Elucidation of electron conduction mechanisms in organic semiconductors to overcome the limitations of n-type properties of organic semiconductors

• Project/Area Number: 24H00446
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Medium-sized Section 32:Physical chemistry, functional solid state chemistry, and related fields
• Research Institution: Chiba University
• Principal Investigator: 吉田 弘幸 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (00283664)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 石井 宏幸 筑波大学, 数理物質系, 教授 (00585127)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥47,840,000 (Direct Cost: ¥36,800,000、Indirect Cost: ¥11,040,000); Fiscal Year 2025: ¥11,570,000 (Direct Cost: ¥8,900,000、Indirect Cost: ¥2,670,000); Fiscal Year 2024: ¥13,130,000 (Direct Cost: ¥10,100,000、Indirect Cost: ¥3,030,000)
• Keywords: 有機半導体 / 電子移動度 / 伝導帯 / 低エネルギー逆光電子分光法 / 電子－フォノン相互作用 / エネルギーバンド構造 / 低エネルギー逆光電子分光 / ポーラロン

Outline of Research at the Start

本研究の目的は、有機半導体における電子移動度（n型特性）が正孔移動度（p型特性）に比べ一桁低い現象の起源を明らかにし、電子移動度を向上させることである。そのためには、電子と正孔のエネルギーバンド構造（エネルギーと波数の関係）を精査することが重要である。従来、正孔の価電子帯バンド構造は観測されてきた。我々は角度分解低エネルギー逆光電子分光（ARLEIPS）を開発し、電子の伝導帯バンド構造を初めて観測することに成功した。本研究は、この方法を発展させて系統的なバンド構造のデータを収集し、電子－フォノン結合定数の決定や大気効果の検討を行う。