• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2014 Fiscal Year Research-status Report

電流注入型有機半導体マイクロレーザーの開発

Research Project

Project/Area Number 25390060
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

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, 上級主任研究員 (90222009)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2016-03-31
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 / ダブルへテロ構造 / 有機EL
Outline of Annual Research Achievements

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。本年度は昨年度整備したスライディングボート装置を用いて結晶性薄膜での三層積層構造(ダブルへテロ構造)を作製した。その際、原料がスムーズに流れ出るように、かつ必要以上に漏れ出すことが無く、制御された成膜レートを実現するため、るつぼスリットを狭くする必要があり、特注のるつぼを一部本年度予算で追加発注した。その結果、3層積層で1ミクロン以下の成膜が可能になった。また、今まで蒸着膜などで積層化した場合には光励起発振する膜を作ることが困難であったが、今回、3層積層膜でも光励起発振を実現できた点で、大きな進展があった。現在その結果について投稿論文作成中である。残念ながら電流注入型素子としては、現状使えないことが明らかになった。原因は結晶膜中のピンホールやマイクロクラックなどの影響で電流リークが生じ、LED動作できないことであった。今後、リークの無い結晶性ダブルへテロ有機膜を形成し、そのLED動作を目指す。さらに、本年度備品で購入したデジタルオシロスコープと昨年度別予算で準備した高速電力増幅器を組み合わせ、このLEDの高速電気パルス特性の評価などを進め、電流注入性の向上を図る予定である。他にも、TPCO系のみならず、新規有機発光性材料での微小共振器作製や時間分解分光などの各種共同研究が進んでいる点など順調に成果が出ている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

有機半導体系におけるスライドボート法による結晶性積層膜でのダブルへテロ構造形成と、その光励起発振に成功したことはいずれも初めてのことなので、高い目標の割には実現できた点、非常に順調に研究が進展していると言える。但し、有機結晶性薄膜での低抵抗を実現するためのドーピングについては実現例もほとんど無く、現在有効な手法が明確にはなっていない。その点のめどをつける新たな開発や知見が今後必要になってくると思われる。

Strategy for Future Research Activity

電流リークの無いダブルへテロ積層構造と結晶性薄膜の実現との両立を目指す必要が出てきた。有機ELにおいてピンホールの無い成膜は必須で有りそれを結晶性薄膜で実現することは非常に困難である。ここでは、TPCO系材料としての良好性を示すことが優先するので、局所的にでもリークの無い結晶性ダブルへテロ積層構造を試作する点を試みる。微小共振器形成との整合性は良い課題なので、局所的電極形成プロセスを工夫することでその実現を目指す予定である。

Causes of Carryover

別予算で支出した旅費や消耗品費分が差額として生じた。本年度に使用予定。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度の装置改造や各種消耗品などに利用予定。

  • Research Products

    (25 results)

All 2015 2014

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 2 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (20 results) (of which Invited: 3 results)

  • [Journal Article] Large gain for crystalline thin films of thiophene/phenylene co-oligomer by photo-pumping with femtosecond laser pulses2014

    • Author(s)
      望月博孝、川口喜三、佐々木史雄、堀田収
    • Journal Title

      JOURNAL OF LUMINESCENCE

      Volume: 155 Pages: 338-342

    • DOI

      doi:10.1016/j.jlumin.2014.06.049

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Optically pumped lasing from single-crystal cavity of p-phenylene oligomer2014

    • Author(s)
      柳久雄、田村健次、田中庸介、佐々木史雄
    • Journal Title

      Advances in Natural Sciences: Nanoscience and Nanotechnology

      Volume: 5 Pages: 045013-1-4

    • DOI

      doi:10.1088/2043-6262/5/4/045013

    • Open Access
  • [Journal Article] スライドボート法による有機結晶薄膜作製2014

    • Author(s)
      佐々木史雄、望月博孝、柳久雄、堀田収
    • Journal Title

      レーザー学会第468回研究会報告

      Volume: RTM14-48 Pages: 3-6

    • Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 溶液からの析出を利用した結晶作製2014

    • Author(s)
      望月博孝、佐々木史雄、堀田収
    • Journal Title

      レーザー学会第468回研究会報告

      Volume: RTM14-48 Pages: 7-10

  • [Journal Article] TPCO誘導体単結晶の光励起レーザー発振2014

    • Author(s)
      柳久雄、水野斎、佐々木史雄、堀田収
    • Journal Title

      レーザー学会第468回研究会報告

      Volume: RTM14-48 Pages: 15-20

  • [Presentation] ハロゲン置換(X = F, Cl, Br, I) ジフェニルへキサトリエンの結晶構造と発光特性2015

    • Author(s)
      園田与理子、後藤みどり、古部昭広、矢口かおり、佐々木史雄、松本祐樹、下位幸弘、阿澄玲子
    • Organizer
      日本化学会
    • Place of Presentation
      船橋市、千葉県
    • Year and Date
      2015-03-27
  • [Presentation] シアノ置換TPCO誘導体結晶を用いたマイクロキャビティの発光特性2015

    • Author(s)
      畑野良太、田中庸介、山下兼一、山雄健史、堀田収、佐々木史雄、柳久雄
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学、神奈川
    • Year and Date
      2015-03-13
  • [Presentation] PDMS上でのスチルベン誘導体の結晶形成2015

    • Author(s)
      望月博孝、園田与理子、佐々木史雄、阿澄玲子、周英
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学、神奈川
    • Year and Date
      2015-03-13
  • [Presentation] スライドボート法によるダブルヘテロ構造有機結晶薄膜作製2015

    • Author(s)
      佐々木史雄、望月博孝、柳久雄、堀田収
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学、神奈川
    • Year and Date
      2015-03-12
  • [Presentation] TPCO結晶マイクロキャビティの角度分解および時間分解レーザー特性2015

    • Author(s)
      田中庸介、後藤要、山下兼一、山雄健史、堀田収、佐々木史雄、柳久雄
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学、神奈川
    • Year and Date
      2015-03-12
  • [Presentation] サイズ制御したp-sexiphenyl単結晶キャビティの発光増幅特性2015

    • Author(s)
      田村健次、佐々木史雄、柳久雄
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学、神奈川
    • Year and Date
      2015-03-12
  • [Presentation] (チオフェン/フェニレン)コオリゴマー誘導体積層膜を用いた有機EL素子2015

    • Author(s)
      土器屋翔平、佐々木史雄、堀田収、柳久雄
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      東海大学、神奈川
    • Year and Date
      2015-03-12
  • [Presentation] 各種レーザーの技術動向と照明への応用2015

    • Author(s)
      佐々木史雄
    • Organizer
      各種レーザー技術の技術動向:将来展望と照明分野への応用
    • Place of Presentation
      八丁堀、東京
    • Year and Date
      2015-01-26
    • Invited
  • [Presentation] スライドボート法による有機結晶薄膜作製2014

    • Author(s)
      佐々木史雄、望月博孝、柳久雄、堀田収
    • Organizer
      レーザー学会第468回研究会
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学、京都
    • Year and Date
      2014-11-18
  • [Presentation] Optically pumped lasing from single-crystal cavity of p-phenylene oligomer2014

    • Author(s)
      柳久雄、田村健次、田中庸介、佐々木史雄
    • Organizer
      The 7th International Workshop on ADVANCED MATERIALS SCIENCE AND NANOTECHNOLOGY
    • Place of Presentation
      HaLong City, Vietnam
    • Year and Date
      2014-11-06
    • Invited
  • [Presentation] Effects of pn Doping in Thiophene/Phenylene Co-oligomers Thin Films2014

    • Author(s)
      佐々木史雄、川口喜三、望月博孝、原市聡、石塚知明、大塚照久、富江敏尚、渡辺秀治、下位幸弘、山雄健史、堀田収
    • Organizer
      KJF-ICOMEP
    • Place of Presentation
      つくば、茨城
    • Year and Date
      2014-09-22
  • [Presentation] Fluorescence and Amplified Emission Properties of Single-crystal 2,5-Bis(4-biphenylyl)thiophene2014

    • Author(s)
      小野静之、佐々木史雄、柳久雄
    • Organizer
      KJF-ICOMEP
    • Place of Presentation
      つくば、茨城
    • Year and Date
      2014-09-22
  • [Presentation] Light Amplification in Single-crystal Microcavity of p-Sexyphenyl2014

    • Author(s)
      柳久雄、田村健次、田中庸介、佐々木 史雄
    • Organizer
      KJF-ICOMEP
    • Place of Presentation
      つくば、茨城
    • Year and Date
      2014-09-22
  • [Presentation] Crystallization Behavior of 2,5-bis(4-biphenylyl)thiophene by Precipitation Process2014

    • Author(s)
      望月博孝、佐々木史雄
    • Organizer
      KJF-ICOMEP
    • Place of Presentation
      つくば、茨城
    • Year and Date
      2014-09-22
  • [Presentation] Emission Behavior of Fluorinated Distyrylbenzene Derivatives2014

    • Author(s)
      望月博孝、園田与理子、佐々木史雄、阿澄玲子
    • Organizer
      KJF-ICOMEP
    • Place of Presentation
      つくば、茨城
    • Year and Date
      2014-09-22
  • [Presentation] スライドボート法による融液からの有機結晶薄膜作製2014

    • Author(s)
      佐々木史雄、望月博孝、柳久雄、堀田収
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      北海道大学、北海道
    • Year and Date
      2014-09-20
  • [Presentation] 2,5-Bis(4-biphenylyl)thiopheneの結晶成長と光励起レーザー作用2014

    • Author(s)
      小野静之、柳久雄、佐々木史雄、堀田収
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      北海道大学、北海道
    • Year and Date
      2014-09-19
  • [Presentation] p-sexiphenyl単結晶キャビティの光励起レーザー発振2014

    • Author(s)
      柳久雄、田村健次、田中庸介、佐々木 史雄
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      北海道大学、北海道
    • Year and Date
      2014-09-18
  • [Presentation] 溶融結晶化により作製したTPCOマイクロキャビティの発光特性2014

    • Author(s)
      田中庸介、柳久雄、 中畑拓也、山下兼一、山雄健史、堀田収、佐々木史雄
    • Organizer
      応用物理学会
    • Place of Presentation
      北海道大学、北海道
    • Year and Date
      2014-09-18
  • [Presentation] レーザーライトにおける各種要求特性と技術開発動向2014

    • Author(s)
      佐々木史雄
    • Organizer
      レーザーライトの光学系設計と自動車用ヘッドライトへの応用
    • Place of Presentation
      五反田、東京
    • Year and Date
      2014-07-04
    • Invited

URL: 

Published: 2016-05-27  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi