| Project/Area Number |
21K05009
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 32020:Functional solid state chemistry-related
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
田島 裕之 兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (60207032)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 蓄積電荷測定法 / 電荷注入障壁 / ACM / 有機デバイス / フタロシアニン / ペンタセン / 不完全電荷注入現象 |
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| Outline of Research at the Start |
本申請課題は、申請者が2016年に発表した蓄積電荷測定法をさらに発展させるためのものである。この実験手法は、現状では0.5eV以下の電荷注入障壁を持つ物質系に対しては適用できることが分かっているが、より大きな電荷注入障壁を持つ物質に関しては、測定は必ずしも成功していない。そこで、広い物質系で実験が成功するように実験手法の改良を行う。また、蓄積電荷測定法の実験で明らかになった不完全電荷注入現象の解明を目指す。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題はH30-R3年度科研費「蓄積電荷測定法による有機／金属界面の電荷注入障壁測定」に関する継続課題であり、蓄積電荷測定法の開発を継続し、電荷注入が不完全となる現象の起源を明らかにするというものである。R4年度においては、R5年度に行ったペンタセンおよびフタロシアニンの電子注入障壁の測定結果を論文にまとめた（Organic Electonics誌印刷中）。関連してペンタセンを利用したコンデンサー型スイッチングデバイスの作成に成功した。この成果は、実用性というよりも蓄積電荷測定法が対象とする金属／絶縁体／有機半導体／金属接合の特性を明らかにする点で意味がある成果である（投稿準備中）。またC8-BTBTに関しては、試料作製条件によって電荷注入障壁の大きさが変化することを見出した。このことはHOMOの位置が変わることを示唆している。この結果は不思議な結果であるが、UPS等の実験結果とも一致しており、分極による効果が反映されたものと考えている（投稿準備中）。またS-DNTT-10および自己組織化膜の作るポテンシャル測定の結果に関しても、実験データが得られており論文投稿の準備をしている。上記の結果と合わせて、whispering gallery mode 共鳴を用いた発光実験、有機トランジスタに関する実験に関しても論文発表を行った。蓄積電荷測定法で得られる結果を完全に解析するためには、ポテンシャルとキャリア分布の時間依存性の計算を行うことが必要と考えており、現在計算を行うための準備もしている。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
一昨年度の報告書に記載したように、金属１／絶縁体／有機半導体／金属２の接合では、熱平衡型と非熱平衡型の電荷抽出が起こることを見出した。さらに、この現象は有機半導体／金属２の接合に存在するショットキー障壁に起因することを、実験と半定量的理論計算で明らかにした。昨年度はこのモデルに従って、ペンタセンとフタロシアニンの電子注入障壁を決定し、論文発表した。
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| Strategy for Future Research Activity |
一昨年度に発表した、熱平衡型と非熱平衡型の電荷抽出およびその原因は、非常に大きな発見であったが、論文発表数が不足しており、広く認知される状況になっていない。そのため、このモデルを用いた実験結果の解析を報じる論文は、投稿時から受理されるまでの時間が長くなることが問題となっている。今年度はその点を改善すべく、現状で持ち合わせている実験データの論文発表を急ぎたい。そのうえで、モデルの認知度を上げるための総説の発表に、できるだけ早い機会に取り掛かりたいと考えている。
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Report
(2 results)
Research Products
(16 results)
