2014 Fiscal Year Annual Research Report
| Project/Area Number |
25610084
|
|---|
| Research Institution | Tohoku University |
|---|
Principal Investigator |
下谷 秀和 東北大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (60418613)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2015-03-31
|
| Keywords | 有機トランジスタ |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
有機半導体を用いた両極性電界効果トランジスタにおいて有機半導体に正孔・電子の両方を同時に注入させると、それらの再結合による発光が生じる。この様な有機発光トランジスタはスイッチングと発光を併せ持つ素子として、また電界効果による静電的キャリアドーピングにより低抵抗化されるため有機半導体レーザーへの発展を目指して注目されている。しかし、一般的に電荷キャリア易動度と発光効率がともに高い有機半導体材料を得るのは困難である。本研究では、異なる種類の二枚の単結晶を貼り合せたものを活性層として用い、それらの間の励起子移動を利用することにより、電荷輸送層と発光層を分離した機能分離型有機発光トランジスタの開発を行った。これにより、発光波長変換や、より発光効率の高い材料での発光が期待される。有機半導体中の一重項励起子の寿命は短く、励起子拡散長は短いため、単結晶間の励起子移動のためには、拡散長の長い三重項励起子を用いる必要がある。一部の有機半導体では一個の一重項励起子から二個の三重項励起子への分裂とその逆の過程が起こる。これを利用することにより、電荷輸送層から三重項励起子として発光層へ拡散したのち、一重項励起子に融合して発光することが可能であると考えられる。実際に、大型の有機半導体単結晶の上に小型の有機半導体単結晶を貼り合せ、下層の有機半導体のみに電極を蒸着し、電界効果トランジスタを作製したところ、上層の有機半導体からの発光を観察することができた。また、それらの間に絶縁体の調査アルカンの薄膜を挿入したところ、発光が観測されなかったことから、これは光励起ではなく励起子移動によるものであることが確かめられた。
|
