2021 Fiscal Year Annual Research Report
Development of organic-inorganic hybrid diodes using electrochemical deposition
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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 |
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、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とし、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。これまでの検討で、ダイオードの電気特性が各層の膜厚に大きく依存することがわかり、成膜過程において膜の表面状態が膜厚と共に変化していくことが示唆された。特に、表面粗さを制御できる析出条件を見出す必要があるとわかった。
そこで今年度は、特にTiO2層について検討を行った。複数の析出条件のうち、温度と電流値の影響が大きく、これらを少し下げて穏やかな析出を促すことによって、以前は100 nmを超えていた表面粗さが10 nm前後まで抑えられ、Haze値についても65.2％から0.2％まで低下させることに成功した。また、この膜はAs Depoの状態ではアモルファスであり、450℃に加熱することでアナターゼに変換でき、この変換の際にも表面粗さやHaze値にはほとんど影響がないことも見出した。
現在のところ、TiO2層の表面平滑性はダイオード特性に大きな変化をもたらしていないが、これによってより精密なp-i-n接合を形成可能になったと考えている。
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