[发明专利]用于光电子器件的诱导掺杂的混合层

说明书

本发明涉及一种包括阴极和阳极以及在阴极和阳极之间的层系统的光电子器件，所述层系统包括多个电活性层。所公开的器件可以使用其中由半导体材料的至少两个层之间产生诱导掺杂的混合层的方法来制造。

技术领域

本发明优选涉及一种具有阴极和阳极以及在阴极和阳极之间的层系统的光电子器件，包括多个电活性层，其中，该器件可以通过在由半导体材料制成的至少两个层之间产生诱导掺杂的混合层的方法来制造。

背景技术

本发明涉及光电子器件领域。在该技术中通常使用光电子器件，例如，在有机基板上或以由有机和无机层制成的混合器件的形式。

有机发光二极管(OLED)通常由夹层结构组成，其中，多层有机半导体材料通常位于两个电极之间。特别地，OLED包括一个或多个发射层(EL)，其中通过电子与电子空穴的复合产生，优选在可见光范围内的电子辐射。在每种情况下，通过阴极或阳极来提供电子和电子空穴，其中，优选地所谓的注入层通过降低注入势垒来促进该过程。因此，OLED通常具有电子或空穴注入层。此外，通常OLED具有电子传输层(ETL)和空穴传输层(HTL)，其促进电子和空穴朝向发射层的扩散方向。在OLED的情况下，这些层由有机材料构成，在混合光电子器件部件的情况下，这些层可以包括部分有机半导体材料和部分无机半导体材料。为了简化术语，可包括有机半导体层和无机半导体层的混合LED也被称为有机发光二极管(OLED)。

与传统的无机LED相比，OLED的特征在于薄且柔韧的层结构。为此，OLED可被用于比传统无机LED明显更多样化的应用中。

由于柔性，OLED非常适合用于例如屏幕、电子纸或室内照明。

包括用于产生光的有机半导体材料(OLED)的光电子器件的有利特性也可被应用于产生电流。因此，有机太阳能电池或混合电池的特征还在于薄的层结构，与传统的无机太阳能电池相比，这显然增加了应用可能性。有机太阳能电池或混合太阳能电池的构造类似于OLED或混合LED的构造。出于语言简化，由有机-无机层制成的混合太阳能电池也被包含在术语有机太阳能电池中。

然而，存在一个或多个吸收层，而不是发射层，作为光活性层。在吸收层中，由于入射的电磁辐射，产生电子-空穴对。与无机太阳能电池相比，通常在有机发光体层中首先形成所谓的激子，其作为束缚电子-空穴对存在。随后将它们被分成自由载流子。

另外层包括电子和空穴传输层以及电子提取层和空穴提取层。它们由有机材料组成或由有机材料和无机材料组成，其电化学势可以随着供体层和受体层而偏移，使得它们在太阳能电池中产生内部场，这将激子分离并将自由载流子向电极消散。由于吸收层中电磁辐射的入射，因此在阴极处提供电子并且在阳极处提供电子空穴，以产生电压或电流。

有机太阳能电池的特殊优点尤其在于有机半导体的非常高的光吸收系数，由此，即使在小于100nm的薄吸收层的情况下，仍然可以实现优异的结果。

由于薄的层结构，可以有利地生产有机太阳能电池，并且它们可被用作薄膜涂覆在建筑物的大面积表面上或者集成在诸如包装的纸制品中。

由有机或无机-有机层制成的光电子器件的其他应用可能性涉及例如光电探测器。它们也使用光电效应，其中，在光活性层中产生电子-空穴对。它们不像太阳能电池中那样用于产生电流，而是用于检测光，例如用于照相机。

基于有机半导体，上述光电子器件的薄层结构不仅能够明显更灵活用于日常生活中，而且其特征还在于，与基于无机半导体的传统LED、太阳能电池或光电探测器相比，其具有成本效益的生产可能性。

然而，与有机半导体相比，目前使用的有机半导体具有缺点。因此，有机半导体的电性能，即，特别是导电性，平均比传统的无机半导体更差。这特别是由于有机半导体中的自由载流子的电荷密度较低。