Identification of microscopic origin of interfacial trap statesin organic transistors by field-induced electron spin resonance

• Project/Area Number: 22360012
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Research Field: Applied materials science/Crystal engineering
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: HASEGAWA Tatsuo 独立行政法人産業技術総合研究所, フレキシブルエレクトロニクス研究センター, 副研究センター長 (00242016)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): YAMADA Toshikazu 独立行政法人産業技術総合研究所, フレキシブルエレクトロニクス研究センター, 主任研究員 (20358261)
• Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha): MISHCHENKO Andrei (50525889)
• Project Period (FY): 2010 – 2012
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2012)
• Budget Amount: ¥19,630,000 (Direct Cost: ¥15,100,000、Indirect Cost: ¥4,530,000); Fiscal Year 2012: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000); Fiscal Year 2011: ¥6,890,000 (Direct Cost: ¥5,300,000、Indirect Cost: ¥1,590,000); Fiscal Year 2010: ¥8,580,000 (Direct Cost: ¥6,600,000、Indirect Cost: ¥1,980,000)
• Keywords: 有機 / 分子エレクトロニクス / 有機半導体 / 電子スピン共鳴 / 薄膜トランジスタ / トラップ / 有機エレクトロニクス / キャリア輸送 / プリンテッドエレクトロニクス / アンダーソン局在 / 有機トランジスタ / 電子輸送 / トラップ準位

Research Abstract

We developed methods to evaluate and analyze trap density of states, impurity molecular states within microcrystal grains, and barrier potentials atmicrocrystal grain boundaries in polycrystalline films of organic thin-film transistors by means of field-i

Research Products

• [Journal Article] 有機半導体界面における浅い局在状態密度分布のスペクトル解析 (2012)
  • Author(s): 長谷川達生、松井弘之、ミシェンコ アンドレイ
  • Journal Title: 日本物理学会誌 Volume: 67巻(10 月号) Pages: 695-699
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 有機半導体における 2 種類の運動による尖鋭化効果 (2012)
  • Author(s): 松井弘之、長谷川達生
  • Journal Title: 電子スピンサイエンス学会誌 Volume: 10巻(19号) Pages: 82-87
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Correlation between interdomain carrier hopping and apparent mobility in polycrystalline organic transistors as investigated by electron spin resonance (2012)
  • Author(s): H. Matsui, D. Kumaki, E. Takahashi, K. Takimiya, S. Tokito, and T. Hasegawa
  • Journal Title: Physical Review B Volume: vol. 85 Issue: 3 Pages: 35308-35308
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.035308
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Distribution of localized states from fine analysis of electron spin resonance spectra of organic semiconductors: Physical meaning and methodology (2012)
  • Author(s): A. S. Mishchenko, H. Matsui, and T.Hasegawa
  • Journal Title: Physical Review B Volume: vol. 85 Issue: 8
  • DOI: 10.1103/physrevb.85.085211
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 有機半導体界面における浅い局在状態密度分布のスペクトル解析 (2012)
  • Author(s): 長谷川達生
  • Journal Title: 日本物理学会誌 Volume: 67 Pages: 695-699
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] 有機半導体における2 種類の運動による尖鋭化効果 (2012)
  • Author(s): 松井弘之
  • Journal Title: 電子スピンサイエンス学会誌 Volume: 10 Pages: 82-87
  • Peer Reviewed
• [Journal Article] Field-modulation spectroscopy of pentacene thin films using field-effect devices: Reconsideration of the excitonic structure (2010)
  • Author(s): S. Haas, H. Matsui, and T. Hasegawa
  • Journal Title: Physical Review B Volume: vol. 82 Issue: 16
  • DOI: 10.1103/physrevb.82.161301
• [Journal Article] Field-modulation spectroscopy of pentacene thin films using field-effect devices : Reconsideration of the excitonic structure (2010)
  • Author(s): Simon Haas, Hiroyuki Matsui, Tatsuo Hasegawa
  • Journal Title: Physical Review B Volume: 82
  • Peer Reviewed
• [Presentation] 電子スピン共鳴による局在状態密度の観測(依頼講演) (2013)
  • Author(s): 長谷川達生
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会 シンポジウム「分子性物質におけるゆらぎとコヒーレンス」
  • Place of Presentation: 広島大学
  • Year and Date: 2013-03-28
• [Presentation] Interface Charge Transport in Organic Transistors as Investigated by Field-Induced ESR (Invited Talk) (2013)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa
  • Organizer: APS March Meeting 2013
  • Place of Presentation: Baltimore, USA
  • Year and Date: 2013-03-18
• [Presentation] Interface Charge Transport in Organic Transistors as Investigated by Field-Induced ESR (2013)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa
  • Organizer: APS March Meeting 2013
  • Place of Presentation: 米国ボルチモア市
  • Invited
• [Presentation] 有機トランジスタの浅いトラップ状態の起源：絶縁膜表面の双極子乱れモデル (2013)
  • Author(s): 松井 弘之
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会
  • Place of Presentation: 広島県広島市
• [Presentation] 電子スピン共鳴による局在状態密度の観測 (2013)
  • Author(s): 長谷川 達生
  • Organizer: 日本物理学会第68回年次大会 シンポジウム
  • Place of Presentation: 広島県広島市
  • Invited
• [Presentation] 電荷変調分光による有機トランジスタのキャリア状態とゲート誘電体効果：DNTTとC8BTBT (2013)
  • Author(s): 金井 直之
  • Organizer: 第60回応用物理学会春季学術講演会
  • Place of Presentation: 神奈川県厚木市
• [Presentation] 印刷技術による有機デバイス物理の新展開(依頼講演) (2012)
  • Author(s): 長谷川 達生
  • Organizer: 日本物理学会 2012 年秋季大会シンポジウム「デバイス物理の新展開 - 電界効果の物質科学 -」
  • Place of Presentation: 横浜市
  • Year and Date: 2012-09-19
• [Presentation] 電子スピンをプローブとする有機半導体薄膜の電荷輸送(依頼講演) (2012)
  • Author(s): 長谷川 達生、松井 弘之
  • Organizer: 日本化学会第92 春季年会
  • Place of Presentation: 日吉市
  • Year and Date: 2012-03-28
• [Presentation] 電子スピンをプローブとする有機半導体薄膜の電荷輸送 (2012)
  • Author(s): 長谷川達生、松井弘之
  • Organizer: 日本化学会第92春季年会(2012)
  • Place of Presentation: 慶応大学日吉キャンパス(神奈川県)(依頼講演)
  • Year and Date: 2012-03-28
• [Presentation] 新規ポリマー半導体PNDTBTを用いた薄膜FETの電界誘起ESR測定 (2012)
  • Author(s): 松井弘之、井川光弘、尾坂格、阿部達、瀧宮和男、長谷川達生
  • Organizer: 日本物理学会第67回年次大会
  • Place of Presentation: 関西学院大学西宮上ケ原キャンパス(兵庫県)
  • Year and Date: 2012-03-26
• [Presentation] ESR法でみる多結晶OTFTの結晶粒界ホッピングと実効移動度の相関 (2012)
  • Author(s): 松井弘之、熊木大介、高橋永次、井川光弘、尾坂格、阿部達、瀧宮和男、時任静士、長谷川達生
  • Organizer: 2012年春季第59回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: 早稲田大学早稲田キャンパス(東京都)
  • Year and Date: 2012-03-17
• [Presentation] 有機トランジスタのデバイス物理 (2012)
  • Author(s): 長谷川達生
  • Organizer: 第5回東北大学G-COE研究会
  • Place of Presentation: 東北大学青葉山キャンパス(宮城県)
  • Year and Date: 2012-01-21
• [Presentation] Correlation between interdomain carrier hopping and apparent mobility in polycrystalline organic transistors as investigated by electron spin resonance (2012)
  • Author(s): 松井 弘之
  • Organizer: 2012 MRS Spring Meeting & Exhibition
  • Place of Presentation: 米国サンフランシスコ市
• [Presentation] 有機トランジスタのデバイス物理 (2012)
  • Author(s): 長谷川 達生
  • Organizer: 第３回つくばグリーンイノベーションフォーラム
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市
  • Invited
• [Presentation] 有機ＴＦＴの現状と課題 (2012)
  • Author(s): 長谷川 達生
  • Organizer: 第61回高分子学会年次大会 特別セッション「高分子・今・未来」
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市
  • Invited
• [Presentation] 電子スピン共鳴法による有機半導体デバイスの局在状態密度分布解析 (2012)
  • Author(s): 松井 弘之
  • Organizer: 筑波大学 電子・物理工学専攻セミナー
  • Place of Presentation: 茨城県つくば市
• [Presentation] Device Physics of Organic Transistors (2012)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa
  • Organizer: The 2012 International Conference on Flexible and Printed Electronics (ICFPE2012)
  • Place of Presentation: 東京都文京区
  • Invited
• [Presentation] ペンタセン単結晶トランジスタの電荷変調分光：キャリア状態に対するゲート誘電体効果 (2012)
  • Author(s): 金井 直之
  • Organizer: 第73回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 愛媛県松山市
• [Presentation] 印刷技術による有機デバイス物理の新展開 (2012)
  • Author(s): 長谷川 達生
  • Organizer: 日本物理学会2012年秋季大会シンポジウム
  • Place of Presentation: 神奈川県横浜市
  • Invited
• [Presentation] Limiting Factor Analysis of Device Operation of Organic Thin Film Transistors by Field-Induced Electron Spin Resonance (2012)
  • Author(s): Hiroyuki Matsui
  • Organizer: SSDM 2012
  • Place of Presentation: 京都府京都市
• [Presentation] 有機トランジスタの物理 (2011)
  • Author(s): 長谷川達生
  • Organizer: 有機固体若手の会冬の学校2011
  • Place of Presentation: 定山渓ビューホテル(北海道)(依頼講演)
  • Year and Date: 2011-12-16
• [Presentation] 電子スピン共鳴法による有機デバイスの新規評価技術 (2011)
  • Author(s): 松井弘之、長谷川達生
  • Organizer: 日本学術振興会薄膜第131委員会第258回研究会
  • Place of Presentation: 東京都立産業技術研究センター(東京都)(依頼講演)
  • Year and Date: 2011-12-15
• [Presentation] 電子スピン共鳴法による有機半導体薄膜中の微量不純物分析 (2011)
  • Author(s): 高橋永次、松井弘之、瀧宮和男、長谷川達生
  • Organizer: 有機EL討論会第13回例会
  • Place of Presentation: 大阪大学吹田キャンパス(大阪府)
  • Year and Date: 2011-11-21
• [Presentation] Device Physics of Organic Transistors (Invited Talk) (2011)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa
  • Organizer: International Conference on. Solid State Devices and Materials (SSDM 2011)
  • Place of Presentation: Nagoya
  • Year and Date: 2011-09-30
• [Presentation] Device Physics of Organic Transistors (2011)
  • Author(s): T.Hasegawa
  • Organizer: International Conference on. Solid State Devices and Materials (SSDM 2011)
  • Place of Presentation: ウインクあいち(愛知県)(Invited)
  • Year and Date: 2011-09-30
• [Presentation] 有機トランジスタのデバイス物理(招待講演) (2011)
  • Author(s): 長谷川 達生
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山市
  • Year and Date: 2011-09-28
• [Presentation] 有機トランジスタのデバイス物理 (2011)
  • Author(s): 長谷川達生
  • Organizer: 第60回高分子討論会
  • Place of Presentation: 岡山大学津島キャンパス(岡山県)(招待講演)
  • Year and Date: 2011-09-28
• [Presentation] 有機薄膜トランジスタにおける微結晶内-微結晶間キャリヤダイナミクスの分離II (2011)
  • Author(s): 松井弘之、熊木大介、高橋永次、瀧宮和男、時任静士、長谷川達生
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス(富山県)
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] FI-ESR法によるDNTT薄膜トランジスタの微量不純物分析 (2011)
  • Author(s): 高橋永次、松井弘之、瀧宮和男、長谷川達生
  • Organizer: 日本物理学会2011年秋季大会
  • Place of Presentation: 富山大学五福キャンパス(富山県)
  • Year and Date: 2011-09-21
• [Presentation] ESRの異方性を利用した多結晶OTFTの結晶内-結晶間のキャリア運動性の分離測定 (2011)
  • Author(s): 松井弘之、熊木大介、高橋永次、瀧宮和男、時任静士、長谷川達生
  • Organizer: 2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス(山形県)
  • Year and Date: 2011-09-01
• [Presentation] ESR法を用いた有機FET中の不純物分析とデバイス特性への影響 (2011)
  • Author(s): 高橋永次、松井弘之、瀧宮和男、長谷川達生
  • Organizer: 2011年秋季第72回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 山形大学小白川キャンパス(山形県)
  • Year and Date: 2011-09-01
• [Presentation] Charge Transport in Organic Transistors Probed by Spin (Invited Talk) (2011)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa
  • Organizer: Organic Microelectronics & Optoelectronics Workshop VII
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 2011-07-18
• [Presentation] Charge Transport in Organic Transistors Probed by Spin (2011)
  • Author(s): T.Hasegawa
  • Organizer: Organic Microelectronics & Optoelectronics Workshop VII
  • Place of Presentation: Westin San Francisco Market Street(アメリカ・サンフランシスコ)(Invited)
  • Year and Date: 2011-07-18
• [Presentation] Separation of intra- and inter-domain carrier dynamics in organic transistors by electron spin resonance (2011)
  • Author(s): H.Matsui, E.Takahashi, D.Kumaki, S.Tokito, K.Takimiya, T.Hasegawa
  • Organizer: International Conference on Organic Electronics 2011 (ICOE 2011)
  • Place of Presentation: CNR-Headquarters(イタリア・ローマ)
  • Year and Date: 2011-06-23
• [Presentation] 電子スピンをプローブとする有機トランジスタの電荷輸送 (2011)
  • Author(s): 長谷川達生、松井弘之
  • Organizer: 日本化学会第91春季年会
  • Place of Presentation: (招待講演 震災により講演は中止)
  • Year and Date: 2011-03-29
• [Presentation] 有機薄膜トランジスタにおける微結晶内-微結晶間キャリヤダイナミクスの分離 (2011)
  • Author(s): 松井弘之, 高橋永次, 熊木大介, 時任静士, 瀧宮和男, Andrei S.Mishchenko, 長谷川達生
  • Organizer: 日本物理学会第66回年次大会
  • Place of Presentation: (震災により講演は中止)
  • Year and Date: 2011-03-28
• [Presentation] FI-ESR法によるDNTT薄膜トランジスタの微量不純物分析 (2011)
  • Author(s): 高橋永次, 松井弘之, 瀧宮和男, 長谷川達生
  • Organizer: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: (震災により講演は中止)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] FI-ESR法による有機薄膜トランジスタのグレイン間ポテンシャル障壁の評価 (2011)
  • Author(s): 松井弘之, 高橋永次, 熊木大介, 時任静士, 瀧宮和男, 長谷川達生
  • Organizer: 2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
  • Place of Presentation: (震災により講演は中止)
  • Year and Date: 2011-03-26
• [Presentation] ESR Observation of Impurity Molecules in Dinaphtho[2,3-b:2',3'-f]thieno[3,2-b]thiophene Organic Transistors (2010)
  • Author(s): Hiroyuki Matsui, Eiji Takahashi, Toshikazu Yamada, Kazuo Takimiya, Tatsuo Hasegawa
  • Organizer: Pacifichem 2010
  • Place of Presentation: Hawaii, U.S.A.
  • Year and Date: 2010-12-19
• [Presentation] 有機トランジスタのデバイス物理 (2010)
  • Author(s): 長谷川達生
  • Organizer: 第18回エレクトロニクス基礎研究所公開シンポジウム
  • Place of Presentation: 大阪電気通信大学、寝屋川市(招待講演)
  • Year and Date: 2010-12-17
• [Presentation] 有機トランジスタの物理 (2010)
  • Author(s): 長谷川達生
  • Organizer: 第40回広島大学講演会/JST研究成果報告会"有機エレクトロニクス・イノベーション"
  • Place of Presentation: 広島大学、東広島市(招待講演)
  • Year and Date: 2010-10-22
• [Presentation] 高移動度有機半導体材料の孤立分子のESR解析 (2010)
  • Author(s): 高橋永次, 松井弘之, 瀧宮和男, 長谷川達生
  • Organizer: 日本物理学会2010年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] イオン液体を用いた有機トランジスタの高感度電界誘起ESR (2010)
  • Author(s): 松井弘之、高橋永次、長谷川達生
  • Organizer: 日本物理学会2010年秋季大会
  • Place of Presentation: 大阪府立大学
  • Year and Date: 2010-09-23
• [Presentation] 高移動度有機トランジスタ材料の孤立分子および薄膜のESR解析 (2010)
  • Author(s): 高橋永次, 松井弘之, 瀧宮和男, 長谷川達生
  • Organizer: 2010年秋季 第71回応用物理学会学術講演会
  • Place of Presentation: 長崎大学、長崎市
  • Year and Date: 2010-09-16
• [Presentation] Electron Spin Resonance Study on Interface Charge Transport in Organic Transistors (2010)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa, Hiroyuki Matsui, Andrei S.Mishchenko
  • Organizer: 3rd Topical Meeting on Spins in Organic Semicon ductors (SPINOS III)
  • Place of Presentation: Amsterdam, Netherland
  • Year and Date: 2010-09-01
• [Presentation] Interface Cnarge Transport of Organic Semiconductors Probed by Spins (2010)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa
  • Organizer: Workshop on Physics of New Materials
  • Place of Presentation: ETH Zurich, Zurich, Switzerland(招待講演)
  • Year and Date: 2010-08-24
• [Presentation] ESR Study on Charge Transport in Organic Transistors (Invited Talk) (2010)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa, Hiroyuki Matsui, Andrei S. Mishchenko
  • Organizer: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2010 (ICSM2010)
  • Place of Presentation: Kyoto
  • Year and Date: 2010-07-08
• [Presentation] ESR Study on Charge Transport in Organic Transistors (2010)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa, Hiroyuki Matsui, Andrei S.Mishchenko
  • Organizer: International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2010 (ICSM2010)
  • Place of Presentation: Kyoto, Japan
  • Year and Date: 2010-07-08
• [Presentation] ESR Study on Interfacial Trap States in Organic Thin-Film Transistors (2010)
  • Author(s): Hiroyuki Matsui, Andrei S.Mishchenko, Tatsuo Hasegawa
  • Organizer: International Conference on Organic Electronics (ICOE 2010)
  • Place of Presentation: Paris, France
  • Year and Date: 2010-06-23
• [Presentation] Gate Modulation Spectroscopy of Interfacial Trap States in Organic Thin-Film Transistors (2010)
  • Author(s): Simon Haas, Hiroyuki Matsui, Tatsuo Hasegawa
  • Organizer: International Conference on Organic Electronics (ICOE 2010)
  • Place of Presentation: Paris, France
  • Year and Date: 2010-06-23
• [Presentation] Spectroscopic Study of Interfacial Charged States in Organic Transistors (Invited Talk) (2010)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa
  • Organizer: The OFET2010 Workshop
  • Place of Presentation: Les Diablerets, Switzerland
  • Year and Date: 2010-05-07
• [Presentation] Spectroscopic Study of Interfacial Charged States in Organic Transistors (2010)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa
  • Organizer: The OFET2010 Workshop
  • Place of Presentation: Les Diablerets, Switzerland(招待講演)
  • Year and Date: 2010-05-07
• [Presentation] Distribution of Localized States from Fine Analyses of ESR Spectra in Organic Transistors (2010)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa, Hiroyuki Matsui, and Andrei S. Mischenko
  • Organizer: 2010 MRS Spring Meeting
  • Place of Presentation: San Francisco, USA
  • Year and Date: 2010-04-08
• [Presentation] Distribution of Localized States from Fine Analyses of ESR Spectra in Organic Transistors (2010)
  • Author(s): Tatsuo Hasegawa
  • Organizer: 2010 MRS Spring Meeting
  • Place of Presentation: San Francisco, U.S.A.
  • Year and Date: 2010-04-08
• [Remarks]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/flec/fos/research/research_03.html
• [Remarks]
  • URL: http://www.aist.go.jp/aist_j/new_research/nr20120215/nr20120215.html
• [Remarks] フレキシブル有機半導体チーム ホームページ
  • URL: http://unit.aist.go.jp/flec/fos/index.html
• [Remarks] 有機トランジスタ内の微結晶粒界を評価する技術を開発
  • URL: http://www.aist.go.jp/aist_j/new_research/nr20120215/nr20120215.html
• [Remarks]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/flec/fos/index.html
• [Remarks]
  • URL: http://unit.aist.go.jp/photonics/cmpg/index.html
• [Patent(Industrial Property Rights)] 半導体薄膜の評価方法 (2011)
  • Inventor(s): 長谷川達生、松井弘之、高橋永次
  • Industrial Property Rights Holder: 独立行政法人産業技術総合研究所、住化分析センター株式会社
  • Industrial Property Number: 2011-043164
  • Filing Date: 2011-02-28