Unique molecular-level charge localization in amorphous organic semiconductors and its observation

• Project/Area Number: 24K00931
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21050:Electric and electronic materials-related
• Research Institution: Osaka Metropolitan University
• Principal Investigator: 内藤 裕義 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 特任教授 (90172254)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 麻田 俊雄 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (10285314)
• Project Period (FY): 2024-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2024)
• Budget Amount: ¥18,590,000 (Direct Cost: ¥14,300,000、Indirect Cost: ¥4,290,000); Fiscal Year 2027: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000); Fiscal Year 2026: ¥3,250,000 (Direct Cost: ¥2,500,000、Indirect Cost: ¥750,000); Fiscal Year 2025: ¥4,940,000 (Direct Cost: ¥3,800,000、Indirect Cost: ¥1,140,000); Fiscal Year 2024: ¥6,760,000 (Direct Cost: ¥5,200,000、Indirect Cost: ¥1,560,000)
• Keywords: 有機アモルファス半導体 / 量子化学計算 / 電荷局在現象 / 捕獲・放出係数 / 局在準位測定

Outline of Research at the Start

量子化学計算を用いて有機半導体分子が形成するアモルファス凝集構造における電荷輸送過程を調べることにより、有機半導体に特異な電荷局在現象を示し、過渡光電流を計算することにより実験的にパルス光照射で生じる過渡光電流と比較できることを示す。これより、特異な電荷局在が過渡光電流の挙動に与える影響を明らかにし、この電荷局在を特徴づける電荷捕獲係数、放出率が何により決定されているかを明らかにする。さらに、放出率の電界依存性も明らかにし、有機半導体で生起する電荷局在現象が有機デバイスに与える影響を吟味する。