2006 Fiscal Year Annual Research Report
Project/Area Number |
18360011
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Research Institution | Kyushu University |
Principal Investigator |
筒井 哲夫 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (40037982)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤田 克彦 九州大学, 先導物質化学研究所, 教授 (20281644)
片平 賀子 九州大学, 総合理工学研究院, 助手 (90315143)
安田 剛 九州大学, 先導物質化学研究所, 助手 (30380710)
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Keywords | 有機半導体 / 太陽電池 / 偏光検出 / フタロシアニン / ペリレン誘導体 / 光電変換素子 |
Research Abstract |
我々は有機分子配向薄膜の異方性に起因する吸収二色性に着目し、有機配向膜を用いた光電変換素子が優れた偏光応答特性を示すことを見出した。本研究は高い分子配向薄膜の作製、その薄膜基礎物性測定、さらに申請者らが開発した偏光検出型フォトセンサーの性能向上と応用を目的としている。具体的には1.高い一軸配向薄膜を形成する手法の開発、有機半導体の探索、合成、2.配向有機薄膜のキャリア輸送能力測定、3.色情報(赤、緑、青)検出可能な透明フォトディテクターの開発、4.有機配向膜を用いた論理素子または光電子集積回路の作製以上の4点が主目標である。 平成18年度は素子背面に置かれた白黒検出が可能な透明有機フォトディテクターの開発に成功したので概要を報告する。開発したデバイスは基本的に1986年にC.W.Tangが報告したp型銅フタロシアニン(CuPc)、n型ペリレン誘導体(PTCBI)積層型のデバイス構造であるが、随所に改良を加えている。まずはPTCBI薄膜をラビングし、その上に同じ材料を低速蒸着することで一軸配向した薄膜の作製に成功した。さらにCuPcとPTCBIは吸収領域が500-800nmで重なるため、CuPcより長波長側に吸収領域を有する材料の探索を行った。その結果、フタロシアニンの中心金属を変化させたTiOPcが長波長側に吸収を有しており、光電変換効率を損なうことなくデバイスを作製することが可能であった。また電荷取り出し電極/有機半導体にバッファー層の導入も行った。具体的にはITO/PTCBI界面に極薄In金属、TioPc/Au界面にはPEDoT:PSSを挿入することで、高効率の偏光検出型光電変換素子の作製に成功した。これらの成果が国際的に評価の高い学術雑誌に掲載されていることからも、本研究で得られた成果は来年度の展開に大きく寄与できる。
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