2020 Fiscal Year Research-status Report
電解析出を利用した有機無機ハイブリッドダイオードの開発
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17K05853
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
渡辺 充 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 主任研究員 (70416337)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
玉井 聡行 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 森之宮センター, 研究部長 (50416335)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 金属酸化物 / 電解析出 / 積層構造 / ダイオード |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、安価で簡便な装置で行うことができる電解析出法や、高分子電解質の交互積層法（LbL法）などを主とした溶液プロセスを、ダイオード、有機薄膜太陽電池、有機EL素子などのデバイス作製の工程に取り入れることを目的としている。そこで現在、有機物の薄膜を挟んだp-i-n接合を溶液プロセスのみで形成し、ハイブリッドダイオードとすることを試みている。すでに、MoO3/LbL/TiO2という逆セルタイプの素子で比較的高いダイオード特性が発現することを明らかにし、ダイオードを構成するMoO3層について物理的、電気的な性質を詳しく調べている。さらに、ダイオード特性の向上のための検討を行っており、これまでに、5 mm角のダイオードを電解析出で形成し、整流比は40前後、遮断周波数は約10 kHzに達している。また、小面積化することで整流比を400程度まで向上できることも示された。
作製したダイオードの電気特性を詳しく解析し、理想因子や内蔵電位の測定を行った。その結果、理想因子、内蔵電位ともに各層の膜厚に大きく依存することがわかった。このことは成膜過程における膜の表面状態が膜厚と共に変化しているためと考えられた。実際にTiO2膜をSEM観察したところ、電解析出の進行に伴い膜厚のみではなく表面の粗さが同時に増大することが明らかとなり、そのため比較的薄く製膜するMoO3膜との間で上手く接合できない部分が発生するものが見られた。この問題の解決のため、各層の析出条件を再度見直す必要があることが判明した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
ダイオード特性の向上が停滞しているため。
本年度にその原因が明らかとなったと考えており、次年度に大きく進展することを期待している。
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| Strategy for Future Research Activity |
ダイオード特性にTiO2の電解析出膜の表面粗さが大きく影響していることが判明したため、次年度には、この問題の解決のため析出条件、特にTiO2成膜時の電流密度、温度、濃度を中心に検討し、析出が進行しても表面粗さが変化せずに膜厚を容易に制御できるようにする。これによってダイオード特性の向上を図る。
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| Causes of Carryover |
コロナの影響により、研究を実施しにくい時期があったため。
残額は多くなく、残りの研究期間で消耗品費として使用する。消耗品の内訳としては、ITO、石英などの基板、各種無機塩、イオン交換水製造装置の消耗品、AFMの探針などが比較的高価な物品として挙げられる。
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