化合物、膜、红外传感器、组合传感器和电子器件的制作方法

化合物、膜、红外传感器、组合传感器和电子器件
1.对相关申请的交叉引用
2.本技术要求于2020年8月31日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2020-0110629的优先权和权益，将其全部内容通过引用引入本文中。
技术领域
3.公开了化合物、膜、红外传感器、组合传感器、和电子器件(设备)。


背景技术：

4.成像器件用在数码照相机和摄像机等中以拍摄图像和将所拍摄的图像作为电信号存储，并且成像器件包括传感器，所述传感器将入射光分离成通过单独的波长谱限定的单独的分量并将各单独的分量转换成电信号。


技术实现要素：

5.一些实例实施方式提供在红外波长谱中呈现出良好的光吸收性质和电性质的化合物。
6.一些实例实施方式提供包括所述化合物的膜。
7.一些实例实施方式提供包括所述化合物的红外传感器。这样的红外传感器可配置成在低照度环境中以改善的灵敏度检测在红外(ir)波长谱中的光和/或可配置成用作生物识别器件或安全器件。
8.一些实例实施方式提供包括所述化合物或所述红外传感器的组合传感器。
9.一些实例实施方式提供包括所述化合物、所述红外传感器、或所述组合传感器的电子器件。
10.根据一些实例实施方式，提供由化学式1表示的化合物。
11.[化学式1]
[0012][0013]
在化学式1中，
[0014]
x为o、s、se、te、so、so2、nra、crbrc、或sirdre，
[0015]
y1和y2独立地为crf或n，
[0016]
z1或z2之一为s并且z1或z2的另一个为o、s、se、te、或nrg，
[0017]
q为取代或未取代的c3-c30醌式环，
[0018]
r1和r2独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c1-c30烷硫基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30杂环
基团、取代或未取代的甲硅烷基、卤素、或其组合，
[0019]ra-rg独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30杂环基团、取代或未取代的甲硅烷基、卤素、氰基、或其组合，
[0020]
r1和r2独立地存在或者彼此连接以形成环，
[0021]
rb和rc独立地存在或者彼此连接以形成环，
[0022]
rd和re独立地存在或者彼此连接以形成环，和
[0023]
相邻的rf独立地存在或者彼此连接以形成环。
[0024]
化学式1中的q可包括至少一个取代或未取代的5元醌式环、至少一个取代或未取代的6元醌式环、或其稠环。
[0025]
化学式1中的q可为组1中列出的基团之一。
[0026]
[组1]
[0027][0028][0029]
在组1中，
[0030]
w1不同于x且为s、se、或te，
[0031]w2-w
13
独立地为s、se、或te，
[0032]r3-r
46
独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30杂环基团、取代或未取代的甲硅烷基、
卤素、氰基、或其组合，
[0033]r3-r
46
独立地存在或者r
3-r
46
的相邻的两个彼此连接以提供环，和
[0034]
*为与化学式1的连接点。
[0035]
化学式1的x、z1、和z2可各自为s。
[0036]
所述化合物可由化学式1a至1i之一表示。
[0037]
[化学式1a]
[0038][0039]
[化学式1b]
[0040][0041]
[化学式1c]
[0042][0043]
[化学式1d]
[0044][0045]
[化学式1e]
[0046][0047]
[化学式1f]
[0048][0049]
[化学式1g]
[0050][0051]
[化学式1h]
[0052][0053]
[化学式1i]
[0054][0055]
在化学式1a至1i中，
[0056]
x为o、s、se、te、so、so2、nra、crbrc、或sirdre，其中r
a-re独立地为氢、取代或未取代
的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30杂环基团、取代或未取代的甲硅烷基、卤素、氰基、或其组合，
[0057]w2-w9、w
12
、和w
13
独立地为s、se、或te，
[0058]
r1和r2独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c1-c30烷硫基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30杂环基团、取代或未取代的甲硅烷基、卤素、或其组合，和
[0059]r3-r6、r
9-r
20
、r
25-r
30
、r
43-r
46
、和rf独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30杂环基团、取代或未取代的甲硅烷基、卤素、氰基、或其组合。
[0060]
所述化合物可由化学式1a-1至1i-1之一表示。
[0061]
[化学式1a-1]
[0062][0063]
[化学式1b-1]
[0064][0065]
[化学式1c-1]
[0066][0067]
[化学式1d-1]
[0068][0069]
[化学式1e-1]
[0070][0071]
[化学式1f-1]
[0072][0073]
[化学式1g-1]
[0074][0075]
[化学式1h-1]
[0076][0077]
[化学式1i-1]
[0078][0079]
在化学式1a-1至1i-1中，
[0080]
r1和r2独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c1-c30烷硫基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30杂环
基团、取代或未取代的甲硅烷基、卤素、或其组合，和
[0081]r3-r6、r
9-r
20
、r
25-r
30
、r
43-r
46
、和rf独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30杂环基团、取代或未取代的甲硅烷基、卤素、氰基、或其组合。
[0082]
根据一些实例实施方式，提供包括所述化合物的膜。
[0083]
所述膜可在约800nm-约3000nm的波长范围内具有峰值吸收波长。
[0084]
根据一些实例实施方式，红外传感器包括：彼此面对的第一电极和第二电极、以及在所述第一电极和所述第二电极之间并且包括由化学式1表示的化合物的有机层。
[0085]
所述红外传感器的呈现出峰值外量子效率的波长可属于约800nm-约3000nm的波长范围，使得所述红外传感器对于在属于约800nm-约3000nm的波长范围的峰值外量子效率(eqe)波长处的入射光呈现出峰值eqe。
[0086]
所述有机层可包括红外光电转换层，所述红外光电转换层可包括所述化合物和用于与所述化合物形成pn结的对材料(相反材料，counter material)。
[0087]
所述红外传感器可包括红外光电转换层和辅助层，所述辅助层位于如下的至少一个：在所述第一电极和所述红外光电转换层之间或者在所述第二电极和所述红外光电转换层之间。
[0088]
所述红外光电转换层可包括所述化合物，和所述辅助层可包括镱(yb)、钙(ca)、钾(k)、钡(ba)、镁(mg)、氟化锂(lif)、或其合金。
[0089]
所述辅助层可包括所述化合物。
[0090]
所述红外传感器可进一步包括半导体基板。
[0091]
根据一些实例实施方式，组合传感器包括：第一红外传感器，其为所述红外传感器；和第二红外传感器，其配置成检测在红外波长谱内的在比所述第一红外传感器短的波长谱或比所述第一红外传感器长的波长谱中的入射光，其中所述第一红外传感器和所述第二红外传感器在与所述第一红外传感器的面内方向垂直的深度方向上彼此堆叠。
[0092]
根据一些实例实施方式，组合传感器包括所述红外传感器和可见光传感器，所述可见光传感器配置成检测可见光波长谱中的入射光的至少一部分。
[0093]
所述组合传感器可进一步包括半导体基板，并且所述红外传感器可沿着所述半导体基板的面内方向与所述可见光传感器平行地布置，或者可沿着所述半导体基板的深度方向与所述可见光传感器堆叠。
[0094]
所述可见光传感器可包括：配置成感测在蓝色波长谱中的光的蓝色传感器、配置成感测在绿色波长谱中的光的绿色传感器、和配置成感测在红色波长谱中的光的红色传感器，并且所述蓝色传感器、绿色传感器、和红色传感器各自可为集成在半导体基板中的光电二极管。
[0095]
所述可见光传感器可包括：配置成感测在蓝色波长谱中的光的蓝色传感器、配置成感测在绿色波长谱中的光的绿色传感器、和配置成感测在红色波长谱中的光的红色传感器，其中所述蓝色传感器、绿色传感器、或红色传感器的两个可为集成在半导体基板中的光电二极管，并且所述蓝色传感器、绿色传感器、或红色传感器的另一个可为在所述半导体基板上且在与所述红外传感器的面内方向垂直的深度方向上与所述红外传感器堆叠的可见光光电转换器件。
[0096]
所述可见光传感器可包括：配置成感测在蓝色波长谱中的光的蓝色传感器、配置成感测在绿色波长谱中的光的绿色传感器、和配置成感测在红色波长谱中的光的红色传感器，并且所述蓝色传感器、绿色传感器、和红色传感器各自可为与所述红外传感器堆叠的可见光光电转换器件。
[0097]
所述红外光电转换层可包括本征层，所述本征层以约1:9-约9:1的体积比包括所述化合物和所述对材料。
[0098]
所述红外光电转换层可具有约80nm-约300nm的厚度。
[0099]
所述第一红外传感器可配置成感测包括红外波长谱中的至少第一波长的入射光的一部分，所述第一波长为所述第一红外传感器的峰值吸收波长。所述第二红外传感器可配置成感测包括红外波长谱中的至少第二波长的入射光的另一部分，所述第二波长为所述第二红外传感器的峰值吸收波长。在所述第一波长和所述第二波长之间的差可在约70nm和约150nm之间。
[0100]
所述膜可具有约1nm-约30μm的厚度。
[0101]
根据一些实例实施方式，红外传感器可包括：彼此面对的第一电极和第二电极、在所述第一电极和所述第二电极之间的红外光电转换层、以及辅助层，所述辅助层位于如下的至少一个：在所述第一电极和所述红外光电转换层之间、或者在所述第二电极和所述红外光电转换层之间，其中所述红外光电转换层或所述辅助层的至少一个包括由化学式1表示的化合物。
[0102]
所述化合物可为化合物a、化合物b、或化合物c之一：
[0103]
[化合物a]
[0104][0105]
[化合物b]
[0106][0107]
[化合物c]
[0108][0109]
所述化合物可在约700nm-约1000nm的波长谱中呈现出峰值吸收波长。
[0110]
所述红外传感器可配置成在所述红外传感器的峰值外量子效率(eqe)波长处呈现出峰值eqe，所述红外传感器的峰值eqe波长在约1000nm和约3000nm之间。
[0111]
根据一些实例实施方式，提供包括所述化合物、膜、红外传感器、或组合传感器的电子器件。
[0112]
所述化合物可在红外区域中呈现出良好的光吸收性质和电性质，且因此可有效地应用于传感器。
附图说明
[0113]
图1为显示根据一些实例实施方式的红外传感器的实例的横截面图，
[0114]
图2为显示根据一些实例实施方式的cmos红外传感器的实例的横截面图，
[0115]
图3为显示根据一些实例实施方式的组合传感器的一个实例的横截面图，
[0116]
图4为显示根据一些实例实施方式的组合传感器的另一实例的横截面图，
[0117]
图5为显示根据一些实例实施方式的组合传感器的另一实例的横截面图，
[0118]
图6为示意性地显示根据一些实例实施方式的组合传感器的另一实例的横截面图，
[0119]
图7为示意性地显示根据一些实例实施方式的组合传感器的另一实例的横截面图，
[0120]
图8为示意性地显示根据一些实例实施方式的组合传感器的另一实例的透视图，
[0121]
图9为示意性地显示沿着图8的线ix-ix’的图8的组合传感器的实例的横截面图，
[0122]
图10为示意性地显示根据一些实例实施方式的组合传感器的另一实例的透视图，
[0123]
图11为示意性地显示图10的组合传感器的实例的横截面图，
[0124]
图12为根据一些实例实施方式的电子器件的示意图，和
[0125]
图13为显示根据实施例和对比例的红外传感器的根据波长的外量子效率的图。
具体实施方式
[0126]
下文中，将详细地描述实例实施方式，使得本领域普通技术人员可容易地实施它们。然而，实际应用的结构可以多种不同的形式实施，且不限于本文中阐述的实例实施方式。
[0127]
在附图中，为了清楚，层、膜、面板、区域等的厚度被放大。
[0128]
将理解，当一个元件例如层、膜、区域、或基板被称为“在”另外的元件“上”时，其可直接在所述另外的元件上或者还可存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在”另外的元件“上”时，不存在中间元件。将进一步理解，当一个元件被称为“在”另外的元件“上”时，其可在另外的元件上方或下方或与其相邻(例如，水平地相邻)。
[0129]
将理解，可被称为相对于另外的元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)是“垂直的”、“平行的”、“共面的”等的元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)可相对于另外的元件和/或其性质分别是“基本上垂直的”、“基本上平行的”、“基本上共面的”。
[0130]
相对于另外的元件和/或其性质是“基本上垂直的”的元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)将被理解为在制造公差和/或材料公差内相对于另外的元件和/或其性质“垂直的”，和/或具有等于或小于10％的在离相对于另外的元件和/或其性质“垂直的”大小和/或角度方面的偏差(例如，
±
10％的公差)。
[0131]
相对于另外的元件和/或其性质是“基本上平行的”的元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)将被理解为在制造公差和/或材料公差内相对于另外的元件和/或其性质“平行的”，和/或具有等于或小于10％的在离相对于另外的元件和/或其性质“平行的”大小
和/或角度方面的偏差(例如，
±
10％的公差)。
[0132]
相对于另外的元件和/或其性质是“基本上共面的”的元件和/或其性质(例如，结构、表面、方向等)将被理解为在制造公差和/或材料公差内相对于另外的元件和/或其性质“共面的”，和/或具有等于或小于10％的在离相对于另外的元件和/或其性质“共面的”大小和/或角度方面的偏差(例如，
±
10％的公差)。
[0133]
将理解，元件和/或其性质可在本文中被叙述为与另外的元件是“相同的”或“相等的”，并且将进一步理解，在本文中被叙述为与另外的元件是“同样的”、“相同的”、或“相等的”的元件和/或其性质可与另外的元件和/或其性质是“同样的”、“相同的”、或“相等的”，或者“基本上同样的”、“基本上相同的”、或“基本上相等的”。与另外的元件和/或其性质是“基本上同样的”、“基本上相同的”、或“基本上相等的”元件和/或其性质将被理解为包括在制造公差和/或材料公差内与另外的元件和/或其性质是同样的、相同的、或相等的元件和/或其性质。与另外的元件和/或其性质是同样的或基本上同样的和/或相同的或基本上相同的元件和/或其性质可为在结构上相同的或基本上相同的、在功能上相同的或基本上相同的、和/或在组成上相同的或基本上相同的。
[0134]
将理解，在本文中被描述为是“基本上”相同的和/或同样的元件和/或其性质包括具有等于或小于10％的在大小方面的相对差异的元件和/或其性质。此外，不管元件和/或其性质是否被修饰为“基本上”，将理解，这些元件和/或其性质应被解释为包括围绕所陈述的元件和/或其性质的制造或操作公差(例如，
±
10％)。
[0135]
当在本说明书中关于数值使用术语“约”或“基本上”时，意图是，相关数值包括围绕所陈述的数值的
±
10％的公差。当说明范围时，所述范围包括在其间的所有值例如0.1％的增量。
[0136]
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“取代(的)”指的是化合物或基团的氢被选自如下的取代基代替：卤素原子、羟基、烷氧基、硝基、氰基、氨基、叠氮基、脒基、肼基、腙基、羰基、氨基甲酰基、硫醇基团、酯基、羧基或其盐、磺酸基团或其盐、磷酸基团或其盐、甲硅烷基、c1-c20烷基、c2-c20烯基、c2-c20炔基、c6-c30芳基、c7-c30芳烷基、c1-c30烷氧基、c1-c30烷硫基、c1-c20杂烷基、c3-c20杂芳基、c3-c20杂芳烷基、c3-c30环烷基、c3-c15环烯基、c6-c15环炔基、c3-c30杂环烷基、和其组合。
[0137]
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“杂”指的是包括1-4个选自n、o、s、se、te、si、和p的杂原子。
[0138]
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“芳族环”指的是如下官能团：其中环状官能团中的所有原子具有p轨道，其中这些p轨道是共轭的。例如，芳族环可为c6-c30芳基或c2-c30杂芳基。
[0139]
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“芳基”指的是包括至少一个烃芳族部分的基团。所述烃芳族部分的所有元素具有形成共轭的p轨道，例如苯基、萘基等，两个或更多个烃芳族部分可通过σ键连接并且可为例如联苯基、三联苯基、四联苯基等，和两个或更多个烃芳族部分可直接或间接稠合以提供非芳族稠环例如芴基。芳基可包括单环的、多环的或稠合多环的(即，共享相邻的碳原子对的环)官能团。
[0140]
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“杂环”或“杂环基团”为包括“杂芳基”的更宽的概念，并且可在环中包括至少一个选自n、o、s、se、te、p、和si的杂原子代替碳(c)。当
杂环为稠环时，所述杂环可具有至少一个杂原子，和各环可具有杂原子。
[0141]
如本文中使用的，当未另外提供定义时，“环”指的是芳族环、非芳族环、杂芳族环、非芳族杂环、稠环、和/或其组合。芳族环可为c6-c30芳基或c2-c30杂芳基，且非芳族环可为c3-c30环烷基、c3-c30环烯基、c3-c30环炔基、c3-c30杂环烷基、c3-c30杂环烯基、或c3-c30杂环炔基。
[0142]
下文中，功函、homo能级、或lumo能级作为距离真空能级的绝对值表示。另外，当功函、homo能级、或lumo能级被称为深的、高的、或大的时，其可具有大的基于真空能级“0ev”的绝对值，而当功函、homo能级、或lumo能级被称为浅的、低的、或小的时，其可具有小的基于真空能级“0ev”的绝对值。
[0143]
下文中，能带隙指的是在homo能级和lumo能级之间的差的绝对值，宽的能带隙意指在homo能级和lumo能级之间的差的绝对值是大的。
[0144]
下文中，术语“金属”包括金属和半金属。
[0145]
下文中，描述根据一些实例实施方式的化合物。在一些实例实施方式中，组合物可包括所述化合物。
[0146]
根据一些实例实施方式的化合物可为光吸收材料，并且可为配置成吸收在红外波长谱中的光的红外光吸收材料。根据一些实例实施方式的化合物可为配置成吸收在红外波长谱中的光并且将所吸收的光转换成电信号的光吸收半导体、或红外光电转换材料。
[0147]
根据一些实例实施方式的化合物可由化学式1表示。
[0148]
[化学式1]
[0149][0150]
在化学式1中，
[0151]
x为o、s、se、te、so、so2、nra、crbrc、或sirdre，
[0152]
y1和y2独立地为crf或n，
[0153]
z1或z2之一为s并且z1或z2的另一个为o、s、se、te、或nrg，
[0154]
q为取代或未取代的c3-c30醌式环，
[0155]
r1和r2独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c1-c30烷硫基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30杂环基团、取代或未取代的甲硅烷基、卤素、或其组合，
[0156]ra-rg独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30杂环基团、取代或未取代的甲硅烷基、卤素、氰基、或其组合，
[0157]
r1和r2独立地存在(例如，不彼此连接以提供环)或者彼此连接以提供(例如，形成)环，
[0158]
rb和rc独立地存在或彼此连接以提供环，
[0159]
rd和re独立地存在或彼此连接以提供环，和
[0160]
相邻的rf独立地存在或彼此连接以提供环。
[0161]
由化学式1表示的化合物在两个末端处具有含有硫属元素的杂环基团和丙二腈，且因此可由于强的给电子特性和受电子特性形成非常大的偶极矩，而且通过在两个末端之间的两个醌式环而有效地调节分子的长度和平面性。在本文中，醌式环是得自芳族环、杂芳族环、或其稠环的氧化的环结构。因此，所述化合物可有效地配置成吸收在红外波长谱中的光且呈现出令人满意的光电转换性质。
[0162]
例如，x可为o、s、se、te、或nra，例如o、s、se、或te，例如s、se、或te，例如s或se，例如s。
[0163]
例如，y1和y2可各自独立地分别为crf，例如ch。
[0164]
例如，z1或z2之一可为s并且z1或z2的另一个可为s、se、或te，例如z1或z2之一可为s并且z1或z2的另一个可为s或se，和例如z1和z2可各自独立地为s。
[0165]
例如，x、z1、和z2可各自独立地为s或se，和可为例如s。
[0166]
例如，q可包括至少一个取代或未取代的5元醌式环、至少一个取代或未取代的6元醌式环、或其稠环。例如，q可为一个、两个、或三个取代或未取代的5元醌式环；一个、两个、或三个取代或未取代的5元醌式环的稠环；一个、两个、或三个取代或未取代的6元醌式环；一个、两个、或三个取代或未取代的6元醌式环的稠环；一个或两个取代或未取代的5元醌式环和一个或两个取代或未取代的6元醌式环的稠环；或其组合。然而，当q为取代或未取代的5元醌式环时，q可不同于相邻的环(包括x、y1、和y2的5元醌式环)。
[0167]
例如，q可为组1中列出的基团之一，但不限于此。
[0168]
[组1]
[0169]
[0170]
在组1中，
[0171]
w1可不同于x，且可为s、se、或te，
[0172]w2-w
13
可独立地为s、se、或te，
[0173]r3-r
46
可独立地为氢、取代或未取代的c1-c30烷基、取代或未取代的c1-c30烷氧基、取代或未取代的c6-c30芳基、取代或未取代的c3-c30杂环基团、取代或未取代的甲硅烷基、卤素、氰基、或其组合，
[0174]r3-r
46
可独立地存在或者r
3-r
46
的相邻的两个可彼此连接以提供环，和
[0175]
*可为与化学式1的连接点。
[0176]
例如，当x为s时，w1可为se或te。
[0177]
例如，当x为se时，w1可为s或te。
[0178]
例如，w
2-w
11
可独立地为s或se，和例如，可独立地为s。
[0179]
例如，由化学式1表示的化合物可例如由化学式1a至1i之一表示，但不限于此。
[0180]
[化学式1a]
[0181][0182]
[化学式1b]
[0183][0184]
[化学式1c]
[0185][0186]
[化学式1d]
[0187][0188]
[化学式1e]
[0189][0190]
[化学式1f]
[0191][0192]
[化学式1g]
[0193][0194]
[化学式1h]
[0195][0196]
[化学式1i]
[0197][0198]
在化学式1a至1i中，x、w
2-w9、w
12
、w
13
、r
1-r6、r
9-r
20
、r
25-r
30
、r
43-r
46
、和rf与以上描述的相同。
[0199]
例如，由化学式1表示的化合物可由化学式1a-1至1i-1之一表示，但不限于此。
[0200]
[化学式1a-1]
[0201][0202]
[化学式1b-1]
[0203][0204]
[化学式1c-1]
[0205][0206]
[化学式1d-1]
[0207][0208]
[化学式1e-1]
[0209][0210]
[化学式1f-1]
[0211][0212]
[化学式1g-1]
[0213][0214]
[化学式1h-1]
[0215][0216]
[化学式1i-1]
[0217][0218]
在化学式1a-1至1i-1中，r
1-r6、r
9-r
20
、r
25-r
30
、r
43-r
46
、和rf与以上描述的相同。
[0219]
所述化合物的主吸收光谱可在红外吸收波长谱中，其中所述红外吸收波长谱可为例如大于或等于约750nm、大于或等于约780nm、大于或等于约790nm、大于或等于约800nm、
大于或等于约810nm、大于或等于约820nm、大于或等于约830nm、大于或等于约850nm、大于或等于约870nm、大于或等于约890nm、大于或等于约900nm、大于或等于约920nm、大于或等于约940nm、大于或等于约960nm、大于或等于约980nm、大于或等于约1000nm、大于或等于约1050nm、或者大于或等于约1100nm。例如，所述化合物的峰值吸收波长可在如下的波长谱中：约750nm-约3000nm、在所述范围内例如约800nm-约3000nm、例如约750nm-约2500nm、例如约780nm-约2200nm、例如约790nm-约2100nm、例如约800nm-约2000nm、例如约810nm-约2000nm、例如约820nm-约2000nm、例如约830nm-约2000nm、例如约850nm-约2000nm、例如约870nm-约2000nm、例如约890nm-约2000nm、例如约900nm-约2000nm、例如约920nm-约2000nm、例如约940nm-约2000nm、例如约960nm-约2000nm、例如约980nm-约2000nm、例如约1000nm-约2000nm、例如约1050nm-约2000nm、或例如约1100nm-约2000nm。
[0220]
所述化合物可呈现出良好的光电转换性质，且因此可有效地用作用于红外传感器的光电转换材料。例如，所述化合物的能带隙可为，例如，约0.5ev-约1.5ev、和在所述范围内约0.6ev-约1.4ev、约0.7ev-约1.3ev、或约0.8ev-约1.2ev。例如，所述化合物的homo能级可为，例如，约4.0ev-约5.5ev、和在所述范围内约4.2ev-约5.3ev、约4.4ev-约5.1ev、或约4.5ev-约5.0ev。
[0221]
另一方面，所述化合物具有良好的耐热性，且因此可防止或减少在沉积期间的热分解，且因此可被反复地沉积。所述化合物可被热或真空沉积，并且可例如通过升华沉积。例如，通过升华的沉积可通过热重分析(tga)确认，并且在小于或等于约10pa的压力下的热重分析时，相对于初始重量的10％重量损失时的温度可小于或等于约450℃，并且相对于初始重量的50％重量损失时的温度可小于或等于约500℃。例如，在小于或等于约10pa的压力下的热重分析时，相对于所述化合物的初始重量的10％重量损失时的温度可为例如约230℃-约450℃，并且相对于初始重量的50％重量损失时的温度可为约300℃-约500℃。
[0222]
所述化合物可被沉积从而以膜的形式制备。因此，在一些实例实施方式中，可提供膜，其中所述膜包括前述化合物。所述膜可具有与本文中关于所述化合物所描述的类似或相同的性质。例如，包括所述化合物的膜可在800nm-约3000nm的波长谱中具有峰值吸收波长。所述膜可具有比在所述膜的深度方向(例如，z方向)上的尺寸(即所述膜的厚度)大得多的在所述膜的面内方向(例如，xy方向)上的尺寸(即所述膜的宽度和长度)。例如，所述膜的厚度可为约1nm-约100μm、约1nm-约80μm、约1nm-约50μm、约1nm-约40μm、约1nm-约30μm、约1nm-约20μm、或约1nm-约10μm。
[0223]
所述膜可应用于要求红外波长谱的光吸收性质的多种领域，例如，红外吸收/阻挡膜。
[0224]
所述化合物同时具有红外波长谱的光吸收性质和光电特性，并且可有效地用作红外传感器的光电转换材料。
[0225]
所述红外传感器可配置成感测红外波长谱中的至少一些光(例如，入射光)，例如，选择性地吸收入射光的红外波长谱的至少部分，且因此将其转换(例如，将选择性地吸收的入射光光电转换)成电信号。所述红外传感器可呈现出在红外波长谱中具有峰值吸收波长的吸收光谱，其中所述红外波长谱与以上描述的相同。各红外传感器可独立地包括光感测器件例如光电二极管或光电转换器件，并且可为例如光电转换器件。
[0226]
图1为显示根据一些实例实施方式的红外传感器的实例的横截面图。
[0227]
参考图1，根据一些实例实施方式的红外传感器100可为红外光电转换器件，并且包括彼此面对的第一电极10和第二电极20、以及在第一电极10和第二电极20之间的有机层30。有机层30可包括前述化合物。
[0228]
基板(未示出)可设置在第一电极10上或在第二电极20上，并且可与第一电极10或第二电极20的至少一个直接接触。所述基板可例如如下制成：无机材料例如玻璃，有机材料例如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚醚砜、或其组合，或硅晶片。所述基板可为半导体基板。所述基板可被省略。
[0229]
第一电极10或第二电极20之一为阳极并且另一个为阴极。例如，第一电极10可为阳极且第二电极20可为阴极。例如，第一电极10可为阴极且第二电极20可为阳极。
[0230]
第一电极10或第二电极20的至少一个可为(半)光透射电极，且所述(半)光透射电极可由如下制成：导电氧化物例如氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌(zno)、氧化锡(sno2)、氧化铝锡(alto)、和氟掺杂的氧化锡(fto)，或者金属薄膜的薄的单层或多层，包括银(ag)、铜(cu)、铝(al)、镁(mg)、镁-银(mg-ag)、镁-铝(mg-al)、或其组合。
[0231]
例如，第一电极10和第二电极20两者可为(半)光透射电极。例如，第二电极20可为设置在接收光(例如，入射光)一侧的光接收电极。
[0232]
作为实例，第一电极10或第二电极20之一可为(半)光透射电极并且另一个可为反射性电极。所述反射性电极可包括反射层，所述反射层包括光学不透明的材料。所述反射性层可具有小于约10％、小于或等于约8％、小于或等于约7％、小于或等于约5％、小于或等于约3％、或小于或等于约1％的光透射率。所述反射性层的光透射率可等于或大于0％、等于或大于约0.1％、等于或大于约0.5％、等于或大于约1％、或等于或大于约5％。所述反射性层可具有大于或等于约10％、大于或等于约20％、大于或等于约30％、大于或等于约50％、或者大于或等于约70％的反射率。所述反射性层的反射率可等于或小于100％、等于或小于约99％、等于或小于约95％、等于或小于约90％、或者等于或小于约80％。所述光学不透明的材料可包括金属、金属氮化物、或其组合，例如银(ag)、铜(cu)、铝(al)、金(au)、钛(ti)、铬(cr)、镍(ni)、其合金、其氮化物(例如，tin)、或其组合，但不限于此。所述反射性层可为一个层或者两个或更多个层。
[0233]
有机层30包括红外光电转换层31以及设置在红外光电转换层31上和/或下面的辅助层32和33。
[0234]
红外光电转换层31配置成吸收红外波长谱中的光(例如，入射光)并将所吸收的光光电转换成电信号，且可包括前述化合物。在红外波长谱中的光的这样的吸收和光电转换可在本文中称为“感测”和/或“检测”所述在红外波长谱中的光。红外光电转换层31可包括形成pn结的p型半导体和n型半导体，并且通过接收来自外部(例如，在红外传感器100外部的周围环境)的光而产生激子，然后将所产生的激子分离成空穴和电子。
[0235]
所述p型半导体和/或所述n型半导体可为配置成吸收在波长谱的至少一部分中的光的光吸收材料。例如，前述化合物可被用(例如，被包括)在红外光电转换层31中作为红外光电转换层31中的p型半导体或n型半导体，并且红外光电转换层31可进一步包括与所述化合物形成pn结的配对材料(在本文中也称作对材料)。所述对材料可为例如光吸收材料或非光吸收材料。例如，前述化合物可用作p型半导体，且红外光电转换层31可进一步包括与所述化合物形成pn结的n型半导体。所述n型半导体可包括富勒烯或富勒烯衍生物。例如，前述
化合物可用作n型半导体，且红外光电转换层31可进一步包括与所述化合物形成pn结的p型半导体。
[0236]
例如，红外光电转换层31可包括其中共沉积p型半导体和n型半导体的本征层(i层)31i，其中所述p型半导体或所述n型半导体之一包括前述由化学式1表示的化合物，并且所述p型半导体或所述n型半导体的另一者包括前述对材料。本征层31i可为其中p型半导体和n型半导体以体(本体)异质结的形式共混的共混层。
[0237]
例如，可以约1:9-约9:1的体积比(厚度比)、在所述范围内例如约2:8-约8:2、约3:7-约7:3、约4:6-约6:4、或约5:5的体积比(厚度比)包括在所述本征层中的所述p型半导体和所述n型半导体(例如，前述化合物和所述对材料)。
[0238]
例如，本征层31i中的所述p型半导体(其可包括所述化合物或所述对材料之一)可以比所述n型半导体(其可包括所述化合物或所述对材料的另一者)少地被包括。例如，本征层31i中的所述p型半导体对所述n型半导体的组成比(体积比或厚度比)可为约0.10-约0.90。所述p型半导体对所述n型半导体的组成比可为，例如，约0.10-约0.80、约0.10-约0.70、约0.10-约0.50、或约0.10-约0.30。
[0239]
除本征层31i之外，红外光电转换层31可进一步包括p型层31p和/或n型层31n。然而，实例实施方式不限于此。例如，在一些实例实施方式中，p型层31p和n型层31n不存在，使得本征层31i构成整个红外光电转换层31。在一些实例实施方式中，红外光电转换层31包括单个层(例如，包括一种材料或材料的一个组合的单个层)并且不包括额外的层。p型层31p可包括前述p型半导体(其可包括所述化合物或所述对材料之一)，并且n型层31n可包括前述n型半导体(其可包括所述化合物或所述对材料的另一者)。例如，其(例如，红外光电转换层31)可以多种组合例如p型层/i层、i层/n型层、和p型层/i层/n型层被包括。
[0240]
所述化合物的主吸收光谱可在红外吸收波长谱中，其中所述红外吸收波长谱可例如大于或等于约800nm、大于或等于约810nm、大于或等于约820nm、大于或等于约830nm、大于或等于约850nm、大于或等于约870nm、大于或等于约890nm、大于或等于约900nm、大于或等于约920nm、大于或等于约940nm、大于或等于约960nm、大于或等于约980nm、大于或等于约1000nm、大于或等于约1050nm、或者大于或等于约1100nm。例如，红外光电转换层31，且因此红外传感器100，可具有属于如下的波长谱的峰值吸收波长：约800nm-约3000nm、在所述范围内例如约810nm-约2500nm、例如约820nm-约2200nm、例如约830nm-约2100nm、例如约840nm-约2000nm、例如约850nm-约2000nm、例如约860nm-约2000nm、例如约870nm-约2000nm、例如约880nm-约2000nm、例如约890nm-约2000nm、例如约900nm-约2000nm、例如约920nm-约2000nm、例如约940nm-约2000nm、例如约960nm-约2000nm、例如约980nm-约2000nm、例如约990nm-约2000nm、例如约1000nm-约2000nm、例如约1050nm-约2000nm、或例如约1100nm-约2000nm。
[0241]
红外光电转换层31可具有如下的厚度：约30nm-约500nm、在以上范围内约50nm-约400nm、约80nm-约300nm、约100nm-约200nm、或约140nm-约160nm。
[0242]
有机层30可进一步包括辅助层32和33。辅助层32和33可分别在第一电极10和红外光电转换层31之间和/或在第二电极20和红外光电转换层31之间。在一些实例实施方式中，辅助层32和/或33的一个或两者可被省略。因此，将理解，红外传感器100可包括辅助层(例如，32和/或33)，所述辅助层位于如下的至少一个：在第一电极10和红外光电转换层31之
间、或者在第二电极20和红外光电转换层31之间。
[0243]
例如，辅助层32和33可为用于改善从红外光电转换层31分离的空穴和电子的转移以提高红外传感器100的效率的电荷辅助层。辅助层32和33可包括选自如下的至少一个：促进空穴注入的空穴注入层(hil)、促进空穴传输的空穴传输层(htl)、阻挡电子的移动的电子阻挡层(ebl)、促进电子注入的电子注入层(eil)、促进电子的传输的电子传输层(etl)、和阻挡空穴的移动的空穴阻挡层(hbl)。
[0244]
作为实例，辅助层32和33可为光吸收辅助层，并且可设置在红外光电转换层31上和/或下面以增加被红外光电转换层31吸收的光的量和由此改善光吸收性质。例如，辅助层32或33之一可包括前述化合物。例如，辅助层32或33之一可包括富勒烯或富勒烯衍生物。
[0245]
辅助层32和33可包括例如有机材料、无机材料、或有机-无机材料。
[0246]
例如，辅助层32或33的至少一个可包括低分子量化合物，例如，可包括前述化合物。
[0247]
例如，辅助层32或33的至少一个可包括低分子量化合物，例如，含有咔唑的化合物。
[0248]
例如，辅助层32或33的至少一个可包括聚合物。
[0249]
例如，辅助层32或33之一可包括无机材料，例如，镧系元素例如镱(yb)；钙(ca)；钾(k)；钡(ba)；镁(mg)；氟化锂(lif)；或其合金。
[0250]
例如，辅助层32或33的至少一个可包括富勒烯或富勒烯衍生物。
[0251]
例如，辅助层32或33之一可包括无机材料，并且可包括金属氧化物例如氧化钼、氧化钨、或氧化镍。
[0252]
例如，辅助层32或33的至少一个可包括前述由化学式1表示的化合物。
[0253]
在一些实例实施方式中，红外传感器100可包括辅助层32或33的至少一个以及红外光电转换层31，其中辅助层32或33的至少一个或红外光电转换层31中的至少一个包括前述由化学式1表示的化合物。例如，在一些实例实施方式中，辅助层32或33的至少一个可包括前述由化学式1表示的化合物，而红外光电转换层31可不包括前述由化学式1表示的化合物。
[0254]
辅助层32和33可各自独立地具有如下的厚度：约1nm-约200nm、在所述范围内约5nm-约200nm、约5nm-约180nm、或约5nm-约150nm。
[0255]
辅助层32或33的至少一个可被省略。
[0256]
红外传感器100可进一步包括在第一电极10上或在第二电极20下面的抗反射层(未示出)。所述抗反射层可设置在光入射的一侧以降低入射光的反射率，由此进一步改善光吸收。例如，当光入射到第一电极10时，所述抗反射层可在第一电极10下面，和当光入射到第二电极20时，所述抗反射层可设置在第二电极20上。
[0257]
所述抗反射层可包括例如具有约1.6-约2.5的折射率的材料，并且可包括例如具有在所述范围内的折射率的金属氧化物、金属硫化物、或有机材料的至少一种。所述抗反射层可包括，例如金属氧化物例如含有铝的氧化物、含有钼的氧化物、含有钨的氧化物、含有钒的氧化物、含有铼的氧化物、含有铌的氧化物、含有钽的氧化物、含有钛的氧化物、含有镍的氧化物、含有铜的氧化物、含有钴的氧化物、含有锰的氧化物、含有铬的氧化物、含有碲的氧化物、或其组合；金属硫化物例如硫化锌；或有机材料例如胺衍生物，但不限于此。
[0258]
红外传感器100可进一步包括在第一电极10下面或在第二电极20上(例如，与第一电极10或第二电极20的至少一个直接接触)的封装膜(未示出)。
[0259]
红外传感器100可进一步包括在第一电极10下面或在第二电极20上(例如，与第一电极10或第二电极20的至少一个直接接触)的光学辅助层(未示出)。所述光学辅助层可配置成选择性地透射在入射光之中的特定的(或者，替代地预定的)波长谱中的光，和可配置成反射和/或吸收在不同于所述特定的(或者，替代地预定的)波长谱的波长谱中的光。即，所述光学辅助层可为选择性透射层，例如，可为半透射性层。
[0260]
所述光学辅助层可包括，例如，具有不同折射率的第一光学辅助层和第二光学辅助层。所述第一光学辅助层可为例如高折射率层，且所述第二光学辅助层可为例如低折射率层。所述高折射率层的折射率(例如，在约800nm-约1200nm)可为，例如，大于或等于约1.55、或约1.55-约1.90，并且所述低折射率层的折射率(例如，在约800nm-约1200nm)可为，例如，小于约1.55、或者大于或等于约1.20且小于约1.55。例如，所述第一光学辅助层可为氧化铝、有机缓冲材料、无机缓冲材料、或其组合，且所述第二光学辅助层可为氧化硅、氮化硅、氧氮化硅、或其组合，但限于此。
[0261]
在红外传感器100中，当光从第一电极10或第二电极20一侧入射并且红外光电转换层31吸收在红外波长谱中的光时，在其中可产生激子。在红外光电转换层31中，所产生的激子分离成空穴和电子。分离的空穴可朝着作为第一电极10或第二电极20之一的阳极移动，并且分离的电子可朝着作为第一电极10或第二电极20的另一个的阴极移动，且因此可获得电信号。
[0262]
例如，当红外传感器100包括反射性电极和(半)光透射电极作为第一电极10和第二电极20时，可形成微腔结构。由于所述微腔结构，入射光可在所述反射性电极和所述(半)光透射电极之间被反复地反射，所述反射性电极和所述(半)光透射电极按特定的(或者，替代地预定的)光程长度分开以增强具有特定的(或者，替代地预定的)波长谱的光。例如，在入射光之中具有特定的(或者，替代地预定的)波长谱的光可通过在所述反射性电极和所述(半)光透射电极之间反复地反射而调整，并且在经调整的光之中，与所述微腔的共振(谐振)波长对应的波长谱的光可被增强以呈现出在窄的波长谱中放大的光电转换特性。
[0263]
由于该微腔结构，除前述主吸收光谱之外，红外光电转换层31的吸收光谱可进一步包括次吸收光谱。所述次吸收光谱可位于比所述主吸收光谱长的波长谱中，并且所述次吸收光谱的峰值波长可例如大于或等于约1000nm、大于或等于约1050nm、大于或等于约1100nm、大于或等于约1150nm、大于或等于约1200nm、例如约1000nm-约3000nm、约1050nm-约3000nm、约1100nm-约3000nm、约1150nm-约3000nm、或约1200nm-约3000nm。
[0264]
红外传感器100可应用于多种领域以感测在红外波长谱中的光，例如，应用于图像传感器以改善在低光环境中的灵敏度、应用于传感器以通过拓宽对于详细的黑色和白色对比的动态范围而提高3d图像的检测能力、应用于安全传感器、应用于车辆传感器、应用于生物识别传感器等，并且所述生物识别传感器可为，例如，虹膜传感器；距离传感器；指纹传感器；生物信号传感器例如ppg传感器；或生物体成像传感器例如血管成像传感器，但不限于此。所述红外传感器可应用于，例如，cmos红外传感器或cmos图像传感器。
[0265]
所述cmos红外传感器可包括多个像素，并且所述多个像素的至少一些可包括前述红外传感器100。所述cmos红外传感器可包括在半导体基板上沿着行和/或列以阵列形式布
置的多个红外传感器100或一个红外传感器100。因此，图像传感器可包括图1的红外传感器100且可进一步包括半导体基板，其中红外传感器100在所述半导体基板上(例如，第一电极10或第二电极20可与所述半导体基板直接接触)。
[0266]
图2为显示根据一些实例实施方式的cmos红外传感器的实例的横截面图。
[0267]
根据一些实例实施方式的cmos红外传感器300包括半导体基板40、绝缘层80、和红外传感器100。
[0268]
半导体基板40可为硅基板并且集成有传输晶体管(未示出)和电荷存储器55。电荷存储器55可集成在各像素中。电荷存储器55电连接到红外传感器100，并且电荷存储器55的信息可通过所述传输晶体管传输。
[0269]
金属线(未示出)和焊盘(垫)(未示出)形成于半导体基板40上。为了减少信号延迟，所述金属线和焊盘可由具有低的电阻率的金属例如铝(al)、铜(cu)、银(ag)、和其合金制成，但不限于此。然而，其不限于所述结构，并且所述金属线和焊盘可设置在半导体基板40下面。
[0270]
绝缘层80形成于所述金属线和所述焊盘上。绝缘层80可由无机绝缘材料例如氧化硅和/或氮化硅、或低介电常数(低k)材料例如sic、sicoh、sico、和siof制成。绝缘层80具有使电荷存储器55暴露的沟槽85。所述沟槽可用填料填充。
[0271]
前述红外传感器100形成于绝缘层80上。红外传感器100可包括如上所述的第一电极10、第二电极20、红外光电转换层31、以及任选地辅助层32和33。
[0272]
第一电极10和第二电极20两者可为透明电极，并且对于第一电极10、第二电极20、红外光电转换层31、以及辅助层32和33的描述与以上描述的相同。从第二电极20一侧入射的光的在红外波长谱中的光可被红外光电转换层31有效地吸收以被光电转换。
[0273]
可在红外传感器100上进一步形成聚焦透镜(未示出)。所述聚焦透镜可控制入射光的方向并且将光聚集在一个区域中。所述聚焦透镜可具有例如圆柱或半球的形状，但不限于此。
[0274]
红外传感器100或cmos红外传感器300可被包括在组合传感器中，所述组合传感器包括多个具有不同功能的传感器。
[0275]
多个具有不同功能的传感器的至少一个可为生物识别传感器。所述生物识别传感器可为例如虹膜传感器、深度传感器、指纹传感器、或血管分布传感器，但不限于此。例如，多个具有不同功能的传感器之一可为虹膜传感器且另一个可为深度传感器。
[0276]
例如，多个具有不同功能的传感器可包括配置成感测具有第一波长(λ1)的在红外区域中的光的第一红外传感器和配置成感测在红外波长谱内的具有第二波长(λ2)的红外光的第二红外传感器。
[0277]
在红外波长谱内，所述第一波长(λ1)和所述第二波长(λ2)可彼此不同。例如，在所述第一波长(λ1)和所述第二波长(λ2)之间的差可为大于或等于约30nm、在所述范围内大于或等于约50nm、大于或等于约70nm、大于或等于约80nm、或者大于或等于约90nm。所述差可等于或小于约500nm、等于或小于约400nm、等于或小于约300nm、等于或小于约200nm、等于或小于约150nm、等于或小于约100nm、或者等于或小于约95nm。
[0278]
例如，所述第一波长(λ1)或所述第二波长(λ2)之一可在约750nm-约1000nm的波长谱内，并且所述第一波长(λ1)或所述第二波长(λ2)的另一个可在约800nm-约1500nm的波长
谱内。
[0279]
图3为显示根据一些实例实施方式的组合传感器的一个实例的横截面图。
[0280]
根据一些实例实施方式的组合传感器400包括：滤光器250；红外传感器100；绝缘层80；以及其中集成光电二极管180和电荷存储器55的半导体基板40。红外传感器100和光电二极管180沿着半导体基板40的深度方向(例如，z方向)堆叠。重申，红外传感器100和光电二极管180可被理解为在深度方向(例如，z方向)上堆叠在一起，所述深度方向(例如，z方向)垂直于红外传感器100在其中延伸的平面和/或红外传感器100的面内方向(例如，x和y方向)，和/或垂直于与红外传感器100和光电二极管180的表面100s、180s相对的半导体基板40的上表面，并且进一步垂直于至少红外传感器100的红外光电转换层31的相反的表面31s、第一电极10的相反的表面、和第二电极20的相反的表面。
[0281]
滤光器250可设置在组合传感器400的正面侧(前侧)，并且可配置成选择性地透射包括所述第一波长(λ1)的在红外波长谱中的光和包括所述第二波长(λ2)的在红外波长谱中的光，并且可配置成阻挡和/或吸收其它光。这里，所述其它光也可包括紫外和可见光。
[0282]
红外传感器100可为第一红外传感器，并且详细描述与以上描述的相同。
[0283]
光电二极管180可为第二红外传感器并且可集成在半导体基板40中。半导体基板40可为例如硅基板，并且光电二极管180、电荷存储器55、和传输晶体管(未示出)集成在其中。
[0284]
红外传感器100可配置成检测(例如，吸收和/或光电转换)包括红外波长谱的所述第一波长(λ1)的在红外波长谱的第一波长谱中的入射光。光电二极管180可配置成检测(例如，吸收和/或光电转换)包括红外波长谱的第二波长(λ2)的在红外波长谱的第二波长谱中的入射光。所述第二波长谱可为比所述第一波长谱短的波长谱或比所述第一波长谱长的波长谱。重申，在所述第二波长谱中的波长(例如，红外波长谱的所述第二波长(λ2))可为比在所述第一波长谱中的波长(例如，红外波长谱的所述第一波长(λ1))短或长的波长。所述第一和第二波长谱可部分地重叠或者可完全不重叠。在一些实例实施方式中，在非重叠的第一和第二波长谱的最接近的波长之间的差可大于或等于约30nm、在所述范围内大于或等于约50nm、大于或等于约70nm、大于或等于约80nm、或者大于或等于约90nm。所述差可等于或小于约500nm、等于或小于约400nm、等于或小于约300nm、等于或小于约200nm、等于或小于约150nm、等于或小于约100nm、或者等于或小于约95nm。
[0285]
进入光电二极管180的光为已经通过滤光器250和红外传感器100的光，并且可为在红外波长谱的包括所述第二波长(λ2)的特定的(或者，替代地预定的)区域中的光。在包括所述第一波长(λ1)的特定的(或者，替代地预定的)区域中的红外光可基本上全部在红外传感器100的红外光电转换层31中被吸收，且因此未到达光电二极管180。因此，可不需要对于进入光电二极管180的光的波长选择性的单独的过滤器(滤波器)。然而，在红外波长谱中的包括所述第一波长(λ1)的特定的(或者，替代地预定的)区域中的光未全部在红外光电转换层31中被吸收的情况中，单独的滤色器(未示出)可设置在红外传感器100和光电二极管180之间。所述第一波长(λ1)可为所述第一红外传感器(例如，红外传感器100)(例如，由其呈现)的峰值吸收波长，并且所述第二波长(λ2)可为所述第二红外传感器(例如，光电二极管)的峰值吸收波长。
[0286]
根据一些实例实施方式的组合传感器400可不仅通过包括执行两种不同的功能的
两个红外传感器作为组合传感器工作，而且通过如下而大大改善灵敏度：在各像素中堆叠执行不同功能的两个传感器以在保持相同的尺寸的情况下使各红外传感器的起作用的像素的数量加倍。
[0287]
图4为显示根据一些实例实施方式的组合传感器的另一实例的横截面图。
[0288]
参考图4，根据一些实例实施方式的组合传感器400包括红外传感器100、可见光传感器200、和滤光器250。
[0289]
如上所述，红外传感器100包括第一电极10、第二电极20、红外光电转换层31、以及任选地辅助层32和33。细节与以上描述的相同。
[0290]
可见光传感器200配置成感测(例如，检测)可见光波长谱中的入射光的至少一部分，并且可为集成在半导体基板40中的光电二极管。可见光传感器200可集成在半导体基板40中，并且可包括配置成感测在蓝色波长谱中的光的蓝色传感器200a、配置成感测在绿色波长谱中的光的绿色传感器200b、和配置成感测在红色波长谱中的光的红色传感器200c。如图4中所示，蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c可为如下的光电二极管：其集成在半导体基板40中，使得蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c位于由半导体基板40的外表面所限定的体积空间内并且可被部分地或完全地围在半导体基板40的内部内。蓝色传感器200a可集成在蓝色像素中，绿色传感器200b可集成在绿色像素中，且红色传感器200c可集成在红色像素中。
[0291]
半导体基板40可为例如硅基板，并且可见光传感器200、电荷存储器55、和传输晶体管(未示出)集成在其中。可见光传感器200可配置成感测已经通过滤光器250、红外传感器100、和滤色器层70的在可见光波长谱中的光，并且所感测的信息可通过所述传输晶体管传输。电荷存储器55电连接到红外传感器100。
[0292]
金属线(未示出)和焊盘(未示出)形成于半导体基板40上。为了减少信号延迟，所述金属线和焊盘可由具有低的电阻率的金属例如铝(al)、铜(cu)、银(ag)、和其合金制成，但不限于此。然而，其不限于所述结构，并且所述金属线和焊盘可设置在蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c下面。
[0293]
下部绝缘层60形成于半导体基板40上。下部绝缘层60可由如下制成：无机绝缘材料例如氧化硅和/或氮化硅，或低介电常数(低k)材料例如sic、sicoh、sico、和siof。
[0294]
滤色器层70形成于绝缘层60上。滤色器层70可包括配置成选择性地透射在蓝色波长谱中的光的蓝色过滤器70a、配置成选择性地透射在绿色波长谱中的光的绿色过滤器70b、和配置成选择性地透射在红色波长谱中的光的红色过滤器70c。蓝色过滤器70a、绿色过滤器70b、和红色过滤器70c各自在深度方向(例如，z方向)上与蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c重叠。蓝色过滤器70a可配置成选择性地透射在蓝色波长谱中的光，绿色过滤器70b可配置成选择性地透射在绿色波长谱中的光，且红色过滤器70c可配置成选择性地透射在红色波长谱中的光。所透射的蓝色波长谱的光可流入蓝色传感器200a中，所透射的绿色波长谱的光可流入绿色传感器200b中，且所透射的红色波长谱中的光可流入红色传感器200c中。然而，本公开内容不限于此，而是蓝色过滤器70a、绿色过滤器70b、或红色过滤器70c的至少一个可用黄色过滤器、青色过滤器、或品红色过滤器代替。在这里，滤色器层70设置在红外传感器100和可见光传感器200之间，但不限于此，并且可设置在红外传感器100上。例如，上部绝缘层80和滤色器层70可在红外传感器100和滤光器250之间。
[0295]
上部绝缘层80(在本文中也称作绝缘层80)形成于滤色器层70上。上部绝缘层80可为例如平坦化层。下部绝缘层60和上部绝缘层80可具有使电荷存储器55暴露的沟槽85。沟槽85可用填料填充。下部绝缘层60或上部绝缘层80的至少一个可被省略。
[0296]
滤光器250设置在可见光传感器200和红外传感器100上，且具体地，设置在可见光传感器200和红外传感器100的整个表面上。滤光器250可配置成选择性地透射在可见光传感器200中感测的波长的光和在红外传感器100中感测的波长的光，但是反射或吸收且因此阻挡其它波长的光。
[0297]
可进一步在滤光器250的上部或下部表面上形成聚焦透镜(未示出)。所述聚焦透镜可控制入射光的方向并且使光聚集在一个区域中。所述聚焦透镜可具有例如圆柱或半球的形状，但不限于此。
[0298]
图5为显示根据一些实例实施方式的组合传感器的另一实例的横截面图。
[0299]
根据一些实例实施方式的组合传感器400包括半导体基板40、滤色器层70、红外传感器100、可见光传感器200、和滤光器250，像在包括图4中所示的实例实施方式的一些实例实施方式中一样。
[0300]
红外传感器100包括第一电极10、第二电极20、红外光电转换层31、以及任选地辅助层32和33，且其细节与以上描述的相同。
[0301]
可见光传感器200可为集成在半导体基板40中的光电二极管和设置在半导体基板40上的可见光光电转换器件的组合。
[0302]
在半导体基板40中，集成蓝色传感器200a、红色传感器200c、电荷存储器55和240、以及传输晶体管(未示出)。蓝色传感器200a和红色传感器200c为光电二极管，并且被设置成在半导体基板40的平面方向(例如，xy方向)(在本文中也称作面内方向)上间隔开(例如，彼此隔离而不直接接触)。蓝色传感器200a集成在蓝色像素中且红色传感器200c集成在红色像素中。
[0303]
下部绝缘层60和滤色器层70形成于半导体基板40上。滤色器层70包括与蓝色传感器200a重叠的蓝色过滤器70a和与红色传感器200c重叠的红色过滤器70c。
[0304]
中间绝缘层65形成于滤色器层70上。下部绝缘层60和中间绝缘层65可具有使电荷存储器55和240暴露的沟槽85和87。沟槽85和87可用填料材料填充。下部绝缘层60或中间绝缘层65的至少一个可被省略。
[0305]
绿色传感器200b形成于中间绝缘层65上。绿色传感器200b可为可见光光电转换器件并且形成于半导体基板40的整个表面上。绿色传感器200b包括彼此面对的下部电极210b和上部电极220b以及设置在下部电极210b和上部电极220b之间的绿色光电转换层230b。下部电极210b或上部电极220b的任一个为阳极，且另一个为阴极。
[0306]
下部电极210b和上部电极220b两者可为光透射电极。所述光透射电极可例如由透明导体例如氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)制成，或者可为以几纳米至几十纳米厚度的薄厚度形成的金属薄膜、或者以几纳米至几十纳米厚度的薄厚度形成且掺杂有金属氧化物的金属薄膜的单层或多层。
[0307]
绿色光电转换层230b可配置成选择性地吸收绿色波长谱中的光并且容许来自不同于绿色波长谱的波长谱即蓝色波长谱和红色波长谱的光通过。绿色光电转换层230b可形成于组合传感器400的整个表面上。结果，其可配置成从组合传感器400的整个表面选择性
地吸收绿色波长谱中的光并且增加光面积，由此具有高的吸收效率。
[0308]
绿色光电转换层230b可选择性地吸收绿色波长谱中的光，形成激子，并且将所述激子分离成空穴和电子。分离的空穴朝着作为下部电极210b或上部电极220b之一的阳极移动，而分离的电子朝着作为下部电极210b或上部电极220b的另一个的阴极移动，且因此可获得光电转换效应。分离的电子和/或空穴可被收集在电荷存储器240中。
[0309]
可进一步在下部电极210b和绿色光电转换层230b之间和/或在上部电极220b和绿色光电转换层230b之间包括辅助层(未示出)。所述辅助层可为电荷辅助层、光吸收辅助层、或其组合，但不限于此。
[0310]
在这里，描述其中蓝色传感器200a和红色传感器200c为光电二极管且绿色传感器200b为光电转换器件的实例结构，但不限于此。蓝色传感器200a和绿色传感器200b可为光电二极管且红色传感器200c可为光电转换器件，或者绿色传感器200b和红色传感器200c可为光电二极管且蓝色传感器200a可为光电转换器件。因此，蓝色传感器200a、绿色传感器200b、或红色传感器200c的两个可集成在半导体基板40中，并且蓝色传感器200a、绿色传感器200b、或红色传感器200c的另一个可为在半导体基板40上并且在深度方向(例如，z方向)上与红外传感器100堆叠的可见光光电转换器件，所述深度方向(例如，z方向)垂直于红外传感器100的面内方向(例如，x和y方向)和/或垂直于半导体基板40的上部表面40s。
[0311]
在绿色传感器200b上，形成上部绝缘层80，并且在上部绝缘层80上，设置红外传感器100和滤光器250。红外传感器100和滤光器250与以上描述的相同。
[0312]
在图5中，示出其中红外传感器100设置在作为可见光光电转换器件之一的绿色传感器200b上的结构，但不限于此，且绿色传感器200b可设置在红外传感器100上。
[0313]
在图5中，滤色器层70和中间绝缘层65在可见光传感器200的光电转换器件(例如，绿色传感器200b)和可见光传感器200的光电二极管(例如，蓝色和红色传感器200a和200c)之间。然而，实例实施方式不限于此。例如，在一些实例实施方式中，可见光传感器200的光电转换器件(例如，绿色传感器200b)可在滤色器层70和可见光传感器200的光电二极管(例如，蓝色和红色传感器200a和200c)之间，其中滤色器层70的滤色器各自配置成选择性地透射由与所述滤色器重叠的光电二极管和光电转换器件吸收的波长谱的混合。例如，传感器200a-200c可配置成感测红色-绿色-蓝色(rgb)颜色的单独的(分开的)颜色，并且滤色器70a、70c可配置成选择性地透射青色-品红色-黄色cmy颜色的单独的(分开的)颜色。例如，当绿色传感器200b在滤色器层70与蓝色和红色传感器200a和200c之间时，在深度方向上与蓝色传感器200a重叠的蓝色过滤器70a可用青色过滤器代替，并且在深度方向上与红色传感器200c重叠的红色过滤器70c用黄色过滤器代替。滤色器层70，单独地或与中间绝缘层65一起，可在深度方向上在红外传感器100和光电转换器件(例如，绿色传感器200b)之间(例如，代替绝缘层80)。滤色器层70，单独地或与中间绝缘层65一起，可在深度方向上在红外传感器100和滤光器250之间。
[0314]
根据一些实例实施方式的组合传感器400可包括沿着半导体基板40的深度方向(例如，z方向)堆叠的红外传感器100和可见光传感器200，且可见光传感器200也具有其中光电二极管和可见光光电转换器件堆叠的结构，由此进一步减小所述组合传感器的面积且因此实现所述组合传感器的小型化。
[0315]
图6为示意性地显示根据一些实例实施方式的组合传感器的另一实例的横截面
图。
[0316]
参考图6，根据一些实例实施方式的组合传感器400包括半导体基板40、红外传感器100、可见光传感器200、和滤光器250，像在包括在至少图4中所示的实例实施方式的一些实例实施方式中一样。
[0317]
红外传感器100包括第一电极10、第二电极20、红外光电转换层31、以及任选地辅助层32和33，且细节与以上描述的相同。
[0318]
可见光传感器200包括集成在半导体基板40中的蓝色传感器200a和红色传感器200c以及设置在半导体基板40上的绿色传感器200b，其中蓝色传感器200a和红色传感器200c可为光电二极管，且绿色传感器200b可为可见光光电转换器件。绿色传感器200b包括下部电极210b、绿色光电转换层230b、和上部电极220b。
[0319]
然而，在根据一些实例实施方式的组合传感器400中，集成在半导体基板40中的蓝色传感器200a和红色传感器200c沿着半导体基板40的深度方向(例如，z方向)堆叠。蓝色传感器200a和红色传感器200c可配置成沿着从半导体基板40的表面40s的堆叠深度选择性地吸收和感测在各波长谱中的光。换言之，配置成吸收在长的波长谱中的红色光的红色传感器200c可设置得距离半导体基板40的表面比配置成吸收在短的波长谱中的蓝色光的蓝色传感器200a深。这样，由于吸收波长沿着从半导体基板40的表面40s的堆叠深度而分离，因此用于分离吸收波长的滤色器层70可被省略。
[0320]
在这里，蓝色传感器200a和红色传感器200c各自例如被示出为光电二极管，而绿色传感器200b被示出为光电转换器件，但本发明构思不限于此，并且蓝色传感器200a和绿色传感器200b可为光电二极管，而红色传感器200c可为光电转换器件，或者绿色传感器200b和红色传感器200c可为光电二极管，而蓝色传感器200a可为光电转换器件。
[0321]
图6呈现红外传感器100设置于绿色传感器200b即可见光光电转换器件之一上的结构，但本发明构思不限于此，且绿色传感器200b可设置于红外传感器100上。
[0322]
根据一些实例实施方式的组合传感器400为装备有彼此堆叠的红外传感器100和可见光传感器200的组合传感器，可见光传感器200也装备有彼此堆叠的光电二极管和可见光光电转换器件，并且所述光电二极管也具有堆叠结构，结果减小所述组合传感器的面积，且因此实现所述组合传感器的小型化。另外，根据一些实例实施方式的组合传感器400可不包括单独的滤色器层且由此可简化结构和工艺。
[0323]
图7为示意性地显示根据一些实例实施方式的组合传感器的另一实例的横截面图。
[0324]
参考图7，根据一些实例实施方式的组合传感器400，像在包括在至少图4中所示的实例实施方式的一些实例实施方式中一样，包括半导体基板40、红外传感器100、可见光传感器200、和滤光器250。
[0325]
红外传感器100，如上所述，包括第一电极10、第二电极20、红外光电转换层31、以及任选地辅助层32和33，且其细节与以上描述的相同。
[0326]
可见光传感器200包括集成在半导体基板40中的蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c。蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c沿着半导体基板40的深度方向(例如，z方向)堆叠在半导体基板40中。蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c可沿着堆叠深度分离吸收波长，且因此，滤色器层70可被省略。在
半导体基板40和红外传感器100之间，可形成绝缘层80，且绝缘层80具有沟槽85。半导体基板40包括连接至红外传感器100的电荷存储器55。
[0327]
图8为示意性地显示根据一些实例实施方式的组合传感器的另一实例的透视图，且图9为示意性地显示沿着图8的线ix-ix’的图8的组合传感器的实例的横截面图。
[0328]
参考图8和9，根据一些实例实施方式的组合传感器400，像在包括在至少图4中所示的实例实施方式的一些实例实施方式中一样，包括半导体基板40；红外传感器100；可见光传感器200；绝缘层80；和滤光器250。可见光传感器200包括蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c。
[0329]
红外传感器100、蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c可沿着半导体基板40的平面方向(例如，xy方向)并肩地排列，并且分别经由相应的沟槽85连接至集成在半导体基板40中的电荷存储器55、240a、240b、240c。
[0330]
蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c可各自为可见光光电转换器件。
[0331]
红外传感器100包括第一电极10、第二电极20、红外光电转换层31、和任选地辅助层(未示出)，且细节与以上描述的相同。
[0332]
蓝色传感器200a包括下部电极210a、蓝色光电转换层230a、和上部电极220a。绿色传感器200b包括下部电极210b、绿色光电转换层230b、和上部电极220b。红色传感器200c包括下部电极210c、红色光电转换层230c、和上部电极220c。蓝色光电转换层230a可配置成吸收在蓝色波长谱中的光并且将所吸收的光光电转换，绿色光电转换层230b可配置成吸收在绿色波长谱中的光并且将所吸收的光光电转换，且红色光电转换层230c可配置成吸收红色波长谱中的光并且将所吸收的光光电转换。
[0333]
图10为示意性地显示根据一些实例实施方式的组合传感器的另一实例的透视图，并且图11为示意性地显示图10的组合传感器的实例的横截面图。
[0334]
参考图10和11，根据一些实例实施方式的组合传感器400包括半导体基板40；红外传感器100；可见光传感器200；和滤光器250。可见光传感器200包括蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c。
[0335]
红外传感器100、蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c可沿着半导体基板40的深度方向(例如，z方向)堆叠，并且经由相应的沟槽85电连接至集成在半导体基板40中的各荷存储器55、240a、240b和240c。
[0336]
红外传感器100包括第一电极10、第二电极20、红外光电转换层31、和任选地辅助层(未示出)，且细节与以上描述的相同。
[0337]
蓝色传感器200a包括下部电极210a、蓝色光电转换层230a、和上部电极220a。绿色传感器200b包括下部电极210b、绿色光电转换层230b、和上部电极220b。红色传感器200c包括下部电极210c、红色光电转换层230c、和上部电极220c。
[0338]
各绝缘层80a、80b、80c、和80d可在半导体基板40和蓝色传感器200a之间、在蓝色传感器200a和绿色传感器200b之间、在绿色传感器200b和红色传感器200c之间、以及在红色传感器200c和红外传感器100之间。
[0339]
一些实例实施方式说明红外传感器100、蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c顺序地堆叠的结构，但不限于此，并且堆叠顺序可为不受限制地多样的。因
此，蓝色传感器200a、绿色传感器200b、和红色传感器200c各自可为在与红外传感器100的面内方向(例如，x和y方向)垂直和/或与半导体基板40的上部表面40s垂直的深度方向(例如，z方向)上与红外传感器100堆叠的可见光光电转换器件。
[0340]
总体上参考图4-11，组合传感器400可包括红外传感器100、可见光传感器200、和半导体基板40。如在至少图8-9中所示，红外传感器100可沿着面内方向(例如，xy平面)与可见光传感器200平行地布置，红外传感器100和可见光传感器200在所述面内方向(例如，xy平面)上延伸。如在至少图4-7和图10-11中所示，红外传感器100可沿着所述半导体基板的深度方向与所述可见光传感器堆叠。所述深度方向可被理解为垂直于半导体基板40的上部表面40s。所述深度方向可理解为垂直于红外传感器100在其中延伸的面内方向、例如x和y方向。
[0341]
前述红外传感器100、cmos红外传感器300、或组合传感器400可应用于如下(例如，包括在如下中)：多种电子器件，例如手机、数码照相机、生物识别器件、安全器件、汽车电子部件等，但不限于此。
[0342]
图12为根据一些实例实施方式的电子器件的示意图。
[0343]
参考图12，电子器件1300包括通过总线1310电连接的处理器1320、存储器1330、传感器1340、和显示器件1350(例如，oled显示屏器件)。传感器1340可为根据任意实例实施方式的前述红外传感器100、cmos红外传感器300、或组合传感器400，并且可包括前述膜和/或化合物。处理器1320可执行存储程序和因此的至少一个功能。处理器1320可另外执行存储程序且因此在显示器件1350上显示图像。处理器1320可产生输出。
[0344]
处理器1320可包括处理电路系统例如包括逻辑电路的硬件；硬件/软件组合例如执行软件的处理器；或其组合。例如，所述处理电路系统更具体地可包括，但不限于，中央处理器(cpu)、算术逻辑单元(alu)、数字信号处理器、微机、现场可编程门阵列(fpga)、片上系统(soc)、可编程逻辑单元、微处理器、专用集成电路(asic)等。处理器1320可配置成基于这样的处理产生输出(例如，将显示在显示界面上的图像)。
[0345]
处理器1320、存储器1330、传感器1340、或显示器件1350的一个或多个可被包括在处理电路系统的一种或多种情况中、包括其、和/或实施其，所述处理电路系统例如包括逻辑电路的硬件、硬件/软件组合例如执行软件的处理器；或其组合。在一些实例实施方式中，所述处理电路系统的一种或多种情况可包括，但不限于，中央处理器(cpu)、应用处理器(ap)、算术逻辑单元(alu)、图形处理器(gpu)、数字信号处理器、微机、现场可编程门阵列(fpga)、片上系统(soc)、可编程逻辑单元、微处理器、或专用集成电路(asic)等。在一些实例实施方式中，如本文中描述的存储器、存储单元等的任意可包括存储指令程序的非瞬时性计算机可读存储器件例如固态硬盘(固态驱动器，ssd)，并且所述处理电路系统的一种或多种情况可配置成实行指令程序以实施根据如本文中描述的任意实例实施方式的电子器件1300、处理器1320、存储器1330、传感器1340、显示器1350的任意的一些或全部的功能。
[0346]
下文中，参照实施例更详细地说明一些实例实施方式。然而，且本发明构思的范围不限于这些实施例。
[0347]
化合物的合成
[0348]
合成实施例1
[0349]
[化合物a]
[0350][0351]
[反应方案1]
[0352][0353]
(1)化合物i-1的合成
[0354]
将1-溴-4-碘苯(33.8g，120mmol)、2-噻吩硼酸(15.3g，120mmol)、碳酸钾(21.5g，155mmol)、和四(三苯基膦)钯(0)(1摩尔％)溶解在150ml 1,4-二氧六环和40ml h2o中，然后在80℃下搅拌24小时。当反应完成时，将所得物用h2o/氯仿萃取，然后通过硅胶柱层析法(仅正己烷)分离和纯化以获得26.2g化合物i-1。产率为92％。
[0355]
nmr(500mhz，cd2cl2)：7.53(s，4h)，7.36(d，1h)，7.35(d，1h)，7.12(t，1h)。
[0356]
(2)化合物i-2的合成
[0357]
将nah(在矿物油中60％，4.5g，113mmol)在0℃下分散在130ml thf(四氢呋喃)中，然后搅拌并且向其缓慢地添加通过将丙二腈(5.6g，85mmol)溶解在10ml thf中而制备的溶液。在2小时之后，向其顺序地添加四(三苯基膦)钯(0)(2摩尔％)、1,1
’‑
双(二苯基膦基)二茂铁(dppf，4摩尔％)、和化合物i-1(13.5g，56mmol)，然后在80℃下搅拌24小时。当反应完成时，将所得物冷却至0℃，并且向其缓慢添加100ml h2o。随后，将thf全部蒸发，并且向其缓慢添加100ml 1n hcl以使材料沉淀。将所获得的产物用h2o/氯仿萃取并且通过硅胶柱层析法(仅氯仿)分离和纯化，且因此获得10.9g化合物i-2。产率为86％。
[0358]
lc-ms：225.07m/z的分子量。
[0359]
(3)化合物a的合成
[0360]
将1,3-二硫杂环戊二烯-2-硫酮(7.2g，53mmol)和硫酸二甲酯(7.4g，58mmol)溶解在100ml乙酸中，然后在90℃下搅拌2小时。随后，将化合物i-2(10.9g，49mmol)溶解在100ml乙酸和50ml三乙胺的混合溶剂中，并且将该溶液添加到第一反应物，然后在90℃下搅拌12小时。当反应完成时，将所得物倒入500ml丙酮中，然后过滤。将来自其的产物通过在丙酮中的再三次再沉淀和最后通过升华而纯化以获得化合物a。
[0361]
nmr(500mhz，dmso-d6)：8.32(s，2h)，8.32(d，1h)，7.63(d，1h)，7.66(d，2h)，6.85(d，2h)。
[0362]
合成实施例2
[0363]
[化合物b]
[0364][0365]
[反应方案2]
[0366][0367]
(1)化合物i-3的合成
[0368]
将2,5-二溴噻吩并[3,2-b]噻吩(8.9g，30mmol)、2-噻吩硼酸(3.8g，30mmol)、碳酸钾(5.3g，39mmol)、和四(三苯基膦)钯(0)(1摩尔％)溶解在80ml 1,4-二氧六环和20ml h2o中，然后在100℃下搅拌24小时。当反应完成时，将所得物用h2o/氯仿萃取，然后通过硅胶柱层析法(仅正己烷)分离和纯化以获得2.6g化合物i-3。产率为29％。
[0369]
lc-ms:的分子量300.04m/z。
[0370]
(2)化合物i-4的合成
[0371]
将nah(在矿物油中60％，0.8g，20mmol)在0℃下分散在40ml thf中，然后搅拌，并且向其缓慢地添加通过将丙二腈(0.9g，13mmol)添加在10ml thf中而获得的溶液。在2小时之后，向其顺序地添加四(三苯基膦)钯(0)(2摩尔％)、dppf(4摩尔％)、和化合物i-3(2.6g，9mmol)，然后在80℃下搅拌24小时。当反应完成时，将所得物冷却至0℃，并且向其缓慢添加50ml h2o。随后，将thf蒸发，并且向其缓慢添加20ml 1n hcl以使材料沉淀。将所获得的产物用h2o/氯仿萃取，然后通过硅胶柱层析法(仅氯仿)分离和纯化以获得2.1g化合物i-4。产率为85％。
[0372]
lc-ms：287.01m/z的分子量。
[0373]
(3)化合物b的合成
[0374]
将1,3-二硫杂环戊二烯-2-硫酮(1.0g，7.7mmol)和硫酸二甲酯(1.1g，8.4mmol)溶解在16ml乙酸中，然后在90℃下搅拌2小时。随后，将化合物i-4(2.0g，7.0mmol)溶解在16ml乙酸和8ml三乙胺的混合溶剂中，并且将该溶液添加到第一反应物，然后在90℃下搅拌12小时。当反应完成时，向其中倒入300ml丙酮，然后过滤。将所获得的产物通过在丙酮中的再三次再沉淀和最后通过升华而纯化以获得化合物b。
[0375]
nmr(500mhz，dmso-d6)：8.07(d，1h)，8.06(s，1h)，7.98(s，2h)，7.53(d，1h)，6.73
(s，1h)。
[0376]
合成实施例3
[0377]
[化合物c]
[0378][0379]
[反应方案3]
[0380][0381]
(1)化合物i-5的合成
[0382]
将6-溴-2-碘苯并[b]噻吩(8.0g，23mmol)、2-噻吩硼酸(3.0g，23mmol)、碳酸钾(4.2g，30mmol)、和四(三苯基膦)钯(0)(1摩尔％)溶解在80ml 1,4-二氧六环和20ml h2o中，然后在100℃下搅拌24小时。当反应完成时，将所得物用h2o/氯仿萃取，然后通过硅胶柱层析法(仅正己烷)分离和纯化以获得6.1g化合物i-5。产率为88％。
[0383]
nmr(500mhz，cdcl3)：7.92(s，1h)，7.59(d，1h)，7.46(d，1h)，7.35(s，1h)，7.33(d，1h)，7.31(d，1h)，7.08(t，1h)。
[0384]
(2)化合物i-6的合成
[0385]
将nah(在矿物油中60％，2.0g，49mmol)在0℃下分散在100ml thf中，然后搅拌，并且向其缓慢地添加通过将丙二腈(2.3g，35mmol)溶解在10ml thf中而获得的溶液。在2小时之后，向其顺序地添加四(三苯基膦)钯(0)(2摩尔％)、dppf(4摩尔％)、和化合物i-5(6.1g，21mmol)，然后在80℃下搅拌24小时。当反应完成时，将所得物冷却至0℃，并且向其缓慢地添加100ml h2o。随后，将thf蒸发，并且向其缓慢地添加50ml 1n hcl以使材料沉淀。将所获得的产物用h2o/氯仿萃取，然后通过硅胶柱层析法(单独的氯仿)分离和纯化以获得4.9g化合物i-6。产率为85％。
[0386]
nmr(500mhz，cdcl3):7.94(s，1h)，7.84(d，1h)，7.45(d，1h)，7.44(s，1h)，7.37(d，1h)，7.36(d，1h)，7.11(t，1h)，5.18(s，1h)。
[0387]
(3)化合物c的合成
[0388]
将1,3-二硫杂环戊二烯-2-硫酮(1.0g，7.7mmol)和硫酸二甲酯(1.1g，8.4mmol)溶解在16ml乙酸中，然后在90℃下搅拌2小时。随后，将化合物i-6(2.0g，7.1mmol)溶解在16ml
乙酸和8ml三乙胺的混合溶剂中，并且将该溶液添加到第一反应物，然后在90℃下搅拌12小时。当反应完成时，将所得物倒入300ml丙酮中，然后过滤。将所获得的产物通过在丙酮中再三次再沉淀和最后通过升华而纯化以获得化合物c。
[0389]
maldi-tof-ms：380.81m/z的分子量。
[0390]
合成实施例4
[0391]
[化合物d]
[0392][0393]
[反应方案4]
[0394][0395]
(1)化合物i-7的合成
[0396]
将nah(在矿物油中60％，2.0g，49mmol)在0℃下分散在100ml thf中，然后搅拌并且向其缓慢地添加通过将丙二腈(2.3g，35mmol)溶解在10ml thf中而制备的溶液。在2小时之后，向其顺序地添加四(三苯基膦)钯(0)(2摩尔％)、dppf(4摩尔％)、和2-(4-溴苯基)-3-己基噻吩(5.5g，17mmol)，然后在80℃下搅拌24小时。当反应完成时，将所得物冷却至0℃，并且向其缓慢添加100ml h2o。随后，将thf蒸发，并且向其缓慢添加50ml 1nhcl以使材料沉淀。将所获得的产物用h2o/氯仿萃取，然后通过硅胶柱层析法(仅氯仿)分离和纯化以获得4.7g化合物i-7。产率为90％。
[0397]
nmr(500mhz，cdcl3)：7.56(s，4h)，7.30(d，1h)，7.02(d，1h)，5.11(s，1h)，2.65(t，2h)，1.61(m，2h)，1.33-1.24(m，6h)，0.89(t，3h)。
[0398]
(2)化合物d的合成
[0399]
将1,3-二硫杂环戊二烯-2-硫酮(0.24g，1.8mmol)和硫酸二甲酯(0.25g，1.9mmol)溶解在4ml乙酸中，然后在90℃下搅拌2小时。随后，将化合物i-7(0.50g，1.6mmol)溶解在4ml乙酸和2ml三乙胺的混合溶剂中，并且将该溶液添加到第一反应物，然后在90℃下搅拌12小时。当反应完成时，将所得物倒入100ml h2o中，然后过滤。将得到的产物通过硅胶柱层析法(四氢呋喃:氯仿＝2:1v/v)纯化以获得化合物d。
[0400]
nmr(500mhz，cdcl3)：7.37(s，2h)，7.34(s，1h)，7.30(d，2h)，6.99(d，2h)，2.75(t，
2h)，1.69(m，2h)，1.45(t，2h)，1.37(m，4h)，0.93(t，3h)。
[0401]
合成实施例5
[0402]
[化合物e]
[0403][0404]
[反应方案5]
[0405][0406]
(1)化合物i-8的合成
[0407]
将5-(4-溴-2,5-二己基苯基)噻吩-2-甲醛(3.1g，7.1mmol)、苯-1,2-二硫醇(0.9g，6.4mmol)、和对甲苯磺酸一水合物(0.7g，3.6mmol)溶解在100ml甲苯中，然后在120℃下搅拌5小时。当反应完成时，添加将100ml饱和nahco3(水溶液)，然后将所得物用h2o/氯仿萃取。将得到的产物通过硅胶柱层析法(氯仿:正己烷＝1:4v/v)纯化以得到1.9g化合物i-8。产率为48％。
[0408]
lc-ms：559.15m/z的分子量。
[0409]
(2)化合物e的合成
[0410]
将nah(在矿物油中60％，0.41g，10.2mmol)在0℃下分散在30ml thf中，然后搅拌，并且向其缓慢地添加通过将丙二腈(0.45g，6.8mmol)溶解在10ml thf中而制备的溶液。在2小时之后，向其顺序地添加四(三苯基膦)钯(0)(2摩尔％)、dppf(4摩尔％)、和化合物i-8(1.9g，3.4mmol)，然后在80℃下搅拌24小时。当反应完成时，将所得物冷却至0℃，并且向其缓慢添加100ml h2o。随后，将thf蒸发，并且向其缓慢添加10ml 1n hcl以使材料沉淀。随后，将所获得的产物溶解在50ml氯仿中，然后向所得物添加对氯醌的饱和溶液以进行氧化，然后通过硅胶柱层析法(四氢呋喃:氯仿＝1:10v/v)分离和纯化以获得化合物e。
[0411]
nmr(500mhz，cdcl3)：7.60-7.57(m，2h)，7.46(d，1h)，7.43-7.41(m，2h)，7.38(d，
1h)，7.26(s，1h)，7.10(s，1h)，2.86(t，2h)，2.81(t，2h)，1.63(m，4h)，1.50-1.43(m，4h)，1.37-1.34(m，8h)，0.92(t，3h)，0.89(t，3h)。
[0412]
合成对比例
[0413]
[化合物f]
[0414][0415]
根据synthetic metals 1997,84 1-3,395-396中描述的方法合成化合物f。
[0416]
nmr(500mhz，dmso-d6):7.93(d，1h)，7.89(d，1h)，7.70(s，2h)，7.48(d，1h)，6.75(d，1h)。
[0417]
评价i
[0418]
将在合成实施例和合成对比例中获得的化合物以1
×
10-5
m的浓度溶解在二甲亚砜(dmso)中以制备溶液，并且评价在所述溶液中的所述化合物的光吸收性质。
[0419]
通过使用uv-vis-nir光谱仪(uv-3600plus，shimadzu corp.)测量峰值吸收波长(λ
峰值,a1
)而评价光吸收性质。
[0420]
结果示于表1中。
[0421]
表1
[0422] λ
峰值,a1
(nm)(溶液)合成实施例1776合成实施例2915合成实施例3850合成实施例4753合成实施例5868合成对比例822
[0423]
参考表1，在溶液状态中的根据合成实施例和合成对比例的化合物在约700nm-约1000nm的波长谱中呈现出峰值吸收波长(λ
峰值,a1
)。
[0424]
红外传感器的制造
[0425]
实施例1
[0426]
在玻璃基板上，溅射ito以形成150nm厚的阳极。随后，在所述阳极上，将合成实施例1的化合物和c60以1:1的体积比共沉积以形成150nm厚的光电转换层。在所述光电转换层上，沉积c60以形成辅助层。在所述辅助层上，溅射ito以形成7nm厚的阴极。随后，在所述阴极上，沉积氧化铝(al2o3)以形成50nm厚的抗反射层，然后用玻璃板密封以制造红外传感器。
[0427]
实施例2
[0428]
根据与实施例1相同的方法制造红外传感器，除了如下之外：使用合成实施例2的化合物代替合成实施例1的化合物。
[0429]
对比例
[0430]
根据与实施例1相同的方法制造红外传感器，除了如下之外：使用合成对比例的化合物代替合成实施例1的化合物。
[0431]
评价ii
[0432]
评价根据实施例和对比例的红外传感器的呈现峰值外量子效率(eqe
峰值
)的峰值eqe波长(λ
峰值,eqe
)。
[0433]
通过使用ipce测量系统(tne tech co.,ltd.，韩国)测量外量子效率(eqe)。首先，通过使用si光电二极管(hamamatsu photonics k.k.，日本)将所述系统校正，然后将所述光电转换器件安装在其上以测量在约400nm-约1400nm的波长谱中的外量子效率(eqe)，然后测量显示峰值外量子效率(eqe
峰值
)的峰值eqe波长(λ
峰值,eqe
)。
[0434]
结果示于表2和图13中。
[0435]
图13为显示根据实施例和对比例的红外传感器的根据波长的外量子效率的图。
[0436]
表2
[0437][0438][0439]
参考表2和图13，当测量所述红外传感器的外量子效率以研究沉积的薄膜的光吸收性质时，与包括合成对比例的化合物的薄膜相比，包括合成实施例的化合物的薄膜呈现出，呈现峰值外量子效率的波长朝着较长的波长谱偏移。在这里，呈现出峰值外量子效率的波长(例如，在其处红外传感器呈现出峰值外量子效率的入射光的波长)对应于沉积的薄膜的峰值吸收波长。如本文中所描述的，所述红外传感器可在所述红外传感器的峰值eqe波长(λ
峰值,eqe
)(例如，为λ
峰值,eqe
的入射光的波长)处呈现出峰值外量子效率(eqe
峰值
)。如本文中所描述的，红外传感器的呈现出峰值外量子效率(eqe
峰值
)的峰值eqe波长(λ
峰值,eqe
)可对应于所述红外传感器的峰值吸收波长。参考表1和2，与合成对比例的化合物相比，由于当沉积时改善的分子排列和结晶性，合成实施例的化合物的吸收波长谱朝着较长的波长谱偏移。如表2和图13中所示，包括所述化合物的红外传感器可呈现出在约1000nm和约3000nm(例如，约1000nm和约2000nm、约1050nm和约1070nm等)之间的峰值eqe波长(λ
峰值,eqe
)处的峰值外量子效率(eqe
峰值
)。
[0440]
尽管已经关于目前被认为是实践性的实例实施方式的内容描述了本公开内容，但是将理解，本发明构思不限于所描述的实例实施方式，而是相反，意图覆盖包括在所附权利要求的精神和范围内的多种变型和等同布置。