Dispositivos fotosensibles orgánicos con filtros portadores de carga de bloqueo de excitón.

Un dispositivo optoelectrónico fotosensible orgánico que comprende:



dos electrodos (110) en relación superpuesta que comprenden un ánodo (140) y un cátodo (140);

una región fotoactiva que comprende al menos un material donante y al menos un material aceptor dispuesto entre los dos electrodos para formar una heterojuntura donante-aceptor, en el que el al menos un material aceptor tiene un nivel de energía orbital molecular no ocupado más bajo (LUMOAcc) y un nivel más alto nivel de energía orbital molecular ocupado (HOMOAcc), y el al menos un material donante tiene un nivel de energía orbital molecular más bajo ocupado (LUMOdon) y un nivel de energía orbital molecular más alto ocupado (HOMODon); y

un filtro de electrones bloqueador de excitones dispuesto entre el cátodo y el al menos un material aceptor, en el que el filtro de electrones comprende una mezcla que comprende al menos un material de intervalo de energía amplia del lado del cátodo y al menos un material conductor de electrones, y en el que el al menos un material de brecha de energía ancha del lado del cátodo tiene:

- un nivel de energía orbital molecular más bajo no ocupado (LUMOCS-WG) menor o igual que el LUMOAcc;

- un nivel de energía orbital molecular más alto ocupado (HOMOCS-WG) mayor que, igual o dentro de 0.3 eV más pequeño que el HOMOAcc; y

- una brecha energética HOMOCS-WG-LUMOCS-WG más amplia que una brecha energética HOMOAcc-LUMOAcc ;

en el que el al menos un material conductor de electrones tiene un nivel de energía orbital molecular no ocupado más bajo (LUMOEC) mayor que, igual o dentro de 0.2 eV más pequeño que el LUMOAcc;

en el que un primer nivel de energía HOMO o LUMO es "menor que" un segundo nivel de energía HOMO o LUMO si el primer nivel de energía HOMO o LUMO está más cerca del nivel de vacío que el segundo nivel de energía HOMO o LUMO, un primer nivel de energía HOMO o LUMO es "mayor que" que un segundo nivel de energía HOMO o LUMO si el primer nivel de energía HOMO o LUMO está más alejado del nivel de vacío que el segundo nivel de energía HOMO o LUMO, y dos niveles de energía orbitales son "iguales" entre sí si su las energías coinciden con el décimo lugar decimal; y

en el que la mezcla comprende al menos un material de brecha de energía amplia del lado del cátodo y el al menos un material conductor de electrones en una relación que varía de 10:1 a 1:10 en volumen.

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/US2014/033981.

Solicitante: THE REGENTS OF THE UNIVERSITY OF MICHIGAN.

Inventor/es: FORREST,STEPHEN R., THOMPSON,MARK E., XIAO,XIN, ZIMMERMAN,JERAMY D, BERGEMANN,KEVIN, PANDA,ANURAG, LASSITER,BRIAN E, BARTYNSKI,ANDREW N, TRINH,CONG.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • H01L51/42 SECCION H — ELECTRICIDAD.H01 ELEMENTOS ELECTRICOS BASICOS.H01L DISPOSITIVOS SEMICONDUCTORES; DISPOSITIVOS ELECTRICOS DE ESTADO SOLIDO NO PREVISTOS EN OTRO LUGAR (utilización de dispositivos semiconductores para medida G01; resistencias en general H01C; imanes, inductancias, transformadores H01F; condensadores en general H01G; dispositivos electrolíticos H01G 9/00; pilas, acumuladores H01M; guías de ondas, resonadores o líneas del tipo guía de ondas H01P; conectadores de líneas, colectores de corriente H01R; dispositivos de emisión estimulada H01S; resonadores electromecánicos H03H; altavoces, micrófonos, cabezas de lectura para gramófonos o transductores acústicos electromecánicos análogos H04R; fuentes de luz eléctrica en general H05B; circuitos impresos, circuitos híbridos, envolturas o detalles de construcción de aparatos eléctricos, fabricación de conjuntos de componentes eléctricos H05K; empleo de dispositivos semiconductores en circuitos que tienen una aplicación particular, ver la subclase relativa a la aplicación). › H01L 51/00 Dispositivos de estado sólido que utilizan materiales orgánicos como parte activa, o que utilizan como parte activa una combinación de materiales orgánicos con otros materiales; Procedimientos o aparatos especialmente adaptados para la fabricación o el tratamiento de dichos dispositivos o de sus partes constitutivas (dispositivos consistentes en una pluralidad de componentes formados en o sobre un sustrato común H01L 27/28; dispositivos termoeléctricos que utilizan material orgánico H01L 35/00, H01L 37/00; elementos piezoeléctricos, magnetoestrictivos o electroestrictivos que utilizan material orgánico H01L 41/00). › especialmente adaptados para detectar radiación infrarroja, luz, radiación electromagnética de menor longitud de onda o radiación corpuscular; especialmente adaptados bien para la conversión en energía eléctrica de la energía de dicha radiación o bien para el control de energía eléctrica mediante dicha radiación.

PDF original: ES-2791779_T3.pdf

 

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