2013 Fiscal Year Research-status Report
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25390060
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
佐々木 史雄 独立行政法人産業技術総合研究所, 電子光技術研究部門, 研究グループ長 (90222009)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 有機半導体レーザー / マイクロキャビティ / (チオフェン/フェニレン)コオリゴマー / pn接合 / キャリアドーピング / 有機EL / ダブルへテロ構造 |
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| Research Abstract |
室温での光学・伝導特性共に優れた性能を持つ有機半導体材料(チオフェン/フェニレン)コオリゴマー(TPCO)に微細加工を施し、少ないキャリア注入でレーザー発振が得られるような微小共振器と電流注入デバイス構造とを両立させる有機結晶薄膜作製技術と加工プロセスの開発を進めている。本年度は結晶性の良好なダブルへテロ構造を作製するための基盤となる薄膜結晶作製法として、スライディングボート機構を用いた液相エピタキシー装置の立ち上げに重点を置いて取り組んだ。しかしながら、液相エピ装置導入が年度後半で十分な立ち上げが出来ず、ルツボ先端部分からの液漏れが深刻で、年度内の解決は出来なかった。但し、ルツボ先端部分の加工法や構造自身の改善によりこの問題の解決に目処が付きつつ有り、単層での結晶膜形成が確認できた。今後、結晶膜の品質向上や多層化に向けて開発を続けていく予定である。
電流パルス駆動の実験装置も一部別予算で高速電力増幅装置を入手し、立ち上げができつつある。現状1マイクロ秒程度のパルスでは効率的な電流駆動が出来るようになったが、それに耐えうる素子が作製できていない点等今後の課題である。素子自体の応答速度の向上や、検出系の分解能向上なども、2年目以降順次進めていく予定である。
また、これらTPCO系有機結晶からなる各種光学特性やデバイス試作などを共同研究で進め、共振器設計やデバイスプロセスに反映すべく取り組んでいる。特に溶液からの結晶成長条件やそれによる共振器形成、及びその光学特性評価では、順調に成果が出ており、全体として進捗状況は良好である。但し、2層以上の結晶性積層膜を形成するという観点では、液相エピタキシー法が重要な位置を占めており、2年目以降、そこを重点的に注力していきたい。
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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
装置導入までに少し時間がかかったが、ある意味市販されていない装置なので予想されていた範囲内である。同様の装置は産業技術用途としては購入可能であるが、III-V族無機半導体用のため、高温が必須で有り、値段も数千万円単位の装置である。これを有機半導体に適用する試作品として200万円程度で動作可能になった点、順調な仕上がりとも言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
概要でも記載したよう、液相エピタキシー装置を十分稼働する点が重要なので、その点に重点を置いて進めていきたい。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
液相エピ用のルツボ改善が必要であることがわかってきたが、その時期が年度末でタイミングを逸したため。
改善後の値段が1個およそ20万円程度となることがわかった。そのため、次年度予算と合算して改善後のるつぼ購入に充てる予定である。
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