2001 Fiscal Year Annual Research Report

トンネル電流と変位電流の同時分離計測による有機超薄膜のエネルギー準位図の解明

Research Project

Project/Area Number	12650007
Research Institution	TOKYO INSTITUTE OF TECHNOLOGY
Principal Investigator	真島豊東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40293071)
Keywords	変位電流 / トンネル電流 / 走査型トンネル顕微鏡 / フラットバンド / シリコン / キャリア濃度 / 空間電荷 / エネルギー凖位
Research Abstract	申請者がこれまでに独自に開発してきたトンネル電流と変位電流の同時分離計測手法を有機超薄膜に適用し、有機超薄膜/シリコン構造において空間電荷密度とエネルギー準位密度の同時計測を実現した。有機超薄膜材料は液晶ディスプレイの配向膜として用いられているポリイミドを用い、スピンコート法で熱酸化シリコン基板上に3nmの厚さの有機超薄膜を作製した。この試料を超高真空中でトンネル電流と変位電流の同時分離計測を行う装置に導入し、同時分離計測を行なった。トンネル電流と変位電流は、プローブ電極と試料の間に直流電圧を印加して、プローブ電極を試料に対して非接触で垂直方向に振動させ、トンネル電流と変位電流の位相が90°異なることを利用して、二位相ロックインアンプを用いて分離計測する。シリコン基板におけるトンネル電流と変位電流の同時分離計測における変位電流の電圧依存性からシリコンの局所的なキャリア濃度を測定する手法をこれまでに申請者は確立しており、この手法を有機超薄膜試料に適用し、シリコン基板上に作製した有機超薄膜試料の変位電流の電圧依存性とトンネル電流の電圧依存性を同時測定することに成功した。分離測定したトンネル電流の電圧依存性から、有機超薄膜/シリコン構造におけるエネルギー準位密度を見積もった。また、変位電流の電圧依存性におけるシリコンのフラットバンド状態から、有機薄膜中の空間電荷密度を見積もることが可能であることを、解析結果を実験結果にフィッティングすることによりに示した。以上のように、本研究では、有機超薄膜/シリコン構造におけるエネルギー準位図に相当するエネルギー準位密度と空間電荷密度を同時に計測することに成功した。

Research Products
(12 results)

All Other

All Publications (12 results)

[Publications] Yutaka MAJLMA, Yutaka OYAMA, Mitsumasa IWAMOTO: "Measurement of Semiconductor Local Carrier Concentration from Displacement Current-Voltage Curves with a Scanning Vibrating Probe"Phys. Rev. B. 62. 1971-1977 (2000)
[Publications] 真島豊, 岩本光正: "変位電流とトンネル電流の同時計測法と変位電流顕微鏡"応用物理. 69. 1439-1440 (2000)
[Publications] Yutaka MAJIMA, Yutaka OYAMA, Mitsumasa IWAMOTO: "Quantitative Measurement of Local Carrier Concentration of Semiconductor From Displacement Current-Voltage Curve Using a Scanning Vibrating Tip"Materials Research Society Proceedings. 591. 201-206 (2000)
[Publications] Yutaka Majima, Setsuri Uehara, Tomohiko Masuda, Atsushi Okuda, Mitsumasa Iwamoto: "The Waveform Separation of Displacement Current and Tunneling Current Using a Scanning Vibrating Probe"Thin Solid Films. 393. 204-209 (2001)
[Publications] Y.Noguchi, Y.Majima, M.Iwamoto, T.Kubota, S.Yokoyama, T.Nakahama, S.Mashiko: "Current-Voltage Characteristics with a Step Structure of Metal/Polyimide/Rhodamine-Dendrimer/Polyimide/Metal Junction"IEICE TRANS. ELECTRON. E83-C. 1076-1080 (2000)
[Publications] M.Tsuchida, W.Tsujita, Y.Majima, M.Iwamoto: "Interfacial Electrostatic Phenomena in Phthalocyanine Langmuir-Blodgett Films"Jpn. J. Appl. Phys. 40. 1315-1321 (2001)
[Publications] 野口裕, 真島豊, 岩本光正: "有機単電子トンネル素子の電流電圧特性における界面空間電荷の影響"電気学会論文誌. 121A. 616-621 (2001)
[Publications] Y.Noguchi, Y.Majima, M.Iwamoto: "Space Charge effect and the Step Voltages in Metal/Polyimide/Rhodamine-Dendrimer/Polyimide/Metal Junctions;"Jpn. J. Appl. Phys. 90. 1368-1375 (2001)
[Publications] T.Kubota, S.Yokoyama, T.Nakahama, S.Mashiko, Y.Noguchi, Y.Majima, M.Iwamoto: "Effect of the metal/organic interface phenomena on the current-voltage characteristics of organic shingle electron tunneling device"Thin Solid Films. 393. 379-872 (2001)
[Publications] D.Shimura, T.Manaka, M.Nakamoto, W.Zhao, Y.Majima, M.Iwamoto: "Photoisomerizaiton of Azobenzene Dendrimer Monolayer Investigated by Maxwell Displacement Current Technique"Jpn. J. Appl. Phys. 40. 7085-7090 (2001)
[Publications] 真島豊, 岩本光正: "走査型振動プローブを用いた変位電流の新しい局所的評価法"電気学会論文誌. 121A. 610-615 (2001)
[Publications] Atsushi OKUDA, Yutaka MAJIMA, Mitsumasa IWAMOTO: "Development of Scanning Displacement Current Microscope"Mol. Cryst. and Liq. Cryst. 370. 297-300 (2001)

2001 Fiscal Year Annual Research Report

トンネル電流と変位電流の同時分離計測による有機超薄膜のエネルギー準位図の解明

Principal Investigator

真島 豊 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40293071)

Research Products

[Publications] Yutaka MAJLMA, Yutaka OYAMA, Mitsumasa IWAMOTO: "Measurement of Semiconductor Local Carrier Concentration from Displacement Current-Voltage Curves with a Scanning Vibrating Probe"Phys. Rev. B. 62. 1971-1977 (2000)

[Publications] 真島豊, 岩本光正: "変位電流とトンネル電流の同時計測法と変位電流顕微鏡"応用物理. 69. 1439-1440 (2000)

[Publications] Yutaka MAJIMA, Yutaka OYAMA, Mitsumasa IWAMOTO: "Quantitative Measurement of Local Carrier Concentration of Semiconductor From Displacement Current-Voltage Curve Using a Scanning Vibrating Tip"Materials Research Society Proceedings. 591. 201-206 (2000)

[Publications] Yutaka Majima, Setsuri Uehara, Tomohiko Masuda, Atsushi Okuda, Mitsumasa Iwamoto: "The Waveform Separation of Displacement Current and Tunneling Current Using a Scanning Vibrating Probe"Thin Solid Films. 393. 204-209 (2001)

[Publications] Y.Noguchi, Y.Majima, M.Iwamoto, T.Kubota, S.Yokoyama, T.Nakahama, S.Mashiko: "Current-Voltage Characteristics with a Step Structure of Metal/Polyimide/Rhodamine-Dendrimer/Polyimide/Metal Junction"IEICE TRANS. ELECTRON. E83-C. 1076-1080 (2000)

[Publications] M.Tsuchida, W.Tsujita, Y.Majima, M.Iwamoto: "Interfacial Electrostatic Phenomena in Phthalocyanine Langmuir-Blodgett Films"Jpn. J. Appl. Phys. 40. 1315-1321 (2001)

[Publications] 野口裕, 真島豊, 岩本光正: "有機単電子トンネル素子の電流電圧特性における界面空間電荷の影響"電気学会論文誌. 121A. 616-621 (2001)

[Publications] Y.Noguchi, Y.Majima, M.Iwamoto: "Space Charge effect and the Step Voltages in Metal/Polyimide/Rhodamine-Dendrimer/Polyimide/Metal Junctions;"Jpn. J. Appl. Phys. 90. 1368-1375 (2001)

[Publications] T.Kubota, S.Yokoyama, T.Nakahama, S.Mashiko, Y.Noguchi, Y.Majima, M.Iwamoto: "Effect of the metal/organic interface phenomena on the current-voltage characteristics of organic shingle electron tunneling device"Thin Solid Films. 393. 379-872 (2001)

[Publications] D.Shimura, T.Manaka, M.Nakamoto, W.Zhao, Y.Majima, M.Iwamoto: "Photoisomerizaiton of Azobenzene Dendrimer Monolayer Investigated by Maxwell Displacement Current Technique"Jpn. J. Appl. Phys. 40. 7085-7090 (2001)

[Publications] 真島豊, 岩本光正: "走査型振動プローブを用いた変位電流の新しい局所的評価法"電気学会論文誌. 121A. 610-615 (2001)

[Publications] Atsushi OKUDA, Yutaka MAJIMA, Mitsumasa IWAMOTO: "Development of Scanning Displacement Current Microscope"Mol. Cryst. and Liq. Cryst. 370. 297-300 (2001)

真島豊東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教授 (40293071)