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2011 Fiscal Year Final Research Report

Evaluation of Microscopic Properties and Elucidation of Charge-Trapping Mechanism of Organic Transistors with Electron Spin Resonance

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 21560008
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Applied materials science/Crystal engineering
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

MARUMOTO Kazuhiro  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (50293668)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) TAKEYA Junichi  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20371289)
Project Period (FY) 2009 – 2011
Keywords有機トランジスタ / 電子スピン共鳴 / ミクロ特性評価 / 処理電荷トラップ機構 / 界面処理 / 有機単結晶 / 有機薄膜
Research Abstract

We applied an electron spin resonance (ESR) method to field-effect transistors (FET) with organic crystals, conducting polymers, etc. to perform microscopic characterization of organic molecules in crystal grains or at device interfaces. The ESR method is high sensitive and capable of characterizing materials at molecular level. Using this method, we performed analyses of dynamics of charge carriers and charge trapping states at device interfaces. Moreover, we clarified formation of magnetic interactions and nonmagnetic states of charge carriers under high density charges.

  • Research Products

    (47 results)

All 2012 2011 2010 2009 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (20 results) Book (8 results) Remarks (13 results) Patent(Industrial Property Rights) (2 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Charge Formation in Pentacene Layers During Solar-Cell Fabrication : Direct Observation by Electron Spin Resonance2012

    • Author(s)
      K. Marumoto, et al
    • Journal Title

      Advanced Energy Materials

      Volume: 2(5) Pages: 591-597

    • DOI

      DOI:10.1002/aenm.201100774

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electron Spin Resonance Study of Interface Trap States and Charge Carrier Concentration in Rubrene Single-Crystal Field-Effect Transistors2011

    • Author(s)
      M. Tsuji, K. Marumoto, et al
    • Journal Title

      Applied Physics Express

      Volume: 4 Pages: 085702-1-085702-3

    • DOI

      DOI:10.1143/APEX.4.085702

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Microscopic mechanisms behind the high mobility in rubrene single-crystal transistors as revealed by field-induced electron spin resonance2011

    • Author(s)
      K. Marumoto, et al
    • Journal Title

      Physical Review B

      Volume: 83(7) Pages: 075302-1-075302-6

    • DOI

      DOI:10.1103/PhysRevB.83.075302

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ESRによる高移動度ルブレン単結晶トランジスタのキャリアダイナミクスの解析2009

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Journal Title

      応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会誌: M & BE

      Volume: 第20巻第4号 Pages: 213-220

    • URL

      http://annex.jsap.or.jp/support/division/MandBE/kaishi/vol20.html

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] イオンゲルを用いた有機トランジスタの高電荷密度状態のESR研究2012

    • Author(s)
      丸本一弘, 他
    • Organizer
      日本物理学会第67回年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学、西宮
    • Year and Date
      2012-03-25
  • [Presentation] 「Electron Spin Resonance (ESR)法を用いた有機半導体薄膜デバイスのミクロ特性評価」(招待講演)2011

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Organizer
      応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会講習会「有機半導体薄膜の機器分析」
    • Place of Presentation
      産業技術総合研究所臨海副都心センター、東京
    • Year and Date
      2011-11-11
  • [Presentation] Electron spin resonance study of ion gel-gated polymer transistors2011

    • Author(s)
      M. Tsuji, K. Marumoto, et al
    • Organizer
      Tsukuba International Workshop on Science and Patents 2011
    • Place of Presentation
      Tsukuba, Japan
    • Year and Date
      2011-10-20
  • [Presentation] イオンゲルを用いた高分子薄膜トランジスタの電場誘起ESR2011

    • Author(s)
      丸本一弘, 他
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学、富山
    • Year and Date
      2011-09-22
  • [Presentation] 「有機デバイスのミクロ特性評価用の電子スピン測定装置」(招待講演)2011

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Organizer
      JST筑波大学新技術説明会
    • Place of Presentation
      科学技術振興機構JSTホール、東京
    • Year and Date
      2011-07-19
  • [Presentation] 「電子スピン共鳴による有機デバイスのミクロ解析と特性向上」(招待講演)2011

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Organizer
      筑波大学TIMSスタートアップ研究交流会
    • Place of Presentation
      筑波大学、つくば
    • Year and Date
      2011-06-25
  • [Presentation] 「有機半導体材料とデバイスのESR」(招待講演)2010

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Organizer
      第8回ESR夏の学校、講義
    • Place of Presentation
      京都トラベラーズイン、京都
    • Year and Date
      20100728-30
  • [Presentation] ルブレン単結晶トランジスタにおける高移動度発現の微視的機構の電場誘起ESRによる解明2010

    • Author(s)
      丸本一弘, 他
    • Organizer
      第49回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      名古屋大学、名古屋
    • Year and Date
      2010-11-12
  • [Presentation] 電場誘起ESRによるルブレン単結晶トランジスタ界面のトラップ状態解析2010

    • Author(s)
      丸本一弘, 他
    • Organizer
      日本物理学会2010年秋季大会
    • Place of Presentation
      大阪府立大学、堺
    • Year and Date
      2010-09-23
  • [Presentation] 「有機単結晶トランジスタにおける高移動度発現の微視的機構と特性向上」(招待講演)2010

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Organizer
      つくばナノテク拠点シンポジウム
    • Place of Presentation
      筑波大学、つくば
    • Year and Date
      2010-08-06
  • [Presentation] 「有機単結晶トランジスタにおける高移動度発現機構の電場誘起ESRによる解明」(招待講演)2010

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Organizer
      第8回ESR夏の学校、研究紹介
    • Place of Presentation
      京都トラベラーズイン、京都
    • Year and Date
      2010-07-30
  • [Presentation] Spatial Extent of Doping-Induced Hole Carriers in Very High-Mobility Rubrene Single Crystals2010

    • Author(s)
      N. Arai, K. Marumoto, et al
    • Organizer
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2010 (ICSM 2010)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2010-07-08
  • [Presentation] On the Microscopic Mechanism of Very High Mobility in Organic Single-Crystal Transistors Directly Revealed by FI-ESR2010

    • Author(s)
      K. Marumoto, et al
    • Organizer
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2010 (ICSM 2010)
    • Place of Presentation
      Kyoto, Japan
    • Year and Date
      2010-07-08
  • [Presentation] 高移動度ルブレン単結晶トランジスタの半導体界面状態の電子スピン共鳴観測2010

    • Author(s)
      丸本一弘, 他
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学、岡山
    • Year and Date
      2010-03-21
  • [Presentation] 「電場誘起ESRによる有機半導体界面の電子状態観測」(招待講演)2010

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学、岡山
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Presentation] SAM界面処理された高移動度ルブレン単結晶FETのESRによる評価2010

    • Author(s)
      丸本一弘, 他
    • Organizer
      2010年春季第57回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東海大学、平塚
    • Year and Date
      2010-03-19
  • [Presentation] ルブレン単結晶トランジスタのESRによる界面および表面分子配向観測2009

    • Author(s)
      丸本一弘, 他
    • Organizer
      第48回電子スピンサイエンス学会年会
    • Place of Presentation
      神戸大学、神戸
    • Year and Date
      2009-11-10
  • [Presentation] 「高移動度ルブレン単結晶のFET界面および結晶表面における分子再構成の電子スピン共鳴研究」(招待講演)2009

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Organizer
      有機単結晶表面構造ミニワークショップ、理化学研究所
    • Place of Presentation
      和光
    • Year and Date
      2009-10-13
  • [Presentation] Molecular Reconstructions on Semiconductor Surfaces and Interfaces of High-Mobility Organic Crystals as Investigated by Electron Spin Resonance2009

    • Author(s)
      K. Marumoto
    • Organizer
      International IMR Workshop on Group IV Spintronics
    • Place of Presentation
      Sendai, Japan
    • Year and Date
      2009-10-05
  • [Presentation] 「ESRによる有機材料の電荷輸送現象の解析」(招待講演)2009

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Organizer
      日本学術振興会情報科学用有機材料142委員会「有機光エレクトロニクス部会第33回研究会」
    • Place of Presentation
      東京理科大学、東京
    • Year and Date
      2009-04-22
  • [Book] 「低電圧駆動塗布型有機トランジスタの電子スピン」、有機デバイスのための塗布技術2012

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Total Pages
      78-86
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] 「Electron Spin Resonance (ESR)法を用いた有機半導体薄膜デバイスのミクロ特性評価」、有機半導体薄膜の機器分析2011

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Total Pages
      41-50
    • Publisher
      応用物理学会有機分子・バイオエレクトロニクス分科会
  • [Book] Electron Spin Resonance of Organic Devices, Encyclopedia of Nanoscience and Nanotechnology (second edition), ed. H. S. Nalwa2011

    • Author(s)
      S. Kuroda and K. Marumoto
    • Total Pages
      481-496
    • Publisher
      American Scientific Publishers, California
  • [Book] 「有機半導体材料とデバイスのESR」、第8回ESR夏の学校2010

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Total Pages
      1-57
    • Publisher
      電子スピンサイエンス学会
  • [Book] 「電子スピン共鳴法(ESR)を用いた有機トランジスタ界面のミクロ特性評価法」、有機デバイスのための界面評価と制御技術2009

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Total Pages
      21-34
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] 「ペンタセンFETの伝導機構」、低分子有機半導体の高性能化2009

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Total Pages
      29-40
    • Publisher
      サイエンス & テクノロジー
  • [Book] 「ソリトン、ポーラロンによる共役ポリマーデバイスの機能発現とその制御」、次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能2009

    • Author(s)
      黒田新一, 伊東裕, 田中久暁, 丸本一弘
    • Total Pages
      243-249
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Book] 「電荷移動度の測定法と定量化法」、有機薄膜太陽電池の高効率化と耐久性向上2009

    • Author(s)
      丸本一弘
    • Total Pages
      339-349
    • Publisher
      サイエンス & テクノロジー
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ims.tsukuba.ac.jp/~marumoto_lab/index.html

  • [Remarks] 記者会見、丸本一弘、「有機薄膜太陽電池の劣化機構を分子レベルで解明-新解析手法による有機太陽電池の高効率化へ-」、記者会見、筑波大学、つくば、2012年3月2日

  • [Remarks] 新聞掲載、丸本一弘、「有機薄膜太陽電池新たな調査方法を開発実用化へ貢献」、筑波大学新聞、2012年4月9日、第299号、2面

  • [Remarks] 丸本一弘、「有機薄膜太陽電池の劣化機構筑波大分子レベルで解明」、科学新聞、2012年3月23日、朝刊、全国版4面

  • [Remarks] 丸本一弘、「有機薄膜太陽電池筑波大、解析手法開発性能向上へ足掛かり」、日刊工業新聞、2012年3月2日、朝刊、全国版17面.

  • [Remarks] 丸本一弘、「有機太陽電池内、細かく観察効率阻害の要因特定筑波大」、日経産業新聞、2012年3月2日、朝刊、全国版9面.

  • [Remarks] プレスリリース、丸本一弘、「有機薄膜太陽電池の劣化機構を分子レベルで解明-新解析手法による有機太陽電池の高効率化へ-」、科学技術振興機構(JST)プレスリリース、2012年3月1日

  • [Remarks] 丸本一弘、「筑波大学など、有機薄膜太陽電池の劣化機構を分子レベルで解明」、日本経済新聞(プレスリリース)、2012年3月1日

  • [Remarks] 報道、丸本一弘、「筑波大他有機薄膜太陽電池の劣化機構を分子レベルで解明」、ジャパン・フォー・サステナビリティ、2012年5月17日.Japanese Researchers Identify Mechanism Behind Deterioration of Organic Thin Film Solar Cells, Japan for Sustainability (JFS)、May 17, 2012

  • [Remarks] 丸本一弘、「有機薄膜太陽電池の劣化機構を分子レベルで解明~新解析手法による有機太陽電池の高効率化へ~」、ナノテクジャパン、2012年3月19日

  • [Remarks] 丸本一弘、「筑波大など、有機薄膜太陽電池の劣化機構を分子レベルで解明」、Yahoo!ニュース、2012年3月6日

  • [Remarks] 丸本一弘、「筑波大など、有機薄膜太陽電池の劣化機構を分子レベルで解明」、マイナビニュース、2012年3月6日

  • [Remarks] 丸本一弘、「筑波大学、有機薄膜太陽電池の劣化機構を分子レベルで解明」、国立環境研究所環境情報メディア環境展望台、2012年3月2日

  • [Patent(Industrial Property Rights)] 電子スピン測定装置及び測定方法2009

    • Inventor(s)
      丸本一弘
    • Industrial Property Rights Holder
      筑波大学
    • Industrial Property Number
      特許、PCT/JP2009
    • Filing Date
      2009-10-02
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 有機薄膜太陽電池2009

    • Inventor(s)
      丸本一弘
    • Industrial Property Rights Holder
      筑波大学
    • Industrial Property Number
      特許、特願2009
    • Filing Date
      2009-09-07

URL: 

Published: 2013-07-31  

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