光检测元件的制作方法

技术特征：
1.一种光检测元件，其具备阳极、阴极、以及设于该阳极与该阴极之间且包含p型半导体材料和n型半导体材料的有源层，从所述n型半导体材料的homo的能级的绝对值减去所述p型半导体材料的homo的能级的绝对值而得到的值为0.35以下。2.如权利要求1所述的光检测元件，其中，所述n型半导体材料的homo与p型半导体材料的homo之差为0～0.10ev。3.如权利要求1所述的光检测元件，其中，所述p型半导体材料为包含下式(i)所表示的结构单元的高分子化合物，[化1]式(i)中，ar1和ar2表示具有或不具有取代基的3价芳香族杂环基或者具有或不具有取代基的3价芳香族碳环基，z表示下述式(z-1)～式(z-7)所表示的基团，[化2]式(z-1)～(z-7)中，r各自独立地表示：氢原子、卤原子、具有或不具有取代基的烷基、具有或不具有取代基的芳基、具有或不具有取代基的环烷基、具有或不具有取代基的烷氧基、具有或不具有取代基的环烷氧基、具有或不具有取代基的芳氧基、具有或不具有取代基的烷硫基、具有或不具有取代基的环烷硫基、具有或不具有取代基的芳硫基、具有或不具有取代基的1价杂环基、具有或不具有取代基的取代氨基、具有或不具有取代基的亚胺残基、具有或不具有取代基的酰胺基、具有或不具有取代基的酰亚胺基、具有或不具有取代基的取代氧基羰基、具有或不具有取代基的烯基、
具有或不具有取代基的环烯基、具有或不具有取代基的炔基、具有或不具有取代基的环炔基、氰基、硝基、-c(＝o)-r
a
所表示的基团、或者-so
2-r
b
所表示的基团，r
a
和r
b
各自独立地表示：氢原子、具有或不具有取代基的烷基、具有或不具有取代基的芳基、具有或不具有取代基的烷氧基、具有或不具有取代基的芳氧基、或者具有或不具有取代基的1价杂环基，式(z-1)～式(z-7)中，r存在2个的情况下，2个r相同或不同。4.如权利要求1～3中任一项所述的光检测元件，其中，所述p型半导体材料为包含下式(ii)或下式(iii)所表示的结构单元的高分子化合物，[化3]式(ii)和式(iii)中，ar1、ar2和r如上述所定义。5.如权利要求4所述的光检测元件，其中，所述p型半导体材料为包含下式(iv)所表示的结构单元的高分子化合物，[化4](式(iv)中，x1和x2各自独立地为硫原子或氧原子，z1和z2各自独立地为＝c(r)-所表示的基团或氮原子，r如上述所定义。6.如权利要求5所述的光检测元件，其中，所述式(iv)中，x1和x2为硫原子，z1和z2为＝c(r)-所表示的基团。7.如权利要求1～6中任一项所述的光检测元件，其中，所述p型半导体材料为包含下述式(vi-1)～式(vi-7)所表示的结构单元的高分子化合物，[化5]
式(vi-1)～式(vi-7)中，x1、x2、z1、z2和r如上述所定义；r存在2个的情况下，存在的2个r相同或不同。8.如权利要求1～7中任一项所述的光检测元件，其中，所述p型半导体材料为包含下式(vi-8)所表示的结构单元的高分子化合物，[化6]式(vi-8)中，x1、x2、z1、z2和r如上述所定义；存在的2个r相同或不同。9.如权利要求4所述的光检测元件，其中，所述p型半导体材料为包含下式(v)所表示的结构单元的高分子化合物，[化7]式(v)中，r如上述所定义。10.如权利要求1～9中任一项所述的光检测元件，其中，所述n型半导体材料为下式(viii)所表示的化合物，a
1-b
10-a2ꢀꢀꢀ
(viii)式(viii)中，a1和a2各自独立地表示吸电子性基团，b
10
表示包含π共轭系的基团。11.如权利要求10所述的光检测元件，其中，所述n型半导体材料为下式(ix)所表示的化合物，a
1-(s1)
n1-b
11-(s2)
n2-a2ꢀꢀꢀ
(ix)式(ix)中，a1和a2如上述所定义，s1和s2各自独立地表示：具有或不具有取代基的2价碳环基、具有或不具有取代基的2价杂环基、-c(r
s1
)＝c(r
s2
)-所表示的基团、或者
‑
c≡c-所表示的基团，r
s1
和r
s2
各自独立地表示氢原子或取代基，b
11
表示包含选自由碳环和杂环组成的组中的2个以上的环结构稠合而成的稠环的2价基团中的不包含邻位-迫位稠合结构且具有或不具有取代基的2价基团，n1和n2各自独立地表示0以上的整数。12.如权利要求11所述的光检测元件，其中，b
11
为包含选自由下式(cy1)～(cy10)所表示的结构组成的组中的2个以上的环结构稠合而成的稠环且具有或不具有取代基的2价基团，[化8]式中，r如上述所定义。13.如权利要求11或12所述的光检测元件，其中，s1和s2各自独立地为下述式(s-1)所表示的基团或式(s-2)所表示的基团，[化9]式(s-1)和式(s-2)中，x3表示氧原子或硫原子，r
a10
各自独立地表示氢原子、卤原子或烷基。14.如权利要求10～13中任一项所述的光检测元件，其中，a1和a2各自独立地为-ch＝c(-cn)2所表示的基团和选自由下述式(a-1)～式(a-9)组成的组中的基团，[化10]
式(a-1)～(a-7)中，t表示：具有或不具有取代基的碳环、或者具有或不具有取代基的杂环，x4、x5和x6各自独立地表示氧原子、硫原子、烷叉基或＝c(-cn)2所表示的基团，x7表示氢原子、卤原子、氰基、具有或不具有取代基的烷基、具有或不具有取代基的烷氧基、具有或不具有取代基的芳基或者1价杂环基，r
a1
、r
a2
、r
a3
、r
a4
和r
a5
各自独立地表示氢原子、具有或不具有取代基的烷基、卤原子、具有或不具有取代基的烷氧基、具有或不具有取代基的芳基或者1价杂环基，[化11]式(a-8)和式(a-9)中，r
a6
和r
a7
各自独立地表示：氢原子、卤原子、具有或不具有取代基的烷基、具有或不具有取代基的环烷基、具有或不具有取代基的烷氧基、具有或不具有取代基的环烷氧基、具有或不具有取代基的1价芳香族碳环基、或者
具有或不具有取代基的1价芳香族杂环基，存在的复数个r
a6
和r
a7
相同或不同。15.如权利要求1～9中任一项所述的光检测元件，其中，所述n型半导体材料为下述式(x)或式(xi)所表示的化合物，[化12]式(x)和式(xi)中，r
a8
和r
a9
各自独立地表示：氢原子、卤原子、具有或不具有取代基的烷基、具有或不具有取代基的环烷基、具有或不具有取代基的烷氧基、具有或不具有取代基的环烷氧基、具有或不具有取代基的1价芳香族碳环基、或者具有或不具有取代基的1价芳香族杂环基，存在的复数个r
a8
和r
a9
相互相同或不同。16.如权利要求15所述的光检测元件，其中，所述n型半导体材料为下式n-7所表示的化合物，[化13]17.如权利要求1～16中任一项所述的光检测元件，其中，所述n型半导体材料具有比所述p型半导体材料的带隙小的带隙。18.如权利要求17所述的光检测元件，其中，所述n型半导体材料的带隙小于2.0ev。19.一种传感器，其包含权利要求1～18中任一项所述的光检测元件。
20.一种生物体认证装置，其包含权利要求1～18中任一项所述的光检测元件。21.一种x射线传感器，其包含权利要求1～18中任一项所述的光检测元件。22.一种近红外传感器，其包含权利要求1～18中任一项所述的光检测元件。23.一种组合物，其包含n型半导体材料和p型半导体材料，从所述n型半导体材料的homo的能级的绝对值减去所述p型半导体材料的homo的能级的绝对值而得到的值为0.34以下。24.一种油墨组合物，其包含权利要求23所述的组合物和溶剂。

技术总结
本发明的课题在于降低暗电流。解决手段为一种光检测元件(10)，其具备阳极(12)、阴极(16)、以及设于该阳极与该阴极之间且包含p型半导体材料和n型半导体材料的有源层(14)，从上述n型半导体材料的HOMO的能级的绝对值减去p型半导体材料的HOMO的能级的绝对值而得到的值为0.35以下。此外，上述n型半导体材料的HOMO与p型半导体材料的HOMO之差优选为0～0.10eV，p型半导体材料优选为包含下式(I)所表示的结构单元的高分子化合物。(式(I)中，Ar1和Ar2表示具有或不具有取代基的3价芳香族杂环基或者具有或不具有取代基的3价芳香族碳环基，Z表示下述式(Z-1)～式(Z-7)所表示的基团。))))


技术研发人员：G
受保护的技术使用者：住友化学株式会社
技术研发日：2021.03.22
技术公布日：2022/11/11