2019 Fiscal Year Annual Research Report
Two-dimensional distribution of local electronic structure of inhomogeneous organic thin film under operating state
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17K05050
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| Research Institution | Chiba University |
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Principal Investigator |
奥平 幸司 千葉大学, 大学院工学研究院, 准教授 (50202023)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 有機薄膜トランジスタ― / 分子配向 / 膜成長 / チオフェン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
有機トランジスタにおいて，実デバイスで集積化を考えた時必須となる金属と絶縁層が混在する複合基板を用い，実デバイスの駆動状態での，イオン化ポテンシャル2次元分布を調べることを目的とする。実際に，ソース，ドレイン，ゲートに電圧を印可した駆動状態について測定を行うため作成した電子顕微鏡(PEEM)-測定用，試料部(サンプルホルダー)に改良を加えテストを行った。しかしながら、一部がPEEM測定時の高電圧(20kV)の印加に耐えられず，漏電が起こり、十分な電圧印加ができなかった。実駆動状態で光電子放出顕微鏡(PEEM)像からイオン化ポテンシャルの2次元分布解析するための、予備的な各種測定を行った。硫黄(S)原子を含むα-sexithiopheneなどのチオフェン系有機半導体は，S原子が電極金属であるAuなどと相互作用し，電極層とSiO2などの誘電体層とは異なる膜成長過程をすることが考えらえる。そのため，金属と絶縁体界面では膜構造や電子状態の変化を調べることは重要である。本年度は，S原子を含むα-sexithiopheneと，対照分子としてよく似た分子構造を持ちながらS原子を含まないp-sexiphenylの薄膜をAu上およびSiO2上に作成し，その分子配向や膜構造および電子状態に関して，軟X線吸収分光法，紫外光電子分光法を用いて調べた。その結果，SiO2上では，2つの分子の分子配向はほとんど同じであるにもかかわらず，Au上でα-sexithione分子は，p-sexiphenyl より，寝た配向を示すこと見出した。また，α-sexithione分子に関しては，Au上でSiO2上より寝た配向を示し，この分子配向の違いに起因すると考えられるイオン化ポテンシャルの変化があることも見出した。さらに，Au上およびSiO2上に各種膜厚のα-sexithiophene膜を作成し，このPEEM像の測定を試みた。
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