光电器件制造技术

公开了一种光电器件，包括量子点核和设置在量子点核的表面的至少一部分上的中间物，从而将入射在光电器件上的光能转换成电能。

【技术实现步骤摘要】
光电器件相关申请的交叉引用本申请要求于2019年10月23日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2019-0132387的优先权，其全部公开内容通过引用合并于此。
本公开的示例实施例涉及一种光电器件。
技术介绍
量子点(QD)是具有约10nm或更小的直径并且具有量子限制效应的半导体材料制成的纳米晶体。胶体量子点已被应用于各种光电器件。例如，量子点已被应用于诸如QD-TV、QD-LED或QD显示器之类的发光器件，或被应用于诸如QD光电探测器或QD太阳能电池之类的光电器件。当将量子点应用于发光器件和光电器件时，量子点的能带特性可以不同地表示。换言之，应用于发光器件的量子点的能带特性可以不同于应用于不同光电器件的量子点的能带特性。当发光器件使用核/壳结构时，有利的是实现优异的发光效率。但是，诸如太阳能电池之类光电器件不使用核/壳结构。这是因为当在核/壳结构中壳的带隙大于核的带隙时，将核中产生的载流子提取到外部的效率可能会劣化。
技术实现思路
示例实施例提供了具有有效率的光电性能的光电器件。后面的描述中将部分地阐述附加方面，这些附加和/或其他方面以及优点是从说明书中显而易见的，或者是通过实践本公开所呈现的实施例可以得到的。根据示例实施例的一个方面，一种光电器件包括量子点核和设置在量子点核的表面的至少一部分上的中间物，其中所述光电器件被配置为将入射在光电器件上的光能转换成电能。该光电器件还可以包括基质，在所述基质中嵌入了所述量子点核和所述中间物，并且载流子穿过所述基质转移，所述载流子是由所述量子点核根据入射光能而产生的。量子点核的所述表面的所述部分的面积与所述量子点核的所述表面的整个面积的比值的范围可以为0.001至0.5。量子点核的所述表面中的所述部分的面积与所述量子点核的所述表面的整个面积的比值的范围可以为0.001至0.3。量子点核可以包括从由以下组成的组中选择的至少一个：CdSe、CdTe、InP、InAs、ZnS、ZnSe和ZnTe。中间物可以包括从由以下组成的组中选择的至少一个：PbS、PbSe、InP、InAs和AlAs。中间物可以包括硫(S)或氧(O)。基质可以包括半导体材料。基质可以包括氧化铟镓锌(IGZO)、氧化硅铟锌(SIZO)或氧化硅锌锡(SZTO)。基质可以包括IV族半导体材料、III-V族半导体材料或II-VI族半导体材料。基质可以包括a-Si、p-Si、Ge、GaAs、GaP、GaN、ZnSe或ZnS。当由量子点核生成的大多数载流子包括电子时，中间物的导带能级可以低于量子点核的导带能级。当由量子点核生成的大多数载流子包括空穴时，中间物的价带能级可以高于量子点核的价带能级。第一电极可以设置在所述基质的第一侧处，并且第二电极可以设置在所述基质的与所述第一侧相对的第二侧处。第三电极可以设置在所述基质的底侧上，所述底侧不同于所述第一侧和所述第二侧，且绝缘层可以设置在所述基质与所述第三电极之间。根据示例实施例的一个方面，一种量子点结构包括：量子点核，包括具有第一价带能级和第一导带能级的第一材料；以及表面层，部分覆盖所述量子点核的表面，所述表面层包括具有第二价带能级和第二导带能级的第二材料，其中所述第一价带能级低于所述第二价带能级，或所述第一导带能级高于所述第二导带能级。量子点核的所述表面的被表面层覆盖的部分的面积与量子点核的所述表面的整个面积的比值的范围可以为0.001至0.5。量子点核的所述表面的被表面层覆盖的部分的面积与量子点核的所述表面的整个面积的比值的范围可以为0.001至0.3。附图说明根据结合附图的以下描述，一些示例实施例的上述和其他方面、特征和优点将变得更加清楚明白，附图中：图1示意性地示出了根据示例实施例的光电器件；图2至图7是根据示例实施例的光电器件的能带图；图8示意性地示出了根据示例实施例的光电器件；图9示出了根据示例实施例的光电器件；图10示出了根据比较示例的光电器件；图11示出了根据比较示例的光电器件的电压-电流特性图；图12是示出了相对于三个功率级别根据比较示例的光电器件的根据电压的响应度的图；图13是示出根据示例实施例的光电器件的电压-电流特性的图；图14是示出了相对于三个功率级别根据示例实施例的光电器件的根据电压的响应度的图；以及图15是示出根据一个示例实施例的光电器件的时间分辨的光致发光数据的图。具体实施方式现在将详细参考实施例，在附图中示出实施例的示例。这样，示例实施例可以具有不同的形式，并且不应被解释为限于这里阐述的描述。因此，下面通过参考附图来描述示例实施例以解释各方面。如本文所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何组合和所有组合。当诸如“至少一个”之类的表达在元件列表之前时，修饰整个元件列表并且不修饰列表的各个元件。下面参照附图详细描述根据各种示例实施例的光电器件。在附图中，相似的附图标记始终指代相似的元件，并且为了便于说明和清楚起见，附图中示出的每个层的尺寸可能被放大。诸如“第一”和“第二”之类的术语在本文中仅用于描述组成元件的种类，但是组成元件不受该术语的限制。这样的术语仅用于将一个组成元件与另一组成元件区分开。除非在上下文中另外明确指出，否则单数形式包括复数形式。将进一步理解的是，本文中使用的术语“包括”、“包括了”、“包含”和“包含了”指定存在所述特征或组件，但是不排除一个或多个其他特征或组件的存在或添加。此外，为了便于说明和清楚起见，附图中示出的每个元件的尺寸或厚度可能被放大。此外，当描述材料层存在于另一层上时，该材料层可以直接存在于另一层上，或者可以在它们之间插入一个或多个层。由于在以下实施例中形成每一层的材料是示例，因此可以使用其他材料。此外，说明书中所述的诸如“单元”、“模块”之类的术语可以表示用于处理至少一个功能或操作的单元或模块，并且该单元或模块可以由硬件、软件或硬件和软件的组合来体现。本文中示出和描述的特定实施方式是本公开的说明性示例，且不旨在以任何方式限制本公开的范围。为了简洁起见，可以不详细描述常规电子设备、控制系统、系统的软件开发和其他功能方面。此外，在所呈现的各个附图中示出的连接线或连接器旨在表示各个元件之间的功能关系和/或物理或逻辑耦接。在描述本公开内容的上下文中，术语“一”、“一个”和“该”的使用和类似指代应解释为涵盖单数和复数二者。此外，本文描述的所有方法的步骤可以以任何合适的顺序执行，除非本文另外指出或与上下文明显矛盾。此外，除非另有说明，否则本文提供的任何和所有示例或语言(例如，“诸如”)的使用仅旨在更好地阐明本公开，而不对本公开的范围构成限制。图1示意性地示出了根据示例实施例的光电器件10。参考图1，光电器件10(即，量子点结构)可以包括量子点核1本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光电器件，包括：/n量子点核；以及/n中间物，设置在所述量子点核的表面的至少一部分上，/n其中所述光电器件被配置为将入射在所述光电器件上的光能转换为电能。/n

【技术特征摘要】
20191023 KR 10-2019-01323871.一种光电器件，包括：
量子点核；以及
中间物，设置在所述量子点核的表面的至少一部分上，
其中所述光电器件被配置为将入射在所述光电器件上的光能转换为电能。


2.根据权利要求1所述的光电器件，还包括基质，在所述基质中嵌入了所述量子点核和所述中间物，并且载流子通过所述基质转移，所述载流子是由所述量子点核根据入射在其上的光能而产生的。


3.根据权利要求1所述的光电器件，其中所述量子点核的所述表面的所述部分的面积与所述量子点核的所述表面的整个面积的比值的范围为0.001至0.5。


4.根据权利要求1所述的光电器件，其中所述量子点核的所述表面的所述部分的面积与所述量子点核的所述表面的整个面积的比值的范围为0.001至0.3。


5.根据权利要求1所述的光电器件，其中所述量子点核包括从由以下组成的组中选择的至少一个：CdSe、CdTe、InP、InAs、ZnS、ZnSe和ZnTe。


6.根据权利要求1所述的光电器件，其中所述中间物包括从由以下组成的组中选择的至少一个：PbS、PbSe、InP、InAs和AlAs。


7.根据权利要求1所述的光电器件，其中所述中间物包括硫(S)或氧(O)，以防止所述量子点核的氧化。


8.根据权利要求2所述的光电器件，其中所述基质包括半导体材料。


9.根据权利要求2所述的光电器件，其中所述基质包括氧化铟镓锌(IGZO)、氧化硅铟锌(SIZO)或氧化硅锌锡(SZTO)。


10.根据权利要求2所述的光电器件，其中所述基质包括IV族半导体材料、III-V族半导体材料或II-VI族半导体材料。


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【专利技术属性】
技术研发人员：赵庆相，
申请(专利权)人：三星电子株式会社，
类型：发明
国别省市：韩国;KR