光电转换器件、传感器和电子设备的制作方法

文档序号:25029563发布日期:2021-05-11 16:58阅读:56来源:国知局
光电转换器件、传感器和电子设备的制作方法
对相关申请的交叉引用本申请要求2019年11月05日和2020年11月04日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请no.10-2019-0140290和10-2020-0146152的优先权和权益,将其全部内容通过引用引入本文中。公开了光电转换器件、传感器和电子设备。
背景技术
:光电转换器件利用光电效应将光转换为电信号。光电转换器件包括光电二极管和光电晶体管等,且其可应用于传感器或光电检测器(例如,包括在传感器或光电检测器中)。传感器越来越多地要求更高的分辨率,导致更小的像素尺寸。目前,硅光电二极管被广泛使用,但是其可具有劣化的灵敏度,因为硅光电二极管由于小的像素而具有较小的吸收面积。因此,已经研究能够替代硅的有机材料。有机材料可具有高消光系数并且配置为取决于分子结构而选择性地吸收在特定波长谱内的光,因此可同时替代光电二极管和滤色器,并且结果改善灵敏度并对高集成度做贡献。然而,所述有机材料可由于其高结合能和复合行为而不同于硅,并且可难以准确地预测有机材料的特性,这可使得难以容易地控制光电转换器件所需的性质。技术实现要素:一些实例实施方式提供能够减少剩余的电荷载流子并且改善电荷载流子提取特性的光电转换器件。一些实例实施方式提供包括所述光电转换器件的传感器。一些实例实施方式提供包括所述光电转换器件或所述传感器的电子设备。根据一些实例实施方式,光电转换器件包括: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的光电转换层,其中所述光电转换层包括共同限定pn结的第一材料和第二材料、以及第三材料,所述第三材料不同于所述第一材料和所述第二材料并且包括吸电子基团。在一些实例实施方式中,所述第三材料可为包括供电子部分、受电子部分、和π共轭连接部分的有机材料,所述π共轭连接部分连接所述供电子部分与所述受电子部分,其中所述供电子部分、所述受电子部分、或所述π共轭连接部分的至少一种可包括所述吸电子基团。在一些实例实施方式中,所述吸电子基团可包括卤素;氰基;硝基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷氧基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30环烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c6-c30芳基;或者被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30杂芳基。在一些实例实施方式中,所述吸电子基团可包括氟、氰基、或其组合。在一些实例实施方式中,所述供电子部分可包括所述吸电子基团,并且所述吸电子基团可包括卤素;氰基;硝基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷氧基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30环烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c6-c30芳基;或者被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30杂芳基。在一些实例实施方式中,所述吸电子基团可包括氟、氰基、或其组合。在一些实例实施方式中,所述第三材料可由化学式1-1表示。[化学式1-1]在化学式1-1中,x1为o、s、se、te、so、so2、co、cr'r"、nr'"、sirarb、或gercrd,edm3为所述供电子部分,eam3为所述受电子部分,r1、r2、r'、r"、r'"、以及ra、rb、rc、和rd独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,并且r1和r2、r'和r"、ra和rb、以及rc和rd独立地存在或彼此连接以形成环,x1、edm3、r1、r2、和eam3独立地存在或相邻的两个彼此连接以形成环,以及edm3、eam3、r1、r2、r'、r"、r'"、ra、rb、rc、或rd的至少一个包括吸电子基团。在一些实例实施方式中,所述第三材料可由化学式1-2至1-4之一表示。在化学式1-2至1-4中,x1为o、s、se、te、so、so2、co、cr'r"、nr'"、sirarb、或gercrd,eam3为所述受电子部分,在化学式1-2中的ar1和ar2独立地为氢、氘、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c3-c30环烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、或取代或未取代的c3-c30杂芳基,在化学式1-2中的ar1或ar2的至少一个为被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷氧基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30环烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c6-c30芳基;或者被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30杂芳基,在化学式1-3中的ar1和ar2独立地为取代或未取代的c1-c30亚烷基、取代或未取代的c3-c30亚环烷基、取代或未取代的c6-c30亚芳基、或取代或未取代的c3-c30亚杂芳基,在化学式1-3中的ar1或ar2的至少一个为被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30亚烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30亚环烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c6-c30亚芳基;或者被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30亚杂芳基,ar3为被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的含氮的环状基团,g为单键、-o-、-s-、-se-、-te-、-n=、-nre-、-(crfrg)n2-(n2为1或2)、-sirhri-、-gerjrk-、-(c(rl)=c(rm))-、或snrnro,以及r1、r2、r'、r"、r'"、ra、rb、rc、rd、re、rf、rg、rh、ri、rj、rk、rl、rm、rn、和ro独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,并且r1和r2、r'和r"、ra和rb、rc和rd、rf和rg、rh和ri、rj和rk、rl和rm、以及rn和ro独立地存在或彼此连接以形成环。在一些实例实施方式中,化学式1-2的ar1或ar2的至少一个可为被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的苯基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的萘基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的蒽基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的菲基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的吡啶基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的哒嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的嘧啶基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的吡嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的喹啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的异喹啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的萘啶基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的噌啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的喹唑啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的酞嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的苯并三嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的吡啶并吡嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的吡啶并嘧啶基;或被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的吡啶并哒嗪基,和化学式1-3的ar1或ar2的至少一个为被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚苯基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚萘基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚蒽基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚菲基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚吡啶基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚哒嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚嘧啶基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚吡嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚喹啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚异喹啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚萘啶基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚噌啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚喹唑啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚酞嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚苯并三嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚吡啶并吡嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚吡啶并嘧啶基;或被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚吡啶并哒嗪基。在一些实例实施方式中,化学式1-2的ar1或ar2的至少一个可为氟取代的苯基、氟取代的萘基、氟取代的蒽基、氟取代的菲基、氟取代的吡啶基、氟取代的哒嗪基、氟取代的嘧啶基、氟取代的吡嗪基、氟取代的喹啉基、氟取代的异喹啉基、氟取代的萘啶基、氟取代的噌啉基、氟取代的喹唑啉基、氟取代的酞嗪基、氟取代的苯并三嗪基、氟取代的吡啶并吡嗪基、氟取代的吡啶并嘧啶基、或氟取代的吡啶并哒嗪基,和化学式1-3的ar1或ar2的至少一个为氟取代的亚苯基、氟取代的亚萘基、氟取代的亚蒽基、氟取代的亚菲基、氟取代的亚吡啶基、氟取代的亚哒嗪基、氟取代的亚嘧啶基、氟取代的亚吡嗪基、氟取代的亚喹啉基、氟取代的亚异喹啉基、氟取代的亚萘啶基、氟取代的亚噌啉基、氟取代的亚喹唑啉基、氟取代的亚酞嗪基、氟取代的亚苯并三嗪基、氟取代的亚吡啶并吡嗪基、氟取代的亚吡啶并嘧啶基、或氟取代的亚吡啶并哒嗪基。在一些实例实施方式中,所述第三材料可由化学式1-2a或1-3a表示。在化学式1-2a或1-3a中,x1为o、s、se、te、so、so2、co、cr'r"、nr'"、sirarb、或gercrd,eam3为所述受电子部分,g为单键、-o-、-s-、-se-、-te-、-n=、-nre-、-(crfrg)n2-(n2为1或2)、-sirhri-、-gerjrk-、-(c(rl)=c(rm))-、或snrnro,r1、r2、r'、r"、r'"、ra、rb、rc、rd、re、rf、rg、rh、ri、rj、rk、rl、rm、rn、ro、r7f、r7g、r7h、r7i、r7j、r8f、r8g、r8h、r8i、或r8j独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,r7f、r7g、r7h、r7i、和r7j独立地存在或其相邻的两个彼此连接以形成稠环,r8f、r8g、r8h、r8i、和r8j独立地存在或其相邻的两个彼此连接以形成稠环,以及r7f、r7g、r7h、r7i、r7j、r8f、r8g、r8h、r8i、或r8j的至少一个为吸电子基团,所述吸电子基团包括卤素;氰基;硝基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷氧基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30环烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c6-c30芳基;或者被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30杂芳基。在一些实例实施方式中,eam3可为组1中列出的一套基团中的一个基团。[组1]在组1中,y1、y2、和y3独立地为o、s、se、te、或c(rp)(cn)(其中rp为氢、氰基、或c1-c10烷基),ar4为取代或未取代的c6-c30芳族环、取代或未取代的c3-c30杂芳族环、或者取代或未取代的c6-c30芳族环和取代或未取代的c3-c30杂芳族环的两个或更多个的稠环,r3、r4、r5、和r6独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,以及*为连接点。在一些实例实施方式中,所述第一材料或所述第二材料的至少一种可为有机材料。在一些实例实施方式中,所述第一材料可为不包括吸电子基团的有机材料。在一些实例实施方式中,所述第一材料可为不包括任何氟的有机材料。在一些实例实施方式中,所述第三材料的homo能级可在所述第一材料的homo能级和所述第二材料的homo能级之间。在一些实例实施方式中,所述第一材料的homo能级可为约5.0ev至约5.8ev,所述第二材料的homo能级可为约6.2ev至约7.2ev,和所述第三材料的homo能级可为约5.1ev至约6.5ev。在一些实例实施方式中,所述光电转换层可包括所述第一材料、所述第二材料、和所述第三材料的混合物。在一些实例实施方式中,所述光电转换层可包括:第一薄膜层,所述第一薄膜层包括所述第一材料和所述第三材料;和第二薄膜层,所述第二薄膜层包括所述第二材料和所述第三材料。在一些实例实施方式中,可以小于或等于约50体积%的量包括所述第三材料,基于所述第一材料和所述第三材料的总体积。在一些实例实施方式中,所述光电转换层的吸收光谱可具有在作为蓝色波长谱、绿色波长谱、红色波长谱、或红外波长谱之一的第一波长谱内的最大吸收波长,以及所述第一材料和所述第三材料各自可为具有在所述第一波长谱内的最大吸收波长的光吸收材料。在一些实例实施方式中,所述光电转换层的吸收光谱的半宽度(fwhm)可小于由所述第一材料和所述第二材料形成的薄膜的吸收光谱的fwhm。在一些实例实施方式中,所述光电转换层可为由所述第一材料、所述第二材料、和所述第三材料组成的三元体系。根据一些实例实施方式,提供包括所述光电转换器件的传感器。根据一些实例实施方式,所述传感器可为图像传感器,和所述图像传感器可进一步包括堆叠在所述光电转换器件上的半导体基板。根据一些实例实施方式,提供包括所述光电转换器件或所述传感器的电子设备。电荷载流子提取特性可通过提高所述光电转换器件的波长选择性和减少剩余的电荷载流子而改善。根据一些实例实施方式,光电转换器件可包括第一材料和第二材料,所述第一材料和所述第二材料配置成共同限定pn结。所述光电转换器件可进一步包括不同于所述第一材料和所述第二材料的第三材料,所述第三材料包括吸电子基团。所述光电转换器件可进一步包括第一薄膜层,所述第一薄膜层包括所述第一材料、所述第二材料、或所述第三材料的一种材料并且不包括所述第一材料、所述第二材料、或所述第三材料的另一种材料。所述光电转换器件可进一步包括在所述第一薄膜层上的第二薄膜层,所述第二薄膜层包括所述第一材料、所述第二材料、或所述第三材料的所述另一种材料并且不包括所述第一材料、所述第二材料、或所述第三材料的所述一种材料。所述一种材料可为所述第一材料,和所述另一种材料可为所述第二材料。所述第一薄膜层和所述第二薄膜层二者可均包括所述第三材料。所述第一薄膜层可包括所述第一材料和所述第二材料二者并且不包括所述第三材料,和所述第二薄膜层可包括所述第三材料并且不包括所述第一材料和所述第二材料。所述第二薄膜层可与所述第一薄膜层直接接触。所述光电转换器件可进一步包括单独的第一、第二和第三薄膜层,所述第一、第二和第三薄膜层的各单独的薄膜层包括所述第一材料、所述第二材料、或所述第三材料的不同材料。附图说明图1a为显示根据一些实例实施方式的光电转换器件的实例的横截面图,图1b为根据一些实例实施方式的图1a的区域a的放大图,图1c为根据一些实例实施方式的图1a的区域a的放大图,图2为显示根据一些实例实施方式的光电转换器件的实例的横截面图,图3为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的实例的横截面图,图4为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的一个实例的平面图,图5为显示图4的图像传感器的实例的横截面图,图6为显示图4的图像传感器的实例的横截面图,图7为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的一个实例的平面图,图8为显示图7的图像传感器的实例的横截面图,图9为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的另一实例的平面图,图10为显示图9的图像传感器的实例的横截面图,图11为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的一个实例的横截面图,图12为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的另一实例的横截面图,和图13为显示根据一些实例实施方式的电子设备的示意图。具体实施方式将在下文中详细地描述实例实施方式,且其可由相关领域技术人员容易地实施。然而,本公开内容可以许多不同的形式体现且将不被解释为限于本文中阐明的实例实施方式。在附图中,为了清楚,放大层、膜、面板、区域等的厚度。将理解,当一个元件例如层、膜、区域或基板被称作“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,当一个元件被称作“直接在”另外的元件“上”时,不存在中间元件。下文中,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、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-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、及其组合。如本文中使用的,当未另外提供具体定义时,“杂”指的是包括选自n、o、s、se、te、si、和p的1-4个杂原子。下文中,“组合”指的是两个或更多个的混合物或堆叠结构体。如本文中使用的,当未另外提供具体定义时,能级指的是最高占据分子轨道(homo)能级和最低未占分子轨道(lumo)能级。下文中,功函或能级是作为距离真空能级的绝对值表示的。另外,当功函或能级被称为深的、高的或大的时,其可具有大的基于“0ev”的真空能级的绝对值,而当功函或能级被称为浅的、低的或小的时,其可具有小的基于“0ev”的真空能级的绝对值。在下文中,参照附图描述根据一些实例实施方式的光电转换器件。图1a为显示根据一些实例实施方式的光电转换器件的实例的横截面图,并且图1b和1c为根据一些实例实施方式的图1a的区域a的放大图。参照图1a,根据一些实例实施方式的光电转换器件100包括第一电极10、第二电极20、以及在第一电极10和第二电极20之间的光电转换层30。在一些实例实施方式中,第一和第二电极10和20可不存在于所述光电转换器件中。例如,在一些实例实施方式中,所述光电转换器件可包括仅光电转换层30、仅所述光电转换层和一个或多个辅助层40和/或50等。基板(未显示)可设置在第一电极10或第二电极20的一侧处(例如,与第一电极10或第二电极20的表面接触)。所述基板可为例如玻璃板,无机基板例如硅晶片,或由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、或其组合制成(例如,可至少部分地包括其)的有机基板。可省略所述基板。第一电极10或第二电极20之一为阳极且另一个为阴极。在一些实例实施方式中,第一电极10可为阳极且第二电极20可为阴极。在一些实例实施方式中,第一电极10可为阴极且第二电极20可为阳极。第一电极10或第二电极20的至少一个可为透明电极。在此,所述透明电极可具有大于或等于约80%的高的透光率。所述透明电极可包括例如氧化物导体、碳导体和金属薄膜的至少一种。所述氧化物导体可包括例如如下的至少一种:氧化铟锡(ito)、氧化铟锌(izo)、氧化锌锡(zto)、氧化铝锡(alto)、或氧化铝锌(azo),所述碳导体可包括石墨烯或碳纳米结构体的至少一种,并且所述金属薄膜可为包括铝(al)、镁(mg)、银(ag)、金(au)、其合金、或其组合的非常薄的膜。第一电极10或第二电极20之一可为反射性电极。在此,在一些实例实施方式中,所述反射性电极可具有小于约10%的透光率或者大于或等于约5%的高的反射率。所述反射性电极可包括反射性导体例如金属,并且可包括例如铝(al)、银(ag)、金(au)、或其合金。在一些实例实施方式中,第一电极10和第二电极20各自可为透明电极,且第一电极10和第二电极20之一可为设置在光接收侧处的光接收电极。在一些实例实施方式中,第一电极10可为透明电极(例如,具有大于或等于约80%的透光率),第二电极20可为反射性电极(例如,具有小于约10%的透光率),和第一电极10可为光接收电极。当术语“约”或“基本上”在本说明书中结合数值使用时,意指相关的数值包括围绕所述数值±10%的公差。当范围被说明时,该范围包括其间的所有值,例如0.1%的增量。在一些实例实施方式中,第一电极10可为反射性电极,第二电极20可为透明电极,和第二电极20可为光接收电极。光电转换层30可设置在(例如,位于)第一电极10和第二电极20之间。光电转换层30可配置为吸收在波长谱内的至少一部分中的光,并且可配置为将吸收的光转换成电信号。在一些实例实施方式中,光电转换层30可配置为将在蓝色波长谱内的光(下文中,称为“蓝色光”)、在绿色波长谱内的光(下文中,称为“绿色光”)、在红色波长谱内的光(下文中,称为“红色光”)、或在红外波长谱内的光(下文中,称为“红外光”)的部分转换成电信号。重申,光电转换层30的吸收光谱可具有在作为蓝色波长谱、绿色波长谱、红色波长谱、或红外波长谱之一的第一波长谱内的最大吸收波长。在一些实例实施方式中,光电转换层30可配置为选择性地吸收蓝色光、绿色光、红色光、或红外光的至少一种并且将选择性地吸收的光转换成电信号。在此,蓝色光、绿色光、红色光、或红外光的至少一种的选择性吸收意味着,吸收光谱具有在大于或等于约380nm且小于约500nm、约500nm至约600nm、大于约600nm且小于或等于约700nm、或大于约700nm且小于或等于约3000nm之一内的最大吸收波长(λ最大),并且在对应波长谱内的吸收光谱显著高于在其它波长谱内的那些。本文中,“显著高”意味着,相对于吸收光谱的总面积的约70%至约100%、约75%至约100%、约80%至约100%、约85%至约100%、约90%至约100%、或约95%至约100%可属于相应的波长谱。参照图1b,光电转换层30可包括共同形成(例如,限定、建立等)pn结31的第一材料30p和第二材料30n,并且第一材料30p和第二材料30n可配置为吸收入射光以产生激子。产生的激子可分离为空穴和电子。第一材料30p和第二材料30n各自可为半导体,并且在一些实例实施方式中,第一材料30p可为p型半导体和第二材料30n可为n型半导体。在一些实例实施方式中,第一材料30p和第二材料30n各自可独立地为吸收在特定(或替代地,预定)波长谱内的光的光吸收材料,并且在一些实例实施方式中,第一材料30p或第二材料30n的至少一种可为有机光吸收材料。在一些实例实施方式中,第一材料30p或第二材料30n的至少一种可为具有波长选择性的光吸收材料,其配置为选择性地吸收在特定(或替代地,预定)波长谱内的光。在一些实例实施方式中,第一材料30p或第二材料30n的至少一种可为具有波长选择性的有机光吸收材料。第一材料30p和第二材料30n的吸收光谱可具有在相同或不同的波长谱内的最大吸收波长(λ最大)。在一些实例实施方式中,第一材料30p和第二材料30n的吸收光谱可独立地在蓝色光、绿色光、红色光、或红外光之一内。第一材料30p和第二材料30n的吸收光谱的最大吸收波长(λ最大)可存在于大于或等于约380nm且小于约500nm、约500nm至约600nm、大于约600nm且小于或等于约700nm、或大于约700nm且小于或等于约3000nm之一内。在一些实例实施方式中,第一材料30p和/或第二材料30n的至少一种可为有机材料。在一些实例实施方式中,第一材料30p和/或第二材料30n可为小分子(低分子量化合物)。在一些实例实施方式中,第一材料30p和/或第二材料30n可为可沉积的化合物。在一些实例实施方式中,第一材料30p可为具有包括如下的核心结构的有机材料:供电子部分(edm)、π共轭连接部分(lm)、和受电子部分(ema)。第一材料30p可为不包含吸电子基团(例如,不包括任何吸电子基团,排除任何吸电子基团等)的有机材料。第一材料30p可例如由化学式a表示,但不限于此。[化学式a]edm1-lm1-eam1在化学式a中,edm1可为供电子部分,eam1可为受电子部分,和lm1可为连接所述供电子部分与所述受电子部分的π共轭连接部分。在一些实例实施方式中,由化学式a表示的第一材料30p可由化学式a-1表示,但不限于此。[化学式a-1]在化学式a-1中,edm1可为供电子部分,eam1可为受电子部分,xa可为o、s、se、te、so、so2、sira1rb1、或gerc1rd1,以及r1a、r2a、和ra1、rb1、rc1、和rd1可独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,并且r1a和r2a、ra1和rb1、以及rc1和rd1可独立地存在或可彼此连接以形成环。在一些实例实施方式中,由化学式a-1表示的第一材料30p可例如由式a-2至a-4之一表示,但不限于此。在化学式a-2至a-4中,xa、r1a、r2a、和eam1与以上描述的相同,在化学式a-2中的ar1a和ar2a可独立地为氢、氘、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c3-c30环烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、或取代或未取代的c3-c30杂芳基,在化学式a-3中的ar1a和ar2a独立地为取代或未取代的c1-c30亚烷基、取代或未取代的c3-c30亚环烷基、取代或未取代的c6-c30亚芳基、或取代或未取代的c3-c30亚杂芳基,ar3a可为含氮的环状基团,w可为单键、-o-、-s-、-se-、-te-、-n=、-nre1-、-(crf1rg1)n1-(n1为1或2)、-sirh1ri1-、-gerj1rk1-、-(c(rl1)=c(rm1))-、或snrn1ro1,和re1-ro1可独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,并且rf1和rg1、rh1和ri1、rj1和rk1、rl1和rm1、以及rn1和ro1可独立地存在或可彼此连接以形成环。在一些实例实施方式中,在化学式a-2中的ar1a和ar2a可独立地为如下之一:取代或未取代的苯基、取代或未取代的萘基、取代或未取代的蒽基、取代或未取代的菲基、取代或未取代的吡啶基、取代或未取代的哒嗪基、取代或未取代的嘧啶基、取代或未取代的吡嗪基、取代或未取代的喹啉基、取代或未取代的异喹啉基、取代或未取代的萘啶基、取代或未取代的噌啉基、取代或未取代的喹唑啉基、取代或未取代的酞嗪基、取代或未取代的苯并三嗪基、取代或未取代的吡啶并吡嗪基、取代或未取代的吡啶并嘧啶基、或取代或未取代的吡啶并哒嗪基。在一些实例实施方式中,在化学式a-3中的ar1a和ar2a可独立地为如下之一:取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚蒽基、取代或未取代的亚菲基、取代或未取代的亚吡啶基、取代或未取代的亚哒嗪基、取代或未取代的亚嘧啶基、取代或未取代的亚吡嗪基、取代或未取代的亚喹啉基、取代或未取代的亚异喹啉基、取代或未取代的亚萘啶基、取代或未取代的亚噌啉基、取代或未取代的亚喹唑啉基、取代或未取代的亚酞嗪基、取代或未取代的亚苯并三嗪基、取代或未取代的亚吡啶并吡嗪基、取代或未取代的亚吡啶并嘧啶基、或取代或未取代的亚吡啶并哒嗪基。在一些实例实施方式中,由化学式a-2表示的第一材料30p可由化学式a-2a表示,并且由化学式a-3表示的第一材料30p可由化学式a-3a表示,但它们不限于此。在化学式a-2a或a-3a中,eam1、xa、w、r1a、和r2a与以上描述的相同,r7a-r7e和r8a-r8e可独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,r7a-r7e可独立地存在或其相邻的两个可彼此连接以形成稠环,和r8a-r8e可独立地存在或其相邻的两个可彼此连接以形成稠环。在一些实例实施方式中,eam1可为组a的一套基团中的一个基团,但不限于此。[组a]在组a中,y1a、y2a、和y3a可独立地为o、s、se、te、或c(rp1)(cn)(其中rp1为氢、氰基、或c1-c10烷基),ar4a可为取代或未取代的c6-c30芳族环、取代或未取代的c3-c30杂芳族环、或前述的两个或更多个(例如,取代或未取代的c6-c30芳族环和取代或未取代的c3-c30杂芳族环的两个或更多个)的稠环,r3a、r4a、r5a、和r6a可独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,和*为连接点。在一些实例实施方式中,组a的y1a-y3a的两个可为o。在一些实例实施方式中,组a的y1a和y2a各自可为o。在一些实例实施方式中,组a的y1a和y2a各自可为o并且y3a可为s。在一些实例实施方式中,组a的y2a和y3a各自可为o。在一些实例实施方式中,组a的ar4a可为取代或未取代的苯环、取代或未取代的萘环、取代或未取代的蒽环、取代或未取代的噻吩环、取代或未取代的硒吩环、取代或未取代的碲吩环、取代或未取代的吡啶环、取代或未取代的嘧啶环、或前述的两个或更多个的稠环。在一些实例实施方式中,组a的r3a可为氢、氘、或甲基。在一些实例实施方式中,第一材料30p可不包括(例如,可排除)吸电子基团例如卤素、氰基、和/或硝基,并且在一些实例实施方式中,可不包括(例如,可排除)任何吸电子基团。在一些实例实施方式中,第一材料30p可不包括氟(例如,可不包括任何氟)。在一些实例实施方式中,所述第一材料可为选自组a1中列出的化合物的一种:[组a1]在组a1中,r1a、r1b、r11和r12可独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,并且r1a和r1b可独立地存在或可彼此连接以形成环。在一些实例实施方式中,第二材料30n可包括有机材料、无机材料和/或有机/无机材料,并且在一些实例实施方式中,可为噻吩或噻吩衍生物、富勒烯或富勒烯衍生物,但不限于此。除前述的第一材料30p和第二材料30n之外,光电转换层30进一步包括第三材料30v。第三材料30v可为与第一材料30p和第二材料30n不同的材料,并且可为例如能够改变光电转换层30的物理性质的掺杂剂。第三材料30v可为有机材料例如小分子(低分子量化合物),例如可沉积的有机化合物。在一些实例实施方式中,光电转换层30可为第一材料30p、第二材料30n、和第三材料30v的共沉积薄膜(例如,包括第一至第三材料30p、30n、和30v的混合物的单层)。在一些实例实施方式中,第三材料30v可为光吸收材料,并且在一些实例实施方式中,可为配置成选择性地吸收在蓝色波长谱、绿色波长谱、红色波长谱、或红外波长谱内的光之一的光吸收材料。在一些实例实施方式中,第一材料30p和第三材料30v的吸收光谱各自可具有共同属于蓝色波长谱、绿色波长谱、红色波长谱、或红外波长谱之一的最大吸收波长(λ最大)。在一些实例实施方式中,第一材料30p和第三材料30v的吸收光谱可各自具有在大于或等于约380nm且小于约500nm的蓝色波长谱内的最大吸收波长(λ最大)。在一些实例实施方式中,第一材料30p和第三材料30v的吸收光谱可各自具有在约500nm至约600nm的绿色波长谱内的最大吸收波长(λ最大)。在一些实例实施方式中,第一材料30p和第三材料30v的吸收光谱可各自具有在大于约600nm且小于或等于约700nm的红色波长谱内的最大吸收波长(λ最大)。在一些实例实施方式中,第一材料30p和第三材料30v的吸收光谱可各自具有在大于约700nm且小于或等于约3000nm的红外波长谱内的最大吸收波长(λ最大)。在一些实例实施方式中,在光电转换层30的吸收光谱具有在作为蓝色波长谱、绿色波长谱、红色波长谱、或红外波长谱之一的第一波长谱内的最大吸收波长的情况下,第一材料30p和第三材料30v各自可为具有在所述第一波长谱内的最大吸收波长的光吸收材料。第三材料30v可为包括吸电子基团的小分子(低分子量化合物),例如包括卤素(f、cl、br、和/或i)、氰基、和/或硝基的小分子(低分子量化合物)。所述吸电子基团可为如下的原子或基团:其将电子密度从相邻原子向自身吸引,例如基于共振或诱导效应。在一些实例实施方式中,第三材料30v可为包括氟和/或氰基的小分子(低分子量化合物),并且在一些实例实施方式中可为包括氟的小分子(低分子量化合物)。在本文中,所述吸电子基团可包括卤素;氰基;硝基;和/或被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的单价官能团,例如卤素;氰基;硝基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷氧基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30环烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c6-c30芳基;或者被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30杂芳基。所述吸电子基团可包括氟、氰基、或其组合。在一些实例实施方式中,第三材料30v可为包括如下的小分子(低分子量化合物):氟、被氟取代的单价官能团、氰基、被氰基取代的单价官能团、或其组合。在一些实例实施方式中,第三材料30v可为包括如下的有机材料:供电子部分、受电子部分、和连接所述供电子部分与所述受电子部分的π共轭连接部分,并且根据任意实例实施方式,所述供电子部分、所述受电子部分、或所述π共轭连接部分的至少一种可包括吸电子基团。在一些实例实施方式中,所述供电子部分、所述受电子部分、或所述π共轭连接部分的至少一种可包括卤素;氰基;硝基;和/或被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的单价官能团,例如卤素;氰基;硝基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷氧基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30环烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c6-c30芳基;或者被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30杂芳基。在一些实例实施方式中,所述供电子部分、所述受电子部分、或所述π共轭连接部分的至少一种可包括氟;被氟取代的单价官能团;氰基;被氰基取代的单价官能团;或其组合。在一些实例实施方式中,所述供电子部分可包括氟或被氟取代的单价官能团。在一些实例实施方式中,所述受电子部分可包括氟或被氟取代的单价官能团。在一些实例实施方式中,所述π共轭连接部分可包括氟或被氟取代的单价官能团。在一些实例实施方式中,所述供电子部分、所述受电子部分、和所述π共轭连接部分可包括1-5个氟(例如,氟原子)。在一些实例实施方式中,所述被氟取代的单价官能团可包括氟取代的c1-c30烷基、氟取代的c1-c30烷氧基、氟取代的c3-c30环烷基、氟取代的c6-c30芳基、和/或氟取代的c3-c30杂芳基,但不限于此。在一些实例实施方式中,所述供电子部分可包括氰基或被氰基取代的单价官能团。在一些实例实施方式中,所述受电子部分可包括氰基或被氰基取代的单价官能团。在一些实例实施方式中,所述π共轭连接部分可包括氰基或被氰基取代的单价官能团。在一些实例实施方式中,所述供电子部分、所述受电子部分、和所述π共轭连接部分可包括1-5个氰基。在一些实例实施方式中,所述被氰基取代的单价官能团可包括氰基取代的c1-c30烷基、氰基取代的c1-c30烷氧基、氰基取代的c3-c30环烷基、氰基取代的c6-c30芳基、和/或氰基取代的c3-c30杂芳基,但不限于此。在一些实例实施方式中,第三材料30v可由化学式1表示。[化学式1]edm3-lm3-eam3在化学式1中,edm3可为供电子部分,eam3可为受电子部分,lm3可为连接所述供电子部分与所述受电子部分的π共轭连接部分,和edm3、eam3、或lm3的至少一种可包括吸电子基团。在一些实例实施方式中,由化学式1表示的第三材料30v可由化学式1-1表示,但不限于此。[化学式1-1]在化学式1-1中,x1可为o、s、se、te、so、so2、co、cr'r”、nr”'、sirarb、或gercrd,edm3可为供电子部分,eam3可为受电子部分,r1、r2、r'、r"、r'"、ra、rb、rc、和rd可独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,并且r1和r2、r'和r”、ra和rb、以及rc和rd可独立地存在或可彼此连接以形成环,x1、edm3、r1、r2、和eam3可独立地存在或其相邻的两个可彼此连接以形成环,和edm3、eam3、r1、r2、r'、r"、r'"、ra、rb、rc、或rd的至少一个可包括吸电子基团。在一些实例实施方式中,在化学式1-1中,edm3可包括吸电子基团。在一些实例实施方式中,由化学式1-1表示的第三材料30v可例如由化学式1-2至1-4之一表示。在化学式1-2至1-4中,x1、r1、r2、和eam3与以上描述的相同,在化学式1-2中的ar1和ar2可独立地为氢、氘、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c3-c30环烷基、取代或未取代的c6-c30芳基、或取代或未取代的c3-c30杂芳基,在化学式1-2中的ar1或ar2的至少一个可为被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷氧基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30环烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c6-c30芳基;或者被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30杂芳基,在化学式1-3中的ar1和ar2可独立地为取代或未取代的c1-c30亚烷基、取代或未取代的c3-c30亚环烷基、取代或未取代的c6-c30亚芳基、或取代或未取代的c3-c30亚杂芳基,在化学式1-3中的ar1或ar2的至少一个可为被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30亚烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30亚环烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c6-c30亚芳基;或者被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30亚杂芳基,ar3可为被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的含氮的环状基团,g为单键、-o-、-s-、-se-、-te-、-n=、-nre-、-(crfrg)n2-(n2为1或2)、-sirhri-、-gerjrk-、-(c(rl)=c(rm))-、或snrnro,以及r1、r2、r'、r"、r'"、ra、rb、rc、rc、rd、re、rf、rg、rh、ri、rj、rk、rl、rm、rn、和ro可独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,并且rf和rg、rh和ri、rj和rk、rl和rm、以及rn和ro可独立地存在或可彼此连接以形成环。在一些实例实施方式中,在化学式1-2中的ar1或ar2的至少一个可为被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c6-c30芳基或者被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30杂芳基,例如被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的苯基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的萘基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的蒽基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的菲基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的吡啶基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的哒嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的嘧啶基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的吡嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的喹啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的异喹啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的萘啶基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的噌啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的喹唑啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的酞嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的苯并三嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的吡啶并吡嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的吡啶并嘧啶基;或被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的吡啶并哒嗪基。在一些实例实施方式中,在化学式1-2中的ar1或ar2的至少一个可为氟取代的c6-c30芳基或氟取代的c3-c30杂芳基,例如氟取代的苯基、氟取代的萘基、氟取代的蒽基、氟取代的菲基、氟取代的吡啶基、氟取代的哒嗪基、氟取代的嘧啶基、氟取代的吡嗪基、氟取代的喹啉基、氟取代的异喹啉基、氟取代的萘啶基、氟取代的噌啉基、氟取代的喹唑啉基、氟取代的酞嗪基、氟取代的苯并三嗪基、氟取代的吡啶并吡嗪基、氟取代的吡啶并嘧啶基、或氟取代的吡啶并哒嗪基。在一些实例实施方式中,在化学式1-3中的ar1或ar2的至少一个可为被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c6-c30亚芳基或者被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30亚杂芳基,例如被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚苯基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚萘基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚蒽基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚菲基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚吡啶基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚哒嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚嘧啶基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚吡嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚喹啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚异喹啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚萘啶基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚噌啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚喹唑啉基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚酞嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚苯并三嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚吡啶并吡嗪基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚吡啶并嘧啶基;或被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的亚吡啶并哒嗪基。在一些实例实施方式中,在化学式1-3中的ar1或ar2的至少一个可为氟取代的c6-c30亚芳基或氟取代的c3-c30亚杂芳基,例如氟取代的亚苯基、氟取代的亚萘基、氟取代的亚蒽基、氟取代的亚菲基、氟取代的亚吡啶基、氟取代的亚哒嗪基、氟取代的亚嘧啶基、氟取代的亚吡嗪基、氟取代的亚喹啉基、氟取代的亚异喹啉基、氟取代的亚萘啶基、氟取代的亚噌啉基、氟取代的亚喹唑啉基、氟取代的亚酞嗪基、氟取代的亚苯并三嗪基、氟取代的亚吡啶并吡嗪基、氟取代的亚吡啶并嘧啶基、或氟取代的亚吡啶并哒嗪基。在一些实例实施方式中,由化学式1-2表示的第三材料30v可例如由化学式1-2a表示,并且由化学式1-3表示的第三材料30v可例如由化学式1-3a表示,使得第三材料30v可由化学式1-2a或化学式1-3a表示,但实例实施方式不限于此。在化学式1-2a或1-3a中,eam3、x1、r1、r2、和g与以上描述的相同,r7f、r7g、r7h、r7i、r7j、r8f、r8g、r8h、r8i、和r8j可独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,r7f-r7j可独立地存在或其相邻的两个可彼此连接以形成稠环,r8f-r8j可独立地存在或其相邻的两个可彼此连接以形成稠环,以及r7f、r7g、r7h、r7i、r7j、r8f、r8g、r8h、r8i、或r8j的至少一个可为吸电子基团,其中所述吸电子基团可包括卤素;氰基;硝基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c1-c30烷氧基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30环烷基;被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c6-c30芳基;或者被卤素、氰基、硝基、或其组合取代的c3-c30杂芳基。在一些实例实施方式中,r7f-r7j之一可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r8f-r8j之一可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r7f-r7j的两个可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r8f-r8j的两个可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r7f-r7j之一和r8f-r8j之一可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r7f可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r7g可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r7h可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r7i可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r7j可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r8f可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r8g可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r8h可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r8i可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r8j可为吸电子基团。在一些实例实施方式中,r7f-r7j之一可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r8f-r8j之一可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r7f-r7j的两个可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r8f-r8j的两个可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r7f-r7j之一和r8f-r8j之一可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r7f可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r7g可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r7h可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r7i可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r7j可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r8f可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r8g可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r8h可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r8i可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r8j可为氟或含氟基团。在一些实例实施方式中,r7f-r7j之一可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r8f-r8j之一可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r7f-r7j的两个可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r8f-r8j的两个可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r7f-r7j之一和r8f-r8j之一可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r7f可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r7g可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r7h可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r7i可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r7j可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r8f可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r8g可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r8h可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r8i可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,r8j可为氰基或包含氰基的基团。在一些实例实施方式中,eam3可为组1中列出的一套基团中的一个基团,但不限于此。[组1]在组1中,y1、y2、和y3可独立地为o、s、se、te、或c(rp)(cn),其中rp为氢、氰基、或c1-c10烷基,ar4可为取代或未取代的c6-c30芳族环、取代或未取代的c3-c30杂芳族环、或前述的两个或更多个(例如,取代或未取代的c6-c30芳族环和取代或未取代的c3-c30杂芳族环的两个或更多个)的稠环,r3、r4、r5、和r6可独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基,和*可为连接点。在一些实例实施方式中,组1的y1-y3的两个可为o。在一些实例实施方式中,组1的y1和y2各自可为o。在一些实例实施方式中,组1的y1和y2各自可为o并且y3可为s。在一些实例实施方式中,组1的y2和y3各自可为o。在一些实例实施方式中,组1的ar4可为取代或未取代的苯环、取代或未取代的萘环、取代或未取代的蒽环、取代或未取代的噻吩环、取代或未取代的硒吩环、取代或未取代的碲吩环、取代或未取代的吡啶环、取代或未取代的嘧啶环、或者前述的两个或更多个的稠环。在一些实例实施方式中,组1的r3可为氢、氘、或甲基。在一些实例实施方式中,第三材料30v可为选自组a2列出的之一:[组a2]可以不影响第一材料30p和第二材料30n的分子稳定性和光电转换层30中所需特性的量包括第三材料30v,并且在一些实例实施方式中,可以等于或小于第一材料30p或第二材料30n的量包括第三材料30v。在一些实例实施方式中,可以如下的量包括第三材料30v:小于或等于约50体积%(基于第一材料30p和第三材料30v的总体积),在范围约1体积%至约50体积%、约1体积%至约40体积%、约1体积%至约30体积%、约1体积%至约25体积%、约1体积%至约20体积%、约1体积%至约15体积%、约1体积%至约10体积%、约3体积%至约50体积%、约3体积%至约40体积%、约3体积%至约30体积%、约3体积%至约25体积%、约3体积%至约20体积%、约3体积%至约15体积%、或约3体积%至约10体积%内,基于第一材料30p和第三材料30v的总量。第三材料30v可与第一材料30p和第二材料30n掺混。因此,光电转换层30可包括第一材料30p、第二材料30n、和第三材料30v的混合物。第三材料30v可在原子尺度上与第一材料30p和/或第二材料30n接触以改变形成pn结的第一材料30p和/或第二材料30n的形态或分子构象。因此,包括第一材料30p、第二材料30n和第三材料30v的光电转换层30的形态和分子构象的多样性可不同于由第一材料30p和第二材料30n构成的薄膜的形态和分子构象。因此,包括第一材料30p、第二材料30n和第三材料30v的光电转换层30的特性可不同于由第一材料30p和第二材料30n形成而没有第三材料30v的薄膜的特性。在一些实例实施方式中,与由第一材料30p和第二材料30n形成的薄膜相比,包括第一材料30p、第二材料30n和第三材料30v的光电转换层30可具有改善的电学、光学和耐热性性质。在一些实例实施方式中,根据基于这样的形态的量子计算,具有所述吸电子基团的前述第三材料30v可改变第一材料30p和/或第二材料30n的能级的分布。在一些实例实施方式中,具有所述吸电子基团的前述第三材料30v可改变第一材料30p或第二材料30n的homo能级的分布或lumo能级的分布。因此,包括第一材料30p、第二材料30n和第三材料30v的光电转换层30的homo能级的分布或lumo能级的分布可不同于由第一材料30p和第二材料30n构成(而没有第三材料30v)的薄膜的homo能级的分布或lumo能级的分布。这样,光电转换层30包括第三材料30v作为掺杂剂,并且因此可调节成使得第一材料30p或第二材料30n可具有在期望区域内的homo或lumo能级的分布或可不具有在不期望的区域内的homo或lumo能级的分布。在一些实例实施方式中,当第一材料30p是p型材料且第二材料30n是n型材料时,第三材料30v可为改变第一材料30p的homo等级的分布的p型材料。在一些实例实施方式中,与第一材料30p的homo能级的原始分布相比,由第三材料30v改变的第一材料30p的homo能级的分布可在更深的homo能级方向上移动。以此方式,随着p型半导体的第一材料30p的homo能级的分布移动,homo能级的分布的期望区域可增加,或者homo能级的分布的不期望区域可减少或排除。在一些实例实施方式中,所述p型材料的如下的浅的homo能级的区域可减少或排除:其中在其homo能级的分布的区域当中存在相对较多的电荷载流子(例如,空穴)的俘获(陷阱)位点。在一些实例实施方式中,在p型半导体的homo能级的分布中比约5.2ev更浅的homo能级的区域可减少或排除。在一些实例实施方式中,由第三材料30v改变的第一材料30p的homo能级的分布可朝着更深的homo能级方向移动。在一些实例实施方式中,由第三材料30v改变的第一材料30p的homo能级可在约0.0001ev至约1.2ev的范围内比第一材料30p的原始homo能级更深。第三材料30v的homo能级可比第一材料30p的原始homo能级深。在一些实例实施方式中,第一材料30p的原始homo能级可为约5.0ev至约5.8ev,且第三材料30v的homo能级可为约5.1ev至约6.5ev。在一些实例实施方式中,作为n型材料的第二材料30n的homo能级可比第一材料30p和第三材料30v的homo能级深,并且在一些实例实施方式中,第三材料30v的homo能级可在第一材料30p的homo能级和第二材料30n的homo能级之间。在一些实例实施方式中,第三材料30v的homo能级与第二材料30n的homo能级之间的差可小于第一材料30p的homo能级与第二材料30n的homo能级之间的差。在所述范围内,第一材料30p的homo能级可为例如约5.0ev至约5.8ev,第二材料30n的homo能级可为例如约6.2ev至约7.2ev,且第三材料30v的homo能级可为例如约5.1ev至约6.5ev。因此,包括第一、第二和第三材料30p、30n和30v的光电转换层30的homo能级可比由第一和第二材料30p和30n形成(而没有第三材料30v)的薄膜的homo能级深,在一些实例实施方式中比由第一和第二材料30p和30n形成(而没有第三材料30v)的薄膜的homo能级深大于或等于约0.001ev、在一些实例实施方式中深约0.001ev至约1.2ev。这样,第一材料30p或第二材料30n的能级的分布可调节成使得在光电转换层30中存在相对较多的电荷载流子的俘获位点的能级区域(例如,浅的homo能级的区域)可减小或排除,且因此在从光电转换层30向第一电极10和/或第二电极20移动的电荷载流子当中可减少或防止剩余电荷载流子停留在俘获位点中。因此,可减少或防止由于光电转换层30中积累的剩余电荷载流子引起的余像(图像残留),结果改善光电转换器件100的电学性能。在一些实例实施方式中,第三材料30v可改变光电转换层30的吸收光谱。在一些实例实施方式中,包括第一材料30p、第二材料30n和第三材料30v的光电转换层30的波长选择性可高于第一材料30p和第二材料30n(而没有第三材料30v)的薄膜的波长选择性。在一些实例实施方式中,包括第一材料30p、第二材料30n和第三材料30v的光电转换层30的吸收光谱的半宽度(fwhm)可比由第一材料30p和第二材料30n构成(例如,形成)(而没有第三材料30v)的薄膜的吸收光谱的半宽度(例如,吸收光谱的fwhm)窄。在本文中,半宽度(fwhm)为对应于峰值吸收点(最大吸收波长)的一半的波长范围的宽度。小的fwhm意味着通过吸收在窄波长谱内的光的高的波长选择性。在一些实例实施方式中,包括第一材料30p、第二材料30n和第三材料30v的光电转换层30的吸收光谱的fwhm可比第一材料30p和第二材料30n(而没有第三材料30v)的薄膜的吸收光谱的fwhm窄约2nm至约30nm,在所述范围内约3nm至约30nm、约5nm至约30nm、约5nm至约25nm、或约5nm至约20nm。在一些实例实施方式中,第三材料30v可改变光电转换层30的耐热性特性。在一些实例实施方式中,相对于由第一材料30p和第二材料30n构成(而没有第三材料30v)的薄膜的耐热性,包括第一材料30p、第二材料30n和第三材料30v的光电转换层30的耐热性可改善。在一些实例实施方式中,包括第一材料30p、第二材料30n和第三材料30v的光电转换层30即使在约180℃、约190℃、或约200℃的随后的高温过程下可基本上保持光学和电学性质。如图1b中所示,光电转换层30可为其中前述的第一材料30p、第二材料30n和第三材料30v以体异质结的形式共混的本征层30i。第一材料30p和第二材料30n可以约1:9至约9:1、例如约2:8至约8:2、约3:7至约7:3、约4:6至约6:4、或约5:5的体积比共混。在一些实例实施方式中,光电转换层30可为第一材料30p、第二材料30n、和第三材料30v的三元体系。如图1c中所示,光电转换层30可包括至少两个单独的薄膜层(例如,薄膜层)32-1和32-2,其包含第一至第三材料30p、30n和30v的不同组合。例如,在一些实例实施方式中,第一薄膜层32-1包括前述的第一材料30p、第二材料30n、和第三材料30v的至少一种材料并且不包括前述的第一材料30p、第二材料30n、和第三材料30v的至少另一种(其它)材料,并且在薄膜层32-1上的单独的第二薄膜层32-2包括前述的第一材料30p、第二材料30n、和第三材料30v的所述至少另一种材料并且不包括前述的第一材料30p、第二材料30n、和第三材料30v的所述至少一种材料。在图1c中,所述一种材料为第一材料30p,并且所述另一种材料为第二材料30n,并且第一和第二薄膜层32-1和32-2二者均包括第三材料30v,但实例实施方式不限于此。在一些实例实施方式中,第一薄膜层32-1可包括第一和第二材料30p和30n二者(其中第一或第二材料30p或30n的任一种为所述一种材料)并且不包括第三材料30v,而第二薄膜层32-2可包括第三材料30v并且不包括第一和第二材料30p和30n二者。在一些实例实施方式中,第一薄膜层32-1可包括前述的第一材料30p和第三材料30v(例如,其混合物),第一或第三材料30p或30v的任一种为所述一种材料,且第二薄膜层32-2中的所述另一种材料可包括前述的第二材料30n。在一些实例实施方式中,第一薄膜层32-1可包括前述的第二材料30n和第三材料30v(例如,其混合物),第二或第三材料30n或30v的任一种为所述一种材料,并且第二薄膜层32-2中的所述另一种材料可包括前述的第一材料30p。在一些实例实施方式中,光电转换层30可包括另外的第三薄膜层(未示于图1c中),并且所述光电转换层的所述第一、第二和第三薄膜层可包括第一材料30p、第二材料30n、或第三材料30v的单独的不同材料。如图1c中所示,第二薄膜层32-2与第一薄膜层32-1直接接触,但实例实施方式不限于此,并且第一和第二薄膜层32-1和32-2可通过一个或多个插入层(例如,根据如本文中所述的任何实例实施方式的辅助层)隔离而免于彼此直接接触。如图1c中所示,第一薄膜层32-1可在第二薄膜层32-2和第一电极10之间(例如,与第一电极10接触),并且第二薄膜层32-2可在第一薄膜层32-1和第二电极20之间(例如,与第二电极20接触),但实例实施方式不限于此,并且在一些实例实施方式中,第一和第二薄膜层32-1和32-2的各自位置可互换,使得第二薄膜层32-2可在第一薄膜层32-1和第一电极10之间(例如,与第一电极10接触),并且第一薄膜层32-1可在第二薄膜层32-2和第二电极20之间(例如,与第二电极20接触)。在一些实例实施方式中,光电转换层30可独立于光电转换器件100的其它元件而提供(设置)。光电转换器件100可进一步包括在第一电极10或第二电极20的一个表面上的抗反射层(未显示)。所述抗反射层可设置在光入射侧并降低入射光的光反射率,且由此吸光度进一步改善。在一些实例实施方式中,当光入射到第一电极10时,所述抗反射层可设置在第一电极10上,而当光入射到第二电极20时,抗反射层可设置在第二电极20下面。所述抗反射层可包括例如具有约1.6至约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有机材料、氧化物、或硫化物的至少一种。所述抗反射层可包括例如氧化物如含铝的氧化物、含钼的氧化物、含钨的氧化物、含钒的氧化物、含铼的氧化物、含铌的氧化物、含钽的氧化物、含钛的氧化物、含镍的氧化物、含铜的氧化物、含钴的氧化物、含锰的氧化物、含铬的氧化物、含碲的氧化物、或其组合;硫化物如硫化锌;或有机材料如胺衍生物,但不限于此。在光电转换器件100中,当光从第一电极10或第二电极20进入并且光电转换层30可配置为吸收在特定(或替代地,预定)波长谱内的光时,可在其内部产生激子。所述激子在光电转换层30中分离成空穴和电子,并且分离的空穴被传输到作为第一电极10或第二电极20之一的阳极并且分离的电子被传输到作为第一电极10和第二电极20的另一个的阴极以使电流流动。图2为显示根据一些实例实施方式的光电转换器件的实例的横截面图。参照图2,与前述实例实施方式一样,根据一些实例实施方式的光电转换器件100包括第一电极10、第二电极20、和光电转换层30。然而,与前述实例实施方式不同,根据一些实例实施方式的光电转换器件100可进一步包括在第一电极10和光电转换层30之间以及在第二电极20和光电转换层30之间形成的辅助层40和50。辅助层40和50可包括用于促进空穴的注入的空穴注入层(hil)、用于促进空穴的传输的空穴传输层(htl)、用于阻挡电子的移动的电子阻挡层(ebl)、用于促进电子注入的电子注入层(eil)、用于促进电子传输的电子传输层(etl)、和/或用于阻挡空穴的移动的空穴阻挡层(hbl),但不限于此。辅助层40和50可独立地包括有机材料、无机材料和/或有机/无机材料。在一些实例实施方式中,辅助层40和50之一可包括无机辅助层。在一些实例实施方式中,所述无机辅助层可包括镧系元素、钙(ca)、钾(k)、铝(al)、或其合金。在一些实例实施方式中,所述镧系元素可包括镱(yb)。所述无机辅助层可具有小于或等于约5nm的厚度。在一些实例实施方式中,辅助层40和50之一可包括有机辅助层。在一些实例实施方式中,所述有机辅助层可包括由化学式2a或2b表示的化合物,但不限于此。[化学式2a][化学式2b]在化学式2a或2b中,m1和m2可独立地为o、s、se、te、crqrr、sirsrt、或nru,ar1c、ar2c、ar3c、和ar4c可独立地为取代或未取代的c6-c30芳基或取代或未取代的c3-c30杂芳基,g2和g3可独立地为单键、-(crvrw)n3-、-o-、-s-、-se-、-n=、-nrx-、或-siryrz-,其中n3为1或2,以及r30-r37和rq-rz可独立地为氢、氘、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、卤素、氰基、或硝基。在一些实例实施方式中,所述有机辅助层可包括由化学式2a-1或2b-1表示的化合物,但不限于此。[化学式2a-1][化学式2b-1]在化学式2a-1或2b-1中,m1、m2、g2、g3、和r30-r37与以上描述的相同,r38-r45可独立地为氢、氘、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杂芳基、卤素、氰基、或硝基。在一些实例实施方式中,所述有机辅助层可包括由化学式2a-1a或2b-1a表示的化合物,但不限于此。[化学式2a-1a][化学式2b-1a]在一些实例实施方式中,辅助层40和50之一可为无机辅助层,并且辅助层40和50的另一个可为有机辅助层。在一些实例实施方式中,可省略辅助层40和50之一。在一些实例实施方式中,前述的光电转换器件100可应用于传感器(例如,包括在传感器中),并且在一些实例实施方式中,所述传感器可为图像传感器。前述的光电转换器件100应用于其的图像传感器可如上所述具有改善的光学和电学特性,并且可通过减少由于剩余电荷载流子所致的余像而适合于高速拍摄(摄影)。下文中,参照附图描述前述器件应用于其的图像传感器的实例。描述有机cmos图像传感器作为所述图像传感器的实例。图3为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的实例的横截面图。参照图3,根据一些实例实施方式的图像传感器300包括半导体基板110、上部绝缘层80、光电转换器件100、和滤色器层70。在附图的任一个中所示的光电转换器件100可为所述光电转换器件的实例实施方式的任一种,包括图1a和/或图2中所示的光电转换器件100。半导体基板110可为硅基板,并且集成有传输晶体管(未显示)和电荷存储器155。传输晶体管和/或电荷存储器155可集成在各像素中。电荷存储器155电连接至光电转换器件100。金属线(未显示)和焊盘(垫)(未显示)形成于半导体基板110上。为了减小信号延迟,所述金属线和焊盘可由如下制成:具有低的电阻率的金属,在一些实例实施方式中铝(al)、铜(cu)、银(ag)、及其合金,但不限于此。上部绝缘层80形成于所述金属线和焊盘上。上部绝缘层80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。上部绝缘层80具有暴露电荷存储器155的沟槽85。沟槽85可填充有填料。滤色器层70形成于光电转换器件100上。滤色器层70形成于光电转换器件100上。滤色器层70包括形成在蓝色像素中的蓝色滤光器70a、形成在红色像素中的红色滤光器70b、以及形成在绿色像素中的绿色滤光器70c。然而,其可包括青色滤光器、品红色滤光器、和/或黄色滤光器代替以上滤光器,或者除了以上滤光器之外可进一步包括它们。绝缘层180形成于光电转换器件100和滤色器层70之间。可省略绝缘层180。聚焦透镜(未显示)可进一步形成于滤色器层70上。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。在一些实例实施方式中,所述聚焦透镜可具有圆柱或半球的形状,但不限于此。图4为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的一个实例的平面图,和图5为显示图4的图像传感器的实例的横截面图。参照图4和5,根据一些实例实施方式的图像传感器400包括:集成有光感测器件150a和150b、传输晶体管(未显示)和电荷存储器155的半导体基板110,下部绝缘层60,滤色器层70,上部绝缘层80,以及前述的光电转换器件100。半导体基板110可为硅基板,并且集成有光感测器件150a和150b、传输晶体管(未显示)和电荷存储器155。光感测器件150a和150b可为光电二极管。光感测器件150a和150b、传输晶体管、和/或电荷存储器155可集成在各像素中,并且如图中所示,光感测器件150a和150b可分别包括在蓝色像素和红色像素中,且电荷存储器155可包括在绿色像素中。光感测器件150a和150b感测光,由所述光感测器件感测的信息可由所述传输晶体管传送,电荷存储器155电连接至前面描述的光电转换器件100,并且电荷存储器155的信息可由所述传输晶体管传送。金属线(未显示)和焊盘(未显示)形成于半导体基板110上。为了减小信号延迟,所述金属线和焊盘可由如下制成:具有低的电阻率的金属,在一些实例实施方式中铝(al)、铜(cu)、银(ag)、及其合金,但不限于此。然而,它不限于该结构,并且所述金属线和焊盘可设置在光感测器件150a和150b下面。下部绝缘层60形成于所述金属线和焊盘上。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。下部绝缘层60具有暴露电荷存储器155的沟槽85。沟槽85可填充有填料。滤色器层70形成于下部绝缘层60上。滤色器层70包括形成在蓝色像素中的蓝色滤光器70a和形成在红色像素中的红色滤光器70b。然而,本公开内容不限于此并且可替代地或另外地包括青色滤光器、品红色滤光器、和/或黄色滤光器。在一些实例实施方式中,不包括绿色滤光器,但是可进一步包括绿色滤光器。上部绝缘层80形成于滤色器层70上。上部绝缘层80消除由滤色器层70引起的台阶(阶梯)并使表面平滑。上部绝缘层80和下部绝缘层60可包括暴露焊盘的接触孔(未显示)、以及暴露绿色像素的电荷存储器155的沟槽85。前述的光电转换器件100形成于上部绝缘层80上。光电转换器件100可具有图1a或2中所示的结构,并且其详细描述与以上描述的相同。光电转换器件100的第一电极10或第二电极20之一可为光接收电极,且光电转换器件100的第一电极10和第二电极20的另一个可连接至电荷存储器155。聚焦透镜(未显示)可进一步形成于光电转换器件100上。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。在一些实例实施方式中,所述聚焦透镜可具有圆柱或半球的形状,但不限于此。图6为显示图4的图像传感器的另一实例的横截面图。参照图6,根据一些实例实施方式的图像传感器500包括:集成有光感测器件150a和150b、传输晶体管(未显示)和电荷存储器155的半导体基板110,上部绝缘层80,以及光电转换器件100。然而,在根据一些实例实施方式的图像传感器500中,与前述实例实施方式不同,光感测器件150a和150b在垂直方向上堆叠并且省略滤色器层70。光感测器件150a和150b电连接至电荷存储器(未显示)并且由光感测器件150a和150b感测的信息可通过传输晶体管传送。光感测器件150a和150b可选择性地配置为根据堆叠深度吸收在各波长谱内的光。光电转换器件100可具有图1a或2中所示的结构,并且其详细描述与以上描述的相同。光电转换器件100的第一电极10或第二电极20之一可为光接收电极,且光电转换器件100的第一电极10或第二电极20的另一个可连接至电荷存储器155。图7为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的另一实例的平面图,和图8为显示图7的图像传感器的实例的横截面图。根据一些实例实施方式的图像传感器600具有如下的结构:其中配置为选择性地吸收绿色波长谱内的光的绿色器件、配置为选择性地吸收蓝色波长谱内的光的蓝色器件、和配置为选择性地吸收红色波长谱内的光的红色器件堆叠。根据一些实例实施方式的图像传感器600包括半导体基板110、下部绝缘层60、中间绝缘层65、上部绝缘层80、第一光电转换器件100a、第二光电转换器件100b和第三光电转换器件100c。半导体基板110可为硅基板,且集成有传输晶体管(未显示)以及电荷存储器155a、155b和155c。金属线(未显示)和焊盘(未显示)形成于半导体基板110上,且下部绝缘层60形成于所述金属线和焊盘上。第一光电转换器件100a、第二光电转换器件100b和第三光电转换器件100c顺序地形成于下部绝缘层60上。第一、第二和第三光电转换器件100a、100b和100c可各自独立地具有图1a或2中所示的结构,并且其详细描述与以上描述的相同。第一、第二和第三光电转换器件100a、100b和100c的第一电极10或第二电极20之一可为光接收电极,且第一、第二和第三光电转换器件100a、100b和100c的第一电极10和第二电极20的另一个可连接至电荷存储器155a、155b和155c。第一光电转换器件100a可选择性地配置为吸收在红色、蓝色或绿色波长谱之一内的光并且可将其光电转换。在一些实例实施方式中,第一光电转换器件100a可为红色光电转换器件。中间绝缘层65形成于第一光电转换器件100a上。第二光电转换器件100b形成于中间绝缘层65上。第二光电转换器件100b可选择性地配置为吸收在红色、蓝色或绿色波长谱之一内的光并且可将其光电转换。在一些实例实施方式中,第二光电转换器件100b可为蓝色光电转换器件。上部绝缘层80形成于第二光电转换器件100b上。下部绝缘层60、中间绝缘层65、和上部绝缘层80具有暴露电荷存储器155a、155b和155c的多个沟槽85a、85b和85c。第三光电转换器件100c形成于上部绝缘层80上。第三光电转换器件100c可选择性地配置为吸收在红色、蓝色或绿色波长谱之一内的光并且可将其光电转换。在一些实例实施方式中,第三光电转换器件100c可为绿色光电转换器件。聚焦透镜(未显示)可进一步形成于第三光电转换器件100c上。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。在一些实例实施方式中,所述聚焦透镜可具有圆柱或半球的形状,但不限于此。在图中,第一光电转换器件100a、第二光电转换器件100b和第三光电转换器件100c顺序地堆叠,但本公开内容不限于此,且它们可以多种顺序(不同的顺序)堆叠。如上所述,第一光电转换器件100a、第二光电转换器件100b、和第三光电转换器件100c堆叠,且因此可减小图像传感器的尺寸以实现小型化图像传感器。图9为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的另一实例的平面图,和图10为显示图9的图像传感器的实例的横截面图。参照图9和10,图像传感器1100包括设置在半导体基板110上的光电转换器件90,且光电转换器件90包括多个光电转换器件90-1、90-2和90-3。多个光电转换器件90-1、90-2和90-3可将不同波长谱内的光(例如,蓝色光、绿色光或红色光)转换成电信号。参照图10,多个光电转换器件90-1、90-2和90-3可在水平方向上布置在半导体基板110上,使得光电转换器件90-1、90-2和90-3可在平行于半导体基板110的表面110a延伸的方向上彼此部分地或完全地重叠。各光电转换器件90-1、90-2和90-3通过沟槽85连接至集成到半导体基板110中的电荷存储器155。各光电转换器件90-1、90-2和90-3可为前述的光电转换器件100之一。在一些实例实施方式中,两个或更多个光电转换器件90-1、90-2和90-3可包括在光电转换器件90-1、90-2和90-3之间连续延伸的公共连续层的不同部分。在一些实例实施方式中,多个光电转换器件90-1、90-2和90-3可共用公共第一电极10和/或公共第二电极20。在一些实例实施方式中,光电转换器件90-1、90-2和90-3的两个或更多个可具有不同的光电转换层30,其配置为吸收入射光的不同波长谱。图像传感器1100的其它构造可与参照图3-8描述的图像传感器的一种或多种相同。图11为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的一个实例的横截面图。参照图11,有机cmos图像传感器1200包括半导体基板110以及堆叠在半导体基板110上的光电转换器件90-1和91。光电转换器件91包括多个光电转换器件90-2和90-3,并且多个光电转换器件90-2和90-3可布置成在平行于半导体基板110的表面110a延伸的方向上彼此重叠。多个光电转换器件90-1、90-2和90-3可将不同波长谱内的光(例如,蓝色光、绿色光或红色光)转换成电信号。作为实例,光电转换器件90-1可包括配置为吸收在不同波长谱内的光的水平布置的多个光电转换器件。作为实例,光电转换器件91可光电转换选自蓝色光、绿色光和红色光的一个波长谱的光。作为实例,光电转换器件91可与光电转换器件90-1部分地或完全地重叠。有机cmos图像传感器1200的其它构造可与参照图3-8描述的图像传感器的一种或多种相同。图12为显示根据一些实例实施方式的图像传感器的另一实例的横截面图。参照图12,图像传感器1300包括:集成有光感测器件150a和150b、传输晶体管(未显示)和电荷存储器155的半导体基板110;设置在半导体基板110上的上部绝缘层80和滤色器层70;设置在半导体基板110下面的下部绝缘层60和光电转换器件90。光电转换器件90可为前述的光电转换器件100。如图12中所示,光电转换器件90设置在半导体基板110下面,并且由此光电转换器件90和滤色器层70相对于光感测器件150a和150b分离。图像传感器1300的其它构造可与参照图3-8描述的图像传感器的一种或多种相同。前述的光电转换器件和传感器可应用于多种电子设备例如移动电话、照相机、生物识别设备和/或汽车电子部件,但不限于此。图13为显示根据一些实例实施方式的电子设备的示意图。参照图13,电子设备1700可包括经由总线1710电耦合(连接)在一起的处理器1720、存储器1730和传感器1740。传感器1740可为根据实例实施方式的任一种的传感器(例如,图像传感器)。存储器1730可为非暂时性计算机可读介质,其可存储指令程序。处理器1720可执行所存储的指令程序以实施一个或多个功能。在一些实例实施方式中,处理器1720可配置为处理由传感器1740产生的电信号。处理器1720可配置为基于例如处理而生成输出(例如,待在显示界面上显示的图像)。下文中,参照实施例更详细地说明一些实例实施方式。然而,本范围不限于这些实施例。合成实施例合成实施例1[化合物1][反应方案1](i)化合物i-1的合成参照efficientsynthesisof2-iodoand2-dicyanomethylderivativesofthiophene,selenophene,telluropheneandthieno[3,2-b]thiophene,k.takahashi,s.tarutani,heterocycles1996,43,1927-1935中公开的方法合成2-碘碲吩(化合物i-1)。(ii)化合物i-2的合成将15.0g(49.1mmol)的2-碘碲吩(化合物i-1)和10.0g(44.6mmol)的10,10-二甲基-5,10-二氢二苯并[b,e][1,4]氮杂硅杂环己烷在5摩尔%的双(二亚苄基丙酮)钯(0)(pd(dba)2)、5摩尔%的三叔丁基膦(p(tbu)3)(基于10,10-二甲基-5,10-二氢二苯并[b,e][1,4]氮杂硅杂环己烷)、和12.9g(133.9mmol)的叔丁醇钠(naotbu)的存在下在200ml的无水甲苯中加热和回流2小时。将得自其的产物通过硅胶柱层析法(甲苯:己烷=1:4的体积比)分离和纯化以获得6.8g(37.8%的产率)的10,10-二甲基-5-(碲吩-2-基)-5,10-二氢二苯并[b,e][1,4]氮杂硅杂环己烷(化合物i-2)。(iii)化合物i-3的合成将6.2ml的磷酰氯在-15℃下以逐滴的方式添加至30.0ml的n,n-二甲基甲酰胺,然后在24℃的室温下搅拌2小时。将所得物在-15℃下以逐滴的方式缓慢地添加至300ml的二氯甲烷和6.8g的化合物i-2的混合物,然后在室温下搅拌30分钟并且在减压下浓缩。向其添加300ml的水,并且向其添加氢氧化钠水溶液,直到ph变成14,然后在室温(24℃)下搅拌2小时。将用二氯甲烷萃取的有机层用氯化钠水溶液洗涤,然后用无水硫酸镁干燥。将得自其的产物通过硅胶柱层析法(己烷:乙酸乙酯=4:1的体积比)分离和纯化以获得2.82g(38.8%的产率)的5-(10,10-二甲基二苯并[b,e][1,4]氮杂硅杂环己烷-5(10h)-基)碲吩-2-甲醛(化合物i-3)。(iv)化合物1的合成将2.82g(6.54mmol)的化合物i-3悬浮在乙醇中,并且向其添加1.35g(7.85mmol)的1,3-二甲基-2-硫代巴比妥酸,然后在50℃下与其反应2小时以获得2.98g(77.8%的产率)的化合物1(5-((5-(10,10-二甲基二苯并[b,e][1,4]氮杂硅杂环己烷-5(10h)-基)碲吩-2-基)亚甲基)-1,3-二甲基-2-硫代二氢嘧啶-4,6(1h,5h)-二酮)。将获得的化合物升华和纯化直至99.9%的纯度。1h-nmr(500mhz,二氯甲烷-d2):δ8.46(s,1h),8.26(d,1h),7.80(d,2h),7.71(d,2h),7.54(t,2h),7.42(t,2h),6.93(d,1h),3.68(d,6h),0.45(s,6h)。合成实施例2[化合物2][反应方案2](i)化合物i-4的合成参照efficientsynthesisof2-iodoand2-dicyanomethylderivativesofthiophene,selenophene,telluropheneandthieno[3,2-b]thiophene,k.takahashi,s.tarutani,heterocycles1996,43,1927-1935中公开的方法合成2-碘硒吩(化合物i-4)。(ii)化合物i-5的合成将10.0g(38.9mmol)的2-碘硒吩(化合物i-4)和8.04g(35.4mmol)的3-氟-9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶在5摩尔%的pd(dba)2、5摩尔%的p(tbu)3、和10.2g(106.2mmol)的naotbu的存在下在200ml的无水甲苯中加热和回流2小时。参照preparationandsomereactionsofphenoxazineandphenoselenazine,paulettemuller,n.p.buu-hol和r.rips,j.org.chem.,1959,24,37-39中描述的方法合成3-氟-9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶。将得自其的产物通过硅胶柱层析法(甲苯:己烷=1:4的体积比)分离和纯化以获得6.8g(53.9%的产率)的2-氟-9,9-二甲基-10-(硒吩-2-基)-9,10-二氢吖啶(化合物i-5)。(iii)化合物i-6的合成将5.2ml的磷酰氯在-15℃下以逐滴的方式添加至10.0ml的n,n-二甲基甲酰胺,然后在室温(24℃)下搅拌2小时。将所得物在-15℃下以逐滴的方式缓慢地添加至150ml的二氯甲烷和5.0g的化合物i-5的混合物,然后在室温下搅拌30分钟并且在减压下浓缩。随后,向其添加300ml的水,然后,向其添加氢氧化钠水溶液,直到ph变成14,然后在室温(24℃)下搅拌2小时。将用二氯甲烷萃取的有机层用氯化钠水溶液洗涤,然后用无水硫酸镁干燥。将得自其的产物通过硅胶柱层析法(己烷:乙酸乙酯=4:1的体积比)分离和纯化以获得2.24g(39.9%的产率)的5-(2-氟-9,9-二甲基吖啶-10(9h)-基)硒吩-2-甲醛(化合物i-6)。(iv)化合物2的合成将1.30g(3.37mmol)的化合物i-6悬浮在乙醇中,并且向其添加0.64g(3.71mmol)的1,3-二甲基-2-硫代巴比妥酸,然后在50℃下与其反应2小时以获得1.12g(83.8%的产率)的化合物2(5-((5-(3-氟-9,9-二甲基吖啶-10(9h)-基)硒吩-2-基)亚甲基)-1,3-二甲基-2-硫代二氢嘧啶-4,6(1h,5h)-二酮)。将获得的化合物升华和纯化直至99.9%的纯度。1h-nmr(500mhz,二氯甲烷-d2):δ8.52(s,1h),7.99(d,1h),7.84(d,1h),7.55(m,3h),7.47(t,1h),7.45(t,1h),7.14(d,1h),7.11(t,1h),5.65(d,6h),1.55(s,6h)。合成实施例3[化合物3][反应方案3](i)化合物i-7的合成参照efficientsynthesisof2-iodoand2-dicyanomethylderivativesofthiophene,selenophene,telluropheneandthieno[3,2-b]thiophene,takahashi,k.;tarutani,s.heterocycles1996,43,1927-1935中公开的方法合成2-碘碲吩(化合物i-7)。(ii)化合物i-8的合成将10.0g(38.9mmol)的2-碘碲吩(化合物i-7)和8.62g(35.38mmol)的3-氟-10,10-二甲基-5,10-二氢二苯并[b,e][1,4]氮杂硅杂环己烷在5摩尔%的pd(dba)2、5摩尔%的p(tbu)3、和10.2g(106.2mmol)的naotbu的存在下在200ml的无水甲苯中加热和回流2小时。参照y.kitamoto,t.namikawa,t.suzuki,y.miyata,h.kita,t.sato,s.oi.tetrahedronletters,2016,57,4914-4917中公开的方法合成3-氟-10,10-二甲基-5,10-二氢二苯并[b,e][1,4]氮杂硅杂环己烷。将得自其的产物通过硅胶柱层析法(甲苯:己烷=1:4的体积比)分离和纯化以获得6.5g(49.5%的产率)的3-氟-10,10-二甲基-5-(碲吩-2-基)-5,10-二氢二苯并[b,e][1,4]氮杂硅杂环己烷(化合物i-8)。(iii)化合物i-9的合成将4.9ml的磷酰氯在-15℃下以逐滴的方式添加至8.4ml的n,n-二甲基甲酰胺,然后在室温(24℃)下搅拌2小时。将所得物在-15℃下以逐滴的方式缓慢地添加至160ml的二氯甲烷和5.0g的化合物i-8的混合物,然后在室温下搅拌30分钟并且在减压下浓缩。随后,向其添加300ml的水,并且向其添加氢氧化钠水溶液,直到ph变成14,然后在室温(24℃)下搅拌2小时。将用二氯甲烷萃取的有机层用氯化钠水溶液洗涤,然后用无水硫酸镁干燥。将得自其的产物通过硅胶柱层析法(己烷:乙酸乙酯=4:1的体积比)分离和纯化以获得2.30g(42.8%的产率)的5-(3-氟-10,10-二甲基二苯并[b,e][1,4]氮杂硅杂环己烷-5(10h)-基)碲吩-2-甲醛(化合物i-9)。(iv)化合物3的合成将1.2g(2.28mmol)的化合物i-9悬浮在乙醇中,并且向其添加0.33g(2.51mmol)的1,3-二甲基-2-硫代巴比妥酸,并且在50℃下与其反应2小时以获得0.92g(72.8%的产率)的化合物3(5-((5-(3-氟-10,10-二甲基二苯并[b,e][1,4]氮杂硅杂环己烷-5(10h)-基)碲吩-2-基)亚甲基)-1,3-二甲基-2-硫代二氢嘧啶-4,6(1h,5h)-二酮)。将获得的化合物升华和纯化直至99.9%的纯度。1h-nmr(500mhz,二氯甲烷-d2):δ8.46(s,1h),8.26(d,1h),7.78(d,2h),7.70(d,2h),7.56(t,1h),7.42(t,2h),6.93(d,1h),3.68(d,6h),0.45(s,6h)。合成实施例4[化合物4][反应方案4](i)化合物i-10的合成参照efficientsynthesisof2-iodoand2-dicyanomethylderivativesofthiophene,selenophene,telluropheneandthieno[3,2-b]thiophene,k.takahashi,s.tarutani,heterocycles1996,43,1927-1935中公开的方法合成2-碘硒吩(化合物i-10)。(ii)化合物i-11的合成将10.0g(38.9mmol)的2-碘硒吩(化合物i-10)和8.04g(35.4mmol)的3-氟-9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶在5摩尔%的pd(dba)2、5摩尔%的p(t-bu)3、和10.2g(106.2mmol)的naotbu的存在下在200ml的无水甲苯中加热和回流2小时。参照preparationandsomereactionsofphenoxazineandphenoselenazine,paulettemuller,n.p.buu-hol和r.rips,j.org.chem.,1959,24,37-39中描述的方法合成3-氟-9,9-二甲基-9,10-二氢吖啶。将得自其的产物通过硅胶柱层析法(甲苯:己烷=1:4的体积比)分离和纯化以获得6.8g(53.9%的产率)的2-氟-9,9-二甲基-10-(硒吩-2-基)-9,10-二氢吖啶(化合物i-11)。(iii)化合物i-12的合成将5.2ml的磷酰氯在-15℃下以逐滴的方式添加至10.0ml的n,n-二甲基甲酰胺,然后在室温(24℃)下搅拌2小时。将所得物在-15℃下以逐滴的方式缓慢地添加至150ml的二氯甲烷和5.0g的化合物i-11的混合物,然后在室温下搅拌30分钟并且在减压下浓缩。随后,向其添加300ml的水,然后,向其添加氢氧化钠水溶液,直到ph变成14,然后在室温(24℃)下搅拌2小时。将用二氯甲烷萃取的有机层用氯化钠水溶液洗涤,然后用无水硫酸镁干燥。将得自其的产物通过硅胶柱层析法(己烷:乙酸乙酯=4:1的体积比)分离和纯化以获得2.24g(39.9%的产率)的5-(2-氟-9,9-二甲基吖啶-10(9h)-基)硒吩-2-甲醛(化合物i-12)。(iv)化合物4的合成将0.94g(2.44mmol)的化合物i-12悬浮在乙醇中,并且向其添加0.37g(2.56mmol)的1,3-二氢茚二酮,然后在50℃下与其反应2小时以获得1.02g(81.6%的产率)的化合物4(2-((5-(3-氟-9,9-二甲基吖啶-10(9h)-基)硒吩-2-基)亚甲基)-1h-茚-1,3(2h)-二酮)。将获得的化合物升华和纯化直至99.9%的纯度。1h-nmr(500mhz,二氯甲烷-d2):δ8.48(s,1h),7.74(t,4h),7.42-7.34(m,4h),7.24-7.19(m,4h),6.82(d,1h),0.48(s,6h)。评价i评价合成实施例的化合物的能级。通过经由使用高斯软件(gaussian.inc.)进行模拟来评价能级。表1光电转换器件的制造实施例1通过将ito溅射在玻璃基板上而形成150nm厚的阳极。随后,将由化学式2b-1aa表示的化合物沉积在所述阳极上以形成5nm厚的电子阻挡层。在该电子阻挡层上,将合成实施例1中获得的化合物1(第一材料30p)(λ最大:545nm)、富勒烯(c60,第二材料30n)和合成实施例2中获得的化合物2(第三材料30v)(λ最大:530nm)共沉积以形成95nm厚的光电转换层。在此,第一材料30p和第二材料30n以1:1的体积比(厚度比)共沉积,并且第三材料30v以3体积%的量共沉积,基于第一材料30p和第三材料30v的总体积。然后,在所述光电转换层上,将yb热沉积以形成1.5nm厚的电子辅助层。然后,在所述电子辅助层上,将ito溅射以形成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,然后用玻璃板密封并且因此制造光电转换器件。[化学式2b-1aa]实施例2根据与实施例1相同的方法制造光电转换器件,除了如下之外:通过共沉积基于第一材料30p和第三材料30v的总体积的5体积%的第三材料30v而形成105nm厚的光电转换层。实施例3根据与实施例1相同的方法制造光电转换器件,除了如下之外:通过共沉积基于第一材料30p和第三材料30v的总体积的10体积%的第三材料30v而形成94nm厚的光电转换层。实施例4根据与实施例1相同的方法制造光电转换器件,除了如下之外:通过共沉积基于第一材料30p和第三材料30v的总体积的33体积%的第三材料30v而形成99nm厚的光电转换层。实施例5根据与实施例1相同的方法制造光电转换器件,除了如下之外:通过共沉积基于第一材料30p和第三材料30v的总体积的50体积%的第三材料30v而形成88nm厚的光电转换层。对比例1根据与实施例1相同的方法制造光电转换器件,除了如下之外:通过在没有第三材料30v的情况下共沉积第一材料30p和第三材料30v而形成102nm厚的光电转换层。对比例2根据与实施例1相同的方法制造光电转换器件,除了如下之外:通过在没有第一材料30p的情况下共沉积第二材料30n和第三材料30v而形成102nm厚的光电转换层。评价ii评价根据实施例和对比例的光电转换器件的光吸收特性。通过使用cary5000uv光谱仪(varianmedicalsystemsinc.)在紫外-可见(uv-vis)光谱中评价光吸收特性。结果示于表2中。表2λ最大(nm)fwhm(nm)实施例354097.4实施例4540101对比例1540106对比例2530106参照表2,与对比例的光电转换器件相比,根据实施例的光电转换器件呈现出改善的波长选择性而没有最大吸收波长的变化。评价iii评价根据实施例和对比例的光电转换器件的电学特性。可以入射光子-电流效率(ipce)方法由在400nm至720nm的波长谱中的峰值吸收波长(λ最大)处的外量子效率(eqe)评价光电转换效率。结果示于表3中。表3eqe(λ最大,%)实施例170实施例271实施例369实施例468对比例169对比例252参照表3,与对比例的光电转换器件相比,实施例的光电转换器件呈现出相等或改善的外量子效率。评价iv评价根据实施例和对比例的光电转换器件的剩余电荷载流子特性。剩余电荷载流子特性表示在一个帧中被光电转换但未使用且保留在下一帧中的电荷的量,并且通过如下评价:将绿色波长谱的可光电转换的光照射至实施例和对比例的器件并且将所述光关闭,然后获得使用keithley2400设备以10-6秒单位测量的电流量。剩余电子的量是以h+/s/μm2单位在5000勒克斯(lux)下评价的。结果示于表4中。表4参照表4,与根据对比例的光电转换器件相比,根据实施例的光电转换器件呈现出改善的剩余电荷特性。评价v评价根据实施例和对比例的光电转换器件的耐热性性质。通过如下评价耐热性性质:在将根据实施例和对比例的光电转换器件在180℃下退火3小时、在190℃下退火1小时、和在200℃下退火1小时之后,检查外量子效率和剩余电荷各自的变化。结果示于表5和6中。表5*不可测量的:由于对薄膜的损坏,电学特性是不可测量的表6*不可测量的:由于对薄膜的损坏,电学特性是不可测量的参照表5和6,根据实施例的光电转换器件呈现出高的耐热性和因此的相当改善的剩余电荷特性以及在将它们在约200℃的高温下退火之后在没有对薄膜的损坏的情况下没有大的电学特性变化。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公开的实施方式。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修改和等同布置。当前第1页12
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