DE102007046444A1 - Organischer Photodetektor mit reduziertem Dunkelstrom - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen organischen Photodetektor mit reduziertem Dunkelstrom durch Einbringen einer Elektronenblockierschicht oder Barriereschicht zwischen der unteren Elektrode und der organischen photoaktiven Schicht. Als Material für die Barriereschicht wird eine SAM-Schicht vorgeschlagen.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen organischen Photodetektor mit reduziertem Dunkelstrom durch Einbringen einer Elektronenblockierschicht oder Barriereschicht zwischen der unteren Elektrode und der organischen photoaktiven Schicht.
  • Organische Photodetektoren auf der Basis von organischen Halbleitermaterialien bieten die Möglichkeit, pixelierte Flachdetektoren mit hohen Quanteneffizienzen (50 bis 85%) im sichtbaren Bereich des Spektrums herzustellen. Die hierbei eingesetzten dünnen organischen Schichtsysteme können mit bekannten Herstellungsverfahren wie Spin-Coating, Kakeln oder Druckverfahren kostengünstig hergestellt werden und ermöglichen so einen Preisvorteil, vor allem für größerflächige Devices. Vielversprechende Anwendungen solcher organischer Detektorarrays finden sich z. B. in der medizinischen Bilderkennung als Röntgen-Flachdetektoren, da hier das Licht einer Szintillatorschicht typischerweise auf relativ großen Flächen von mindestens einigen Zentimetern detektiert wird.
  • Die organischen Photodioden bestehen z. B. aus einem vertikalen Schichtsystem: Au-Elektrode/P3HT-PCBMBlend/Ca-Ag-Elektrode. Der Blend aus den beiden Komponenten P3HT (Absorber- und Lochtransportkomponente) und PCBM (Elektronenakzeptor und -transportkomponente) wirkt hierbei als so genannte „Bulk Heterojunction", d. h. die Trennung der Ladungsträger erfolgt an den Grenzflächen der beiden Materialien, die sich innerhalb des gesamten Schichtvolumens ausbilden.
  • Ein Nachteil solcher Detektor-Arrays mit großflächigen, unstrukturierten organischen Halbleiterschichten besteht darin, dass der Dunkelstrom vor allem bei Verwendung polymerer Materialen (wie z. B. P3HT-PCBM-Blend) deutlich höher ist als z. B. bei anorganischen Flachdetektoren. Typische Dunkelströme der organischen Photodioden bei einer Biasspannung von –5 V liegen im Bereich von 10–2 bis 10–3 mA/cm2, typische Ströme für Detektoren auf Basis von amorphem Silizium liegen dagegen unterhalb von 10–5 mA/cm2.
  • Ein niedriger Dunkelstrom ist insbesondere dann wichtig, wenn wie z. B. bei Röntgendetektoren ein hoher Dynamikbereich abgedeckt werden muss, d. h. wenn auch sehr geringe Lichtintensitäten über dem Rauschlevel detektiert werden müssen. Ein Dunkelstrombeitrag kann zwar grundsätzlich vom Signal subtrahiert werden, führt aber immer zu einem Rauschbeitrag, der bei Messungen mit niedrigen Röntgendosen den Dynamikbereich limitiert. Bisher werden daher kommerziell anorganische Röntgen-Flachdetektoren auf der Basis von amorphem Silizium eingesetzt, die einen sehr geringen Dunkelstrom von weniger als 10–5 mA/cm2 aufweisen.
  • Stand der Technik für effiziente organische Photodioden sind entweder Einschichtsysteme mit einem Bulk Heterojunction Elend zwischen einer Anode (ITO, Gold, Palladium, Platin, Silber etc.) und einer Kathode (z. B. Ca, Ba, Mg, LIF, ITO etc. mit anschließender Deckschicht aus Ag oder Al) oder Zweischichtsysteme, bei denen zwischen dem Elend und der Anode noch eine zusätzliche Lochtransporterschicht oder Elektronenblockierschicht (typischerweise Pedot:PSS; Pani:PSS oder einem Polyfluorenderivat) aufgebracht ist. Die Lochtransportschicht bzw. Blockierschicht wird normalerweise als „Buffer" Schicht mit elektrischen Eigenschaften verwendet um Kurzschlüsse durch mögliche „spikes" in der unteren Elektrode zu vermeiden. Die elektrischen Eigenschaften bestehen aus einer Elektron blockierende Funktion in Sperrichtung und gleichzeitig einer nicht verminderter Löcherextraktion von der unteren Elektrode.
  • Als Substrat kann Glas, eine Polymerfolie, Metall oder ähnliches eingesetzt werden. Schließlich ist meistens noch ei ne Passivierungsschicht oder eine Verkapselung mit einer transparenten Folie oder Glassubstrat vorgesehen.
  • Die organischen Materialien werden üblicherweise mittels Spin Coating oder Rakeln aufgebracht. Bei diesen Verfahren besteht bei der Herstellung von Mehrschichtsystemen die Problematik, dass beim Aufbringen einer organischen Schicht auf eine bereits vorhandene organische Schicht, das Lösungsmittel des aufzubringenden Materials die vorhandene Schicht an- oder auflöst mit der Folge einer Durchmischung der Materialien. Bisher sind in der Literatur keine polymerbasierten Photodetektor-Systeme mit ausreichend niedrigen Dunkelstrom-Niveaus bekannt.
  • Zur Reduzierung des Dunkelstroms in Sperrrichtung wurden bereits Lösungen in der DE 10 2005 037 421 , der DE 10 2006 046 210 und der DE 10 2005 037 421 vorgeschlagen. Diese beruhen auf dem Ansatz, die Schicht zwischen Anode und photoaktiver Schicht entsprechend so zu modifizieren, dass die Ladungsträger, die den Dunkelstrom verursachen, blockiert werden.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Photodetektor auf organischer Basis zur Verfügung zu stellen, dessen Dunkelstrom reduziert ist.
  • 1. Gegenstand der Erfindung ist daher ein organischer Photodetektor, eine obere und eine untere Elektrode mit dazwischen zumindest einer photoaktiven Schicht umfassend, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der photoaktiven Schicht und der Anode eine Elektronenblockierschicht angeordnet ist, die zumindest eine selbstorganisiert SAM-Schicht umfasst. Außerdem ist Gegenstand der Erfindung die Verwendung einer selbstorganisierenden SAM-Schicht zwischen Anode und photoaktiver Schicht eines organischen Photodetektors, zumindest eine Monolage zumindest einer selbst organisierenden Molekülart enthaltend, wobei die Moleküle jeweils zumindest eine Kopf und eine Ankergruppe sowie ein dazwischen angeordnetes Gerüst enthalten.
  • Selbstorganisierte Schichten im Folgenden auch SAM(Self Assambled Monolayers)-Schichten genannt, wie sie gemäß der vorliegenden Erfindung anwendbar sind, sind bereits aus den Dokumenten DE 10328 811 A1 , DE 10328810 A1 , DE 10 2004 025 423 A1 , DE 10 2004 022 603 A1 , US 02005 01 89536 A1 bekannt.
  • Die Eignung der SAM-Schichten als Elektronenblockierschicht in Photodetektoren ist insofern überraschend, als die dort beschriebenen selbstorganisierten Schichten zwar als Dielektrika eingesetzt wurden, jedoch durch ihre spezifische, zweidimensionale Anordnung, als sehr dichte Schichten bekannt waren, so dass bislang nicht vermutet wurde, die SAM-Schichten würden sich als lochleitende und aufgrund ihrer geringen Dicke vollständig transparente Schichten, wie es zwischen unterer Elektrode und photoaktiver Schicht im Photodetektor gefordert ist, einsetzen lassen.
  • Die vorliegende Erfindung löst das Problem der hohen Dunkelströme durch Einfügen einer zusätzlichen Elektronen-Blockierschicht oder Barriereschicht, die den durch negative Ladungsträger verursachten Dunkelstrom effizient reduziert. Dabei wird diese Schicht durch SAMs realisiert. Die Monolagen werden kovalent auf der Elektrodenoberfläche aus der Gasoder Flüssigphase gebunden. Im Falle von Thiolmonolagen werden dadurch Barrierehöhen von 4–5 eV erreicht (Ackermann et al., PNAS, 104, 11161 (2007)). Zusätzlich wurde am Beispiel von alkylsubstituierten Oligothiophenen gezeigt, wie die Injektionseigenschaften in einem organischen Halbleiter von der Länge der Alkykette abhängen (M. Halik et. al. Adv. Mater. 15, 917 (2003)). Die hier diskutierten Verbindungen sind durch eine kovalente Bindung an das Substrat „geheftet", und besitzen dadurch im Gegensatz zu den Thiolen viel höhere Bindungsenergien.
  • Damit kann die Barrierehöhe der Sperrschicht durch Längenvariation der Alkylkette in SAMs beeinflusst werden. Über SAMS mit leitfähigem aromatischem Gerüst lassen sich die Kennlinien in Durchlassrichtung bzw. Sperr-Richtung beeinflussen, je nachdem, ob die Aromatenfunktion elektronenziehende oder elektronenschiebende Substituenten enthält.
  • Die Abscheidung einer selbstorganisierenden Monolage auf Metallen erfolgt beispielsweise über eine chemische Reaktion, die zur Bildung einer kovalenten Bindung zwischen der Ankergruppe des SAM-Moleküls und der Metallschicht führt. Deswegen ist die Haftung der SAM-Schicht auf der Elektrodenoberfläche exzellent. Die SAM Moleküle sind lineare Moleküle, die an einem Ende mit einer substratspezifischen Ankergruppe versehen sind. Sie bilden auf Oberflächen dünne, monomolekuare Schichten aus. Die Schichtdicke liegt im Bereich einer Moleküllänge und damit zwischen 0.5–5 nm. Die SAMs bilden chemisch und thermisch äußerst widerstandsfähige Schichten aus, sofern Ankergruppe und Oberfläche optimal angepasst sind, siehe dazu auch [1] Halik, M.; Klauk, H.; Zschieschang, U., Schmid, G.; Dehm, C., Schütz, M.; Maisch, S.; Effenberger, F.; Brunnbauer, M.; Stellacci, F.; "Low-voltage organic transistors with an amorphous molecular gate dielectric", Nature 431 (2004) 963–966 und [2] Xia, Y.; Whitesides G. M.; "Softlithography", Angew. Chem. 110 (1998) 568–594.
  • Beispielhafte Strukturen für SAM Moleküle sind unten gezeigt. Die Kopfgruppe kann auch aus der Menge der Ankergruppen ausgewählt sein.
  • Figure 00060001
  • Folgende Reste für die gezeigten Strukturen 1, 2, 3 und 4 seien beispielhaft und bevorzugt genannt:
    In 1 können unabhängig voneinander R1, R2, R3 = H, Cl, Br, J, OH, O-Alkyl, wobei Alkyl = Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, sowie deren verzweigte und/oder unverzweigte höhere Homologen sein. Im Sinne der Erfindung sind auch Gruppen wie Benzyl, oder ungesättigte Alkenylgruppen. Einschränkend ist beispielsweise wenigstens ein R1, R2 und R3 nicht H.
  • In 2 können unabhängig voneinander R4 = H, Cl, Br, J, OH, O-SiR1R2R3; O-Alkyl, wobei Alkyl = Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, sowie deren verzweigte und/oder unverzweigte höhere Homologen sein. Im Sinne der Erfindung sind auch Gruppen wie Benzyl, oder ungesättigte Alkenylgruppen. R1, R2 R3 analog in 1. Für den Fall O-SiR1R2R3 sollte R1, R2, R3 nur Alkyl oder H sein
  • In 3 können unabhängig voneinander R5, R6 = H, Cl, Br, J, OH, O-Alkyl, wobei Alkyl = Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, sowie deren verzweigte und/oder unverzweigte höhere Homologen sein. Im Sinne der Erfindung sind auch Gruppen wie Benzyl, oder ungesättigte Alkenylgruppen. Der Phosphonsäureanker stellt die besonders bevorzugte Variante dar.
  • In 4 können unabhängig voneinander R7 = Cl, Br, J, OH; O-Alkyl, wobei Alkyl = Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, sowie deren verzweigte und/oder unverzweigte höhere Homologen sein. Im Sinne der Erfindung sind auch Gruppen wie Benzyl, oder ungesättigte Alkenylgruppen.
  • Im Sinne der Erfindung sind aber auch komplexere Ankersysteme, wie beispielsweise Hydroxamsäure-[2, 3], Oxim- [2], Iso-Nitril- und Phosphin-basierte [2] Ankergruppen (siehe Folkers J. P; Gorman C. B.; Laibinis, P. E.; Buchholz, S; Whitesides G. M.; Nuzzo R. G.; "Self-Assembled Monolagers of Long-Chain Hydroxamic Acids on the Native Oxide of Metals"; Langmiur 11 (1995) 813–824).
  • Die Molekülkette bestimmt die elektrischen Eigenschaften der selbstorganisierenden Monolage. Insbesondere der Einsatz als Dielektrikum wurde intensiv untersucht DE 10328 811 A1 , DE 10328810 A1 , DE 10 2004 025 423 A1 , DE 10 2004 022 603 A1 , US 02005 01 89536 A1 .
  • In den oben zitierten Druckschriften sind die selbstorganisierenden Schichten offenbart, die gemäß der vorliegenden Erfindung bevorzugt eingesetzt werden.
  • Beispiele für Molekülketten
    • a. Alkylketten mit 2–20 Kohlenstoffatomen in der Kette, besonders bevorzugt 10–18.
    • b. Fluorierte Alkylketten mit 2–20 Kohlenstoffatomen in der Kette, besonders bevorzugt 10–18.
    • c. Alkylketten mit 2–20 Kohlenstoffverbindungen und Arylgruppen als Kopfgruppen analog ( DE 103 28 811A1 , und DE 103 28 810 A1 ). Besonders bevorzugt 10–18. Die Arylgruppen wirken sich besonders vorteilhaft durch die Ausbildung von π-π-Wechselwirkungen auf die Stabilität der SAM auf der Metalloberfläche aus. Die Arylgruppen können substituiert oder unsubstituiert sein. Als Substituenten kommen wiederum Alkylgruppen (fluoriert, ungesättigt, Halogene, S, N, P haltig).
    • d. Anstelle einer Alkylkette kann auch eine Polyethylenglykol oder Polyethylendiaminkette Verwendung finden.
    • e. Gemischte Varianten aus a–e.
  • Durch die Mischung verschiedener Moleküle in der SAM-Schicht können die physikalischen Eigenschaften der SAM-Schicht wie Leitfähigkeit, Barrierewirkung, Lage der HOMO/LUMO-Levels, Transparenz etc. gezielt eingestellt werden.
  • Die Varianten der Alkylketten und der fluorierten Alkylketten tragen als Kopfgruppe eine Methyl-, oder fluorierte Alkylkette. Folgende, die SAM stabilisierende aromatischen Kopfgruppen sind Ausführungsbeispiele im Sinne der Erfindung. Besonders bevorzugt ist die Phenoxy-Gruppe. Die Aromaten können entweder direkt oder über O, S, N, P, C=C, C≡C, an die Molekülkette angebunden sein. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Kopfgruppen zusätzlich ankergruppenhaltige Substituenten tragen, die die nachfolgende Metallschicht wieder kovalent in den Stack einbinden können.
  • Figure 00090001
  • Für den Aufbau des Multilagensystems ist die Möglichkeit der Abscheidung aus der Gasphase besonders vorteilhaft. Zur Abscheidung aus der Gasphase wird das Substrat in einem Vakuumrezipienten den verdünnten bzw. unverdünnten Dämpfen der entsprechenden Verbindung für 0.1–10 min ausgesetzt. Der bevorzugte Druck liegt zwischen 10–8–1000 mbar. Zur Verdünnung dienen Edelgase wie He, Ne, Ar, Kr oder Xe bzw. inerte Gase wie N2. Die bevorzugte Temperatur liegt unterhalb 200°C. Die Silane können im Allgemeinen direkt verdampft werden. Im Falle der Phosphonsäure, Carbonsäure und Sulfonsäureanker sind deren Ester oder reaktiven Derivate besonders bevorzugt, da sich diese leichter verdampfen lassen. Im Anschluss an die Abscheidung wird überschüssiges Material durch Abpumpen bzw. Heizen des Substrates und ggf. durch nachträgliches Spülen entfernt. Die Abscheidung der nächsten Metallschicht kann dann im gleichen Vakuumrezipienten erfolgen.
  • Alternativ kann die SAM-Verbindung auch aus Lösung aufgebracht werden. Im Anschluss an die Deposition wird optional ein Temperaturschritt und/oder Belichtungsschritt eingefügt, um die chemische Reaktion zu vervollständigen. Anschließend wir das beschichtete Substrat mit Lösungsmittel gespült um ggf. überschüssiges und nicht an die Oberfläche gebundene SAM-Materialien abzuspülen.
  • Die SAM-Verbindung wird zur Abscheidung aus Lösung in einer Konzentration von 0.01–1000 mMol in einem Lösungsmittel bzw. Mischungen aus diesen gelöst.
    • a. Kohlenwasserstoffe, wie Pentan, Hexan, Heptan, Octan etc., Benzol, Toluol, Xylol, Cresol, Tetralin, Decalin etc.
    • b. Chlorierte Kohlenwasser, wie Dichlormethan, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Trichlorethylen, Chlorbenzol, Dichlorbenzol etc.
    • c. Alkohole wie Methanol, n-Propanol, i-Propanol, Butanol etc.
    • d. Ether und cyclische Ether wie Diethylether, Diphenylether, Tetrahydrofuran, Dioxan
    • e. Ester wie Essigsäureethylester
    • f. Dimethylformamid, Dimethylsulfoxid, N-Methylpyrrolidinon, γ-Butyrolacton, Cyclohexanon etc.
  • Die Ablagerung der SAM auf der Oberfläche erfolgt praktisch spontan.
  • Die Reduktion des Dunkelstroms von organischen Photodetektoren, speziell bei Polung in Sperrrichtung ist eine wichtige Notwendigkeit, um organischen Photodetektoren in industrielle Anwendungen zu bringen. Selbstorganisierende Schichten (Self Assambled Monolayers – SAM) scheinen dabei eine sehr gute Möglichkeit zu sein, dies zu erreichen.
  • 1 zeigt ein Standard-Schichtsystem eines organischen Photodetektors. Auf einem Substrat 1 liegt die untere Elektrode 2, die beispielsweise die Anode bildet und aus Gold ist. Darauf bei dem hier als Einschichtsystem gezeigten Photodetektor liegt die organische photoaktive Schicht 3, beispielsweise aus einem Blend von zwei Materialien, Polymer und Ful leren. Den Abschluss bildet die obere Elektrode 4, beispielsweise die Kathode aus Calcium mit einer Aluminium-Deckschicht.
  • In 2 ist das dazugehörige Potentialniveau-Diagramm nach dem Stand der Technik für den Aufbau aus 1 skizziert. Dies gilt für den Fall einer negativen Bias-Spannung. Da die aktive Schicht aus einem Blend von zwei Materialien besteht, sind die HOMO- und LUMO-Niveaus der beiden Komponenten parallel gezeichnet.
  • 3 zeigt schließlich ein Potentialniveau-Diagramm für den erfindungsgemäßen Device-Aufbau mit einer zusätzlichen Elektronenblockier-Schicht, beispielsweise zwischen der unteren Elektrode und der Lochtransportschicht oder der organischen photoaktiven Schicht. Der HOMO-Level der Elektronenblockierschicht liegt dabei nahe dem HOMO-Level der Lochtransport-Komponente und gleichzeitig nahe dem Energieniveau des Anodenmaterials, so dass möglichst keine zusätzliche Barriere zur Loch-Extraktion entsteht. Der HOMO-LUMO-Abstand ist gleichzeitig so hoch (> 2.5 eV), dass das LUMO-Niveau eine Barriere für die negativen Ladungsträger darstellt. Mit Pfeilen gezeigt sind die beiden unerwünschten Prozesse, Elektroneninjektion an der Anode und Lochinjektion an der Kathode, die beide zum Dunkelstrom beitragen können und von denen der erste durch die zusätzliche Elektronenblockierschicht oder Barriereschicht wesentlich reduziert wird.
  • Der organische Photodetektor kann auch invers aufgebaut sein, so dass die SAM-Schicht, wenn sie auf der unteren Elektrode angebracht ist, an die Kathode anschließt. Ebenso gut kann eine SAM-Schicht, beispielsweise auch zusätzlich, zwischen photoaktiver Schicht und oberen Elektrode angeordnet sein.
  • Die Erfindung zeigt erstmals die Anwendbarkeit von SAM-Schichten in organischen Photodetektoren.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 102005037421 [0009, 0009]
    • - DE 102006046210 [0009]
    • - DE 10328811 A1 [0012, 0023, 0024]
    • - DE 10328810 A1 [0012, 0023, 0024]
    • - DE 102004025423 A1 [0012, 0023]
    • - DE 102004022603 A1 [0012, 0023]
    • - US 020050189536 A1 [0012, 0023]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • - Ackermann et al., PNAS, 104, 11161 (2007) [0014]
    • - M. Halik et. al. Adv. Mater. 15, 917 (2003) [0014]
    • - Halik, M.; Klauk, H.; Zschieschang, U., Schmid, G.; Dehm, C., Schütz, M.; Maisch, S.; Effenberger, F.; Brunnbauer, M.; Stellacci, F.; "Low-voltage organic transistors with an amorphous molecular gate dielectric", Nature 431 (2004) 963–966 [0016]
    • - Xia, Y.; Whitesides G. M.; "Softlithography", Angew. Chem. 110 (1998) 568–594 [0016]
    • - siehe Folkers J. P; Gorman C. B.; Laibinis, P. E.; Buchholz, S; Whitesides G. M.; Nuzzo R. G.; "Self-Assembled Monolagers of Long-Chain Hydroxamic Acids on the Native Oxide of Metals"; Langmiur 11 (1995) 813–824 [0022]

Claims (11)

  1. Organischer Photodetektor, eine obere (4) und eine untere Elektrode (2) mit dazwischen zumindest einer photoaktiven Schicht (3) umfassend, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der photoaktiven Schicht (3) und der unteren Elektrode (2), eine Elektronenblockierschicht angeordnet ist, die zumindest eine selbstorganisierte SAM-Schicht umfasst.
  2. Photodetektor nach Anspruch 1, wobei die SAM-Schicht Moleküle enthält, die jeweils eine Kopf-Gruppe mit pi-pi-Wechselwirkung, eine Ankergruppe sowie dazwischen eine Molekülkette haben.
  3. Photodetektor nach Anspruch 1, wobei die SAM-Schicht Moleküle enthält, die jeweils eine Kopf-Gruppe ohne Wechselwirkung, eine Ankergruppe sowie dazwischen eine Molekülkette haben.
  4. Photodetektor nach einem der vorstehenden Ansprüche mit inversem Aufbau, wobei die Kathode die untere Elektrode bildet, auf der die zumindest eine SAM-Schicht angeordnet ist.
  5. Photodetektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Photodetektor Moleküle enthält, deren Ankergruppen ausgewählt sind aus der Gruppe folgender Verbindungen:
    Figure 00120001
    mit folgenden Resten: R1, R2, R3 = H, Cl, Br, J, OH, O-Alkyl, wobei Alkyl = Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, R4 = H, Cl, Br, J, OH, O-SiR1R2R3; O-Alkyl, wobei Alkyl = Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, R5, R6 = H, Cl, Br, J, OH, O-Alkyl, wobei Alkyl = Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, R7 = Cl, Br, J, OH; O-Alkyl, wobei Alkyl = Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl sowie deren verzweigte und/oder unverzweigte höhere Homologe.
  6. Photodetektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die SAM-Schicht Molekülen enthält, deren Molekülkette ausgewählt ist aus der Gruppe folgender Molekülketten: -Alkylkette mit 2–20 Kohlenstoffatomen in der Kette; -fluorierte Alkylkette mit 2–20 Kohlenstoffatomen in der Kette; Alkylkette mit 2–20 Kohlenstoffverbindungen und/oder Arylgruppen als Kopfgruppen und/oder Polyethylenglykol oder eine Polyethylendiaminkette oder eine beliebige Mischung aus diesen Molekülketten.
  7. Photodetektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die SAM-Schicht Moleküle enthält, deren Kopfgruppe ausgewählt ist aus der Gruppe folgender Gruppen: Methyl-, fluorierte Alkyl-kette; Phenoxy-Gruppe und/oder
    Figure 00140001
    wobei die Aromaten entweder direkt oder über O, S, N, P, C=C, C≡C, an die Molekülkette angebunden sind und beliebige Substituenten tragen können.
  8. Photodetektor nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die SAM-Schicht erhältlich ist durch Abscheidung aus der Gasphase oder durch Aufbringung aus der Lösung.
  9. Verwendung einer selbstorganisierenden SAM-Schicht zwischen Anode und photoaktiver Schicht eines organischen Photodetektors, zumindest eine Monolage zumindest einer selbst organisierenden Molekülart enthaltend, wobei die Moleküle jeweils zumindest eine Kopf und eine Ankergruppe sowie ein dazwischen angeordnetes Gerüst enthalten.
  10. Verwendung einer selbstorganisierenden SAM-Schicht zwischen Anode und photoaktiver Schicht eines organischen Photodetektors, wobei die SAM-Schicht ausgewählt ist aus den in den Ansprüchen 3 bis 6 beanspruchten SAM-Schichten.
  11. Verwendung nach einem der Ansprüche 7 oder 8, wobei die SAM-Schicht eine Mischung von Molekülen enthält, so dass sie in ihrer Barrierewirkung dem Dunkelstrom und von der Lage ihrer HOMO-LUMO Niveau den Potentialniveau der sie umgebenden Schichten optimal angepasst ist.
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