2011 Fiscal Year Annual Research Report
有機界面の構造と電子構造:理想界面と実デバイスを貫く新しい学理の実験的探求
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19105005
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
金井 要 東京理科大学, 理工学部・物理学科, 准教授 (10345845)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大内 幸雄 名古屋大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (60194081)
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| Keywords | 有機半導体 / 界面電子構造 / 光電子分光 / 逆光電子分光 / 有機エレクトロニクス / 導電性高分子薄膜 / 有機ビラジカル分子 / 有機太陽電池 |
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| Research Abstract |
(1)有機試料用逆光電子分光(IPES)を用いた有機半導体界面の研究:これまで、本プロジェクトで開発してきた有機試料用IPESを用いて、様々な有機半導体界面の非占有電子状態の研究を行った。平成23年度では、特に光電子分光(UPS)とIPESを組み合わせ、有機エレクトロニクスにおいて重要なMoO_3、Al_2O_3、Tio_2などの金属酸化薄膜と正孔輸送材料であるα-NPDなどの有機半導体との界面の電子状態を系統的に調べた。
また、有機EL素子の青色・白色発光材料として知られている多くのポリフルオレン誘導体薄膜と電極金属、金属酸化膜との界面のフェルミ準位近傍の電子構造を明らかにした。特に、これまで、高分子薄膜界面の電子状態を調べた研究例は皆無であったが、本プロジェクトでは、数nmから数百nmまでの膜厚のポリフルオレン誘導体薄膜について、UPS-IPES、光電子顕微鏡を用いて電子状態を解明する事に成功した。これらの系統的な研究成果は、応用面において重要な有機半導体/金属酸化薄膜界面や導電性高分子界面の占有/非占有電子構造の成り立ちを明らかにしたものであり、今後、新たな有機エレクトロニクス材料の設計への指針を与える事が期待される。
(2)新しい有機エレクトロニクス材料への展開:平成23年度は、特に、非常に小さなエネルギーギャップを有する新規性の高い有機エレクトロニクス材料である有機ビラジカル分子性薄膜について、その特異な薄膜構造と電子構造について研究を行った。特に、非常に強い分子間引力を持つBDTDA、Ph_2-IDPL結晶性薄膜の電子状態を解明し、1eVにも及ぶ非常に大きな分散幅を持つエネルギーバンド構造が形成される事を示した。また、大内は、新規性の高い材料であるイオン液体に関連した、様々な界面構造を系統的に調べた。
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