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2010 Fiscal Year Annual Research Report

ピセンのドーピング効果と電子物性

Research Project

Project/Area Number 22540364
Research InstitutionJapan Synchrotron Radiation Research Institute

Principal Investigator

藤原 明比古  財団法人高輝度光科学研究センター, 利用研究促進部門, 主席研究員 (70272458)

Keywords有機半導体 / 分子性固体
Research Abstract

本研究では、ピセンのドーピング効果と電子物性の相関を調べることを目的としている。初年度である平成22年度は、より効率的な電界効果による電子物性変調を第一の目的とした。具体的には、高い性能を持つ電界効果トランジスタの作製とその評価である。その結果、以下の成果を達成した。
1. これまで、ピセンFETは、その動作においてヒステリシスが非常に大きく、基礎物性評価としても応用としても性能に問題があった。今回、疎水性の高い基板を用いてFETを作製することで、ヒステリシスを大幅に抑制することに成功した。
2. 高い性能を示すピセンFETは1ppmというわずかな酸素に応答することを明らかにした。酸素のみを選択的、かつ、高効率で検出できる特性は、センサへの応用が可能なことを示している。酸素暴露によるデバイス電流の増加はデバイス界面付近のトラップの現象と理解してきたが、今回のデバイスにおいて、酸素を暴露したFETでは、高電圧側で電流の抑制効果も見られ、酸素暴露による電流増加の起源と逆の効果の観測もされた。バルクの特性と、界面の特性の特長が表れたとして理解できる。
3. ベンゼン環がアームチェア型に5個連なったピセンのFETが酸素に敏感なのに対して、7個連なった[7]フェナセンは、酸素暴露に対してデバイス特性が安定であることを発見した。今後の安定的なデバイス、再現性の高い物性評価に向けた新しい材料とフェナセン系分子の安定性に関する知見が得られた。

  • Research Products

    (8 results)

All 2011 2010 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Characteristics of field-effect transistors with 1D extended hydrocarbon, [7] phenacene2011

    • Author(s)
      Y.Sugawara, 他
    • Journal Title

      Appl.Phys.Lett.

      Volume: 98 Pages: 013303

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 有機分子性固体における電界効果キャリア注入と物性制御2011

    • Author(s)
      久保園芳博, 他
    • Journal Title

      表面科学

      Volume: 32 Pages: 27-32

  • [Journal Article] 芳香族有機分子による超伝導体の開発2011

    • Author(s)
      久保園芳博, 他
    • Journal Title

      ファインケミカル

      Volume: 40 Pages: 5-13

  • [Journal Article] Quantitative analysis of O_2 gas sensing characteristics of picene thin film field-effect transistors2010

    • Author(s)
      X.Lee, 他
    • Journal Title

      Org.Electron.

      Volume: 11 Pages: 1394-1398

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ピセンの超伝導2010

    • Author(s)
      久保園芳博, 他
    • Journal Title

      固体物理

      Volume: 45 Pages: 361-370

  • [Journal Article] ピセン超伝導のメカニズム-その物性化学とエレクトロニクス応用2010

    • Author(s)
      久保園芳博, 他
    • Journal Title

      化学

      Volume: 65 Pages: 52-57

  • [Journal Article] 芳香族分子ピセン結晶における超伝導の発見2010

    • Author(s)
      久保園芳博, 他
    • Journal Title

      物理学会誌

      Volume: 65 Pages: 978-983

  • [Remarks]

    • URL

      http://www.spring8.or.jp/ja/memberdata/05231

URL: 

Published: 2013-06-26  

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