阻止層を堆積させることによって、下にある光活性層の溶解が回避されることが見出された。
【００７２】
好適なフラーレンアクセプターはＰＣＢＭ型フラーレン誘導体（フェニル−Ｃ６１−酪酸メチルエステル（Ｃ６０ＰＣＢＭおよびビス−ＰＣＢＭ（Ｃ６０誘導体）を含む））、ＴＣＢＭ型フラーレン誘導体（例えば、トリル−Ｃ６１−酪酸メチルエステル（Ｃ６０ＴＣＢＭ））、ＩＰＨ型フラーレン誘導体（例えば、Ｃ７０−ＩＰＨ）、ＩＰＢ型フラーレン誘導体（例えば、Ｃ７０−ＩＰＢ）、ＩＣＢＡ型フラーレン誘導体（ＩＣＢＡ（インデンＣ６０ビスアダクトを含む））およびＴｈＣＢＭ型フラーレン誘導体（例えば、チエニル−Ｃ６１−酪酸メチルエステル（Ｃ６０ＴｈＣＢＭ））を含むが、これらに限定されない、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８およびＣ８４フラーレンまたはそれらの誘導体を含み得る。
【００７３】
フラーレン誘導体は、式（Ｖ）を有し得る。
2021530108.tif 000009
【００７４】
式中、ＡはフラーレンのＣ−Ｃ基と共に、単環または縮合環基を形成し、これは、非置換であっても、１個以上の置換基で置換されていてもよい。
【００７５】
例示的なフラーレン誘導体としては、式（Ｖａ）、（Ｖｂ）および（Ｖｃ）が挙げられる。
2021530108.tif 000010
【００７６】
式中、Ｒ４−Ｒ１５は、それぞれ独立して、Ｈまたは置換基である。
【００７７】
置換基Ｒ４−Ｒ１５は、任意選択で、各出現において独立して、置換されていなくても１つ以上の置換基で置換されていてもよいアリール又はヘテロアリール（場合により、フェニル）；及びＣ１−２０アルキル（１つ以上の非隣接の非末端Ｃ原子がＯ、Ｓ、ＣＯ、またはＣＯＯで置き換えられてもよく、１つ以上のＨ原子がＦで置き換えられていてもよい）からなる群から選択される。
【００７８】
アリールまたはヘテロアリールの置換基は、存在する場合、Ｃ１−１２  アルキルから任意に選択され、ここで、１つ以上の非隣接の非末端Ｃ原子はＯ、Ｓ、ＣＯ又はＣＯＯで置き換えられてもよく、そして１つ以上のＨ原子はＦで置き換えられてもよい。
【００７９】
フラーレン誘導体のさらなる例として、国際公開第２００４／０７３０８２号、米国特許出願公開第２０１１／０１３２４３９号、国際公開第２０１５／０３６０７５号、および米国特許出願公開第２０１１／０１３２４３９  Ａ１で開示されているものを挙げることができ、その内容は、全ての目的のために参照により本明細書に組み込まれる。
【００８０】
場合により、電子アクセプター材料は真空レベルから約３．５ｅＶを超えるＬＵＭＯレベルを有し、場合により真空レベルから約３．６〜４．０ｅＶを有する。
【００８１】
本開示のいくつかの実施形態では、電子アクセプターのＬＵＭＯがアノードの仕事関数よりも少なくとも約１．２ｅＶ、場合により少なくとも約１．４ｅＶ真空に近い。
【００８２】
本明細書に記載のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯレベルは、方形波ボルタンメトリーによって測定することができる。
【００８３】
方形波ボルタンメトリーでは、作用極と参照極との間の電位を時間的に直線的に掃引しながら、作用極における電流を測定する。順方向パルスと逆方向パルスの差電流を電位の関数としてプロットし、ボルタモグラムを得る。
【００８４】
ＳＷＶによってＨＯＭＯ又はＬＵＭＯエネルギーレベルを測定するための装置は、アセトニトリル中に過塩素酸第三ブチルアンモニウムまたはヘキサフルオロリン酸第三ブチルアンモニウムを含有するセルと、ガラス状炭素作用電極と、白金対電極と、漏れのないＡｇ／ＡｇＣｌ参照電極とを含むことができる。フェロセンはサイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）を用いてフェロセン対Ａｇ／ＡｇＣｌの酸化および還元について電位が決定される計算目的のために、実験の最後に既存のセルに直接添加される。
【００８５】
いくつかの実施形態では、ドナー化合物対アクセプター化合物の重量比は、約１：０．５、１：０．６、１：０．７、１：０．８、１：０．９、１：１、１：１．１、１：１．２、１：１．３、１：１．４、１：１．５、１：１．６、１：１．７、１：１．８、１：１９又は１：２である。
【００８６】
いくつかの実施形態では、ドナー化合物対アクセプター化合物の重量が約１：０．５〜約１：２である。
【００８７】
本開示のいくつかの実施形態では、ドナー化合物対アクセプター化合物の重量比は、約１：１、約１：１．１、約１：１．２、約１：１．３、約１：１．４、約１：１．５、約１：１．６、約１：１．７、約１：１．８、約１：１．９または約１：２である。いくつかの実施形態では、ドナー化合物対アクセプター化合物の重量比は約１：１．７である。
【００８８】
いくつかの実施態様において、アノード及びカソードは、それぞれ独立して、少なくとも１つの導電層を含むか、又はそれらから構成される。例示的な導電性材料としては金属、導電性金属酸化物、および導電性ポリマーが挙げられるが、これらに限定されない。
【００８９】
アノードおよびカソードの少なくとも一方は透明であるため、デバイスに入射する光はバルクヘテロ接合層に到達し得る。透明電極または各透明電極は、好ましくは３００〜９００ｎｍの範囲の波長に対して、少なくとも７０％、場合により少なくとも８０％の透過率を有する。いくつかの実施態様において、アノードは、ポリアニオンを有するポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、場合によりポリスチレンスルホネート（ＰＳＳ）などの導電性ポリマーを含む。
【００９０】
使用中、ＯＰＤがアノードに入射する光を検出するように構成されている場合、アノード上の任意の封入は透明である。任意選択で、カソードは、インジウムスズ酸化物またはインジウム亜鉛酸化物などの透明導電性酸化物の層を含むか、またはこれらの層からなる。カソード改質層、場合によりポリエチレンイミン（ＰＥＩＥ）の層が、カソードとバルクヘテロ接合層との間に設けられる。
【００９１】
使用時にＯＰＤがカソードに入射する光を検出するように構成されている場合、基板は透明である。デバイスは、基板によって支持されたカソードの上にバルクヘテロ接合層を形成し、バルクヘテロ接合層の上に電子阻止層を堆積し、バルク電子阻止層の上にアノードを堆積することによって形成することができる。
【００９２】
ＯＰＤの面積は、約３ｃｍ２未満であり、約２ｃｍ２未満であり、約１ｃｍ２未満であり、約０．７５ｃｍ未満であり、約０．５  ｃｍ２未満であり、または約０．２５ｃｍ未満であり得る。基板はガラスまたはプラスチック基板であってもよいが、これらに限定されない。基板は、無機半導体として説明することができる。いくつかの実施形態では、基板はシリコンであってもよい。例えば、基板は、シリコンのウエハであってもよい。基板は、使用時に、入射光が基板を透過し、基板によって支持される電極を透過する場合、透明である。
【００９３】
本開示のいくつかの実施形態では、有機光検出器を製造する方法は、第１の溶媒又は第１の溶媒混合物中に溶解または分散させた有機電子ドナー及び有機電子アクセプターを含む第１の配合物を、基板上のカソード上に堆積させて第１のウェットフィルムを形成するステップと、第１のウェットフィルムを乾燥させて有機電子ドナーおよび有機電子アクセプターを含む光活性層（バルクヘテロ接合層）を提供する工程；第２の溶媒または第２の溶媒混合物中に溶解した電子阻止化合物を含む第２の配合物を光活性層上に堆積させて第２のウェットフィルムを形成する工程；第２のウェットフィルムを乾燥させて電子阻止層を提供する工程；及び、電子阻止層上にアノードを形成する工程、を含むことができる。いくつかの実施形態では、カソードが第１の配合物の堆積前にポリエチレンイミン（ＰＥＩＥ）で処理される。
【００９４】
バルクヘテロ接合層は、熱蒸着法および溶液蒸着法を含むがこれらに限定されない任意のプロセスによって形成されてもよい。
【００９５】
第１の配合物は、カソード上に堆積されてもよい。いくつかの実施形態では、第１の配合物がカソードと接触するように、カソードの表面上に直接堆積される。
【００９６】
本開示のいくつかの実施形態では、アクセプター材料および電子ドナー材料を含む第１の配合物が第１の溶媒または２以上の溶媒の第１の混合物に溶解または分散される。第１の配合物は、スピンコーティング、ディップコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、ドクターブレードコーティング、ワイヤバーコーティング、スリットコーティング、インクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷およびフレキソ印刷を含むがこれらに限定されない任意のコーティングまたは印刷方法によって堆積されてもよい。
【００９７】
第１の配合物の１以上の溶媒は、任意選択で、塩素、Ｃ１−１０  アルキルおよびＣ１−１０アルコキシから選択される１以上の置換基で置換されたベンゼン（ここで、２以上の置換基が結合して、置換されていないか１以上のＣ１−６アルキル基で置換されてもよい環を形成してもよい）、場合により、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、トリメトキシベンゼン、テトラメチルベンゼン、アニソール、インダンおよびそのアルキル置換誘導体、ならびにテトラリンおよびそのアルキル置換誘導体を含んでもよく、これからなってもよい。いくつかの実施形態では、第１の配合物の溶媒は、１，３，５−トリメトキシベンゼン、１，２，３−トリメトキシベンゼン又は１，２，４−トリメトキシベンゼンである。いくつかの実施形態では、第１の配合物の溶媒は１，３，５−トリメトキシベンゼンである。
【００９８】
第１の配合物は、電子アクセプター、電子ドナー、および１つ以上の第１の溶媒に加えて、さらなる成分を含んでもよい。このような成分の例としては、接着剤、消泡剤、脱気剤、粘度増強剤、希釈剤、助剤、流動性改良剤、着色剤または顔料、増感剤、安定剤、ナノ粒子、界面活性化合物、潤滑剤、湿潤剤、分散剤および抑制剤が挙げられる。
【００９９】
第１の配合物がカソード上に堆積された後、第１のウェットフィルムを形成する。第１のウェットフィルムを乾燥させて、有機電子ドナーおよび有機電子アクセプターを含む光活性層（バルクヘテロ接合層）を得る。第１のウェットフィルムは、任意の適切な方法によって乾燥されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、ウェットフィルムが形成された後、ウェットフィルムは乾燥および周囲温度および圧力に放置されてもよい。あるいは、第１のウェットフィルムが能動的手段によって、例えば、それを増加した熱および／または減少した圧力の条件に供することによって、乾燥され得る。
【０１００】
いくつかの実施形態では、電子阻止層が第２の溶媒または第２の溶媒混合物に溶解された電子阻止化合物を含む第２の配合物を光活性層上に堆積させて、第２のウェットフィルムを形成することによって導入されてもよい。いくつかの実施形態において、第１の溶媒の実質的に全ては、第２の配合物の導入前に蒸発されている。
【０１０１】
電子阻止層は熱蒸着法および溶液蒸着法を含むが、これらに限定されない任意の方法によって形成することができる。
【０１０２】
いくつかの実施形態では、第２の配合物が光活性層上に直接堆積される。このことは、第２の配合物が光活性層と直接接するように、光活性層の面上に直接堆積されることを意味する。
【０１０３】
言及したように、第２の配合物は、第２の溶媒または２以上の溶媒の第２の混合物中に溶解または分散された電子阻止化合物を含む。第２の配合物は、スピンコーティング、ディップコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、ドクターブレードコーティング、ワイヤバーコーティング、スリットコーティング、インクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷およびフレキソ印刷を含むがこれらに限定されない任意のコーティングまたは印刷方法によって堆積されてもよい。いくつかの実施形態では、第２の配合物はスピンコーティングによって堆積されてもよい。
【０１０４】
いくつかの実施形態では、第２の溶媒は、アンモニア水溶液を含むか、またはアンモニア水溶液からなる。本開示のいくつかの実施形態では、電子阻止化合物はチオシアン酸銅からなり、第２の溶媒はアンモニア水溶液からなる。本発明者らは、水性アンモニアの使用が光活性層上に堆積され得るようにチオシアン酸銅の効果的な溶解をもたらすが、この堆積中に光活性層の溶解をもたらさないことを見出した。
【０１０５】
第２の配合物が光活性層上に堆積された後、それは第２のウェットフィルムを形成する。第２のウェットフィルムは、任意の適切な方法によって乾燥されてもよい。例えば、いくつかの実施形態では、第２のウェットフィルムが形成された後、第２のウェットフィルムは乾燥および周囲温度および圧力に放置されてもよい。あるいは、第１のウェットフィルムは、能動的手段によって、例えば、それを増加した熱および／または減少した圧力の条件に供することによって、乾燥され得る。
【０１０６】
電子阻止層を形成した後、電子阻止層上にアノードを形成する。いくつかの実施形態では、電子阻止層がアノードと直接接触する。アノードは、スピンコーティング、ディップコーティング、ロールコーティング、スプレーコーティング、ドクターブレードコーティング、ワイヤバーコーティング、スリットコーティング、インクジェット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷およびフレキソ印刷を含むがこれらに限定されない任意のコーティングまたは印刷方法によって堆積されてもよい。本開示のいくつかの実施形態では、第２の配合物はスピンコーティングによって堆積されてもよい。
【０１０７】
アノードは、１以上の液体材料に溶解または分散されたアノードの１つまたは複数の材料を含むか、またはそれらからなるアノード配合物から堆積されてもよい。いくつかの実施形態では、液体材料は水であり、あるいは、液体材料は、水、及び１以上の水混和性液体材料、場合により１以上のプロトン性又は非プロトン性有機液体材料、場合によりＤＭＳＯ、を含む。アノード配合物は、界面活性剤を含むことができる。界面活性剤は、非イオン性またはイオン性界面活性剤であってもよい。界面活性剤は、フッ素化界面活性剤であってもよい。
【０１０８】
本明細書に記載の有機光検出器は、周囲光の存在および／または明るさを検出すること、ならびに有機光検出器および光源を備えるセンサを含むが、これらに限定されない、広範囲の用途に使用されてもよい。光検出器は、光源から放出された光が光検出器に入射し、光の波長および／または輝度の変化が検出され得るように構成されてもよい。センサは、限定するものではないが、ガス・センサ、バイオセンサ、Ｘ線撮像装置、運動センサ（例えば、セキュリティ用途で使用される）、近接センサ又は指紋センサであってもよい。光検出器は、イメージセンサ内の１Ｄまたは２Ｄアレイの一部を形成することができる。例えば、光検出器は、カメライメージセンサ内の光検出器のアレイの一部であってもよい。
【０１０９】
比較デバイス１
以下の構造を有するデバイスを調製した。
カソード／ドナー：アクセプター層／アノード
酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）の層で被覆されたガラス基板をポリエチレンイミン（ＰＥＩＥ）で処理してＩＴＯの仕事関数を修正した。
ドナーポリマー１とアクセプター化合物Ｃ７０ＩＰＨとの混合物のバルクヘテロ接合層を、１：１．７のドナー：アクセプター質量比で、１，２，４−トリメチルベンゼン：ベンジルベンゾエートからバーコーティングによって改質ＩＴＯ層上に堆積させた。
Ｈｅｒａｅｕｓから入手可能なアノード（Ｃｌｅｖｉｏｓ  ＨＩＬ−Ｅ１００）を、スピンコーティングによってドナー／アクセプター混合物層の上に形成した。
【０１１０】
ドナーポリマー１は、下記構造を有する。
2021530108.tif 000011
【０１１１】
実施例１  
電子阻止層を光活性層とアノードとの間に配置したことを除いて、比較デバイス１について記載したようにデバイスを形成した。電子阻止層（チオシアン酸銅）はアノードが電子阻止層上に直接堆積される前に、またスピンコーティングによってバルクヘテロ接合層上に堆積された。電子ブロック層の厚さは約５ｎｍであった。
【０１１２】
図２を参照すると、本開示のいくつかの実施形態によれば、電子阻止層を含む実施例１のデバイスと比較して、比較デバイス１では暗電流がかなり高いことが分かる。
【０１１３】
実施例１に従って作製したデバイスの外部量子効率（ＥＱＥ）を逆バイアス（２Ｖ）で測定した。ＥＱＥは、光子によって照射されたときにＯＰＤが作り出す電流の量を示す。
【０１１４】
図３を参照すると、電子阻止層を含むデバイスのＥＱＥは、比較デバイスで達成されたＥＱＥに非常に近い。
【０１１５】
実施例１についての暗電流及びＥＱＥの測定値を合わせて考察すると、全体として、実施例１のデバイスは、比較デバイス１と比較して、改善されたシグナル対ノイズ比を示すことが理解されよう。
【０１１６】
電子阻止層が約１５ｎｍの厚さを有することを除いて、実施例１に従ってさらなるデバイスを形成した。このデバイスはまた、比較例のデバイスと比較して、減少した暗電流及びＥＱＥを提供した。
【０１１７】
本開示は特定の例示的な実施形態に関して説明されてきたが、本明細書で開示される特徴の様々な修正、変更、および／または組み合わせが、以下の特許請求の範囲に記載される本開示の範囲から逸脱することなく、当業者には明らかであろうことが理解されるのであろう。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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