2018 Fiscal Year Research-status Report
Determination of charge injection barriers in organic semiconductors
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18K05064
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
田島 裕之 兵庫県立大学, 物質理学研究科, 教授 (60207032)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 蓄積電荷測定法 / 電荷注入障壁 / ACM / 有機デバイス / フタロシアニン / ペンタセン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度はまずアルミニウムを背面電極とした電荷拡散が起こらないような構造をもつ基板（背面制限電極型基板）を作成し、蓄積電荷測定法の実験を行った。その結果、電荷拡散が抑制され、信頼性の高いデータが取得できることがわかった。背面制限電極型基板を用いた場合、蓄積電荷－印加電圧の測定データから、直接絶縁層の電気容量を計測できるため、実験結果を精密に解析することも大きな利点である。この基板を用いて測定したデータは、Organic Electronics誌に現在投稿中である。
背面制限電極型基板を用いるといくつかの利点があることがわかったので、背面電極をAlからITOに変更した試料の作成に次いで取り組んだ。ITOを背面電極とした場合、光照射を背面から行えることに加えて、表面電極に用いる貴金属と仕事関数差がほとんどないため、バイアス電圧をゼロにしたときに、Flat band状態となることも利点である。このように考えて素子作成を行ったのだが、作成した試料に電荷が思うように注入できないという思わぬ現象に直面した。いろいろ調べた結果、この現象はどうやらプラズマCVD法で製膜したSiO2に多くのトラップができているためと思われることがわかった。AlとITOの仕事関数の違いにより、このような現象が出現したと思われる。そこで、この現象を解消すべく、過酸化水素水を用いた基板処理法を試みたところ、当初から期待していたような特性をもつ素子を作成することに成功した。現在この基板を用いた素子により実験を行っている。
上記の実験に加えて、国際学会での口頭発表、招待講演、国内学会での招待講演を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初目標としていた試料基板構造の改良を行った素子作成に関しては成功したことから、研究はおおむね順調に進展していると考える。この改良した基板を用いた蓄積電荷測定に関しては、現在論文投稿中である。
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| Strategy for Future Research Activity |
蓄積電荷測定法の応用として、i)絶縁層上に形成されたSAMの影響を定量的に調べること、ii)比較的障壁の小さい正孔注入障壁だけでなく電子注入障壁を求めること、が特に重要と考えている。この二つの大目標に取り組みたい。ちなみにii)の目標のためには、市販のファンクションジェネレータで出力できる±10Vを越えて電圧を出力できるように装置を改良する必要があるが、これに関しては最近改良に成功した。
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| Causes of Carryover |
前年度に他の研究費を繰り越しておいた分の余裕があったので残ができた。繰り越しておいた分は次年度に有効に活用できる。残額は8万程度であり、旅費あるいは消耗品代として活用する。
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