2016 Fiscal Year Annual Research Report
Direct visualization of trapped carrier in organic light-emitting diodes by using electric-field-induced optical second-harmonic generation measurement, and its application to degradation analysis
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25709022
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
田口 大 東京工業大学, 工学院, 助教 (00531873)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 誘電物性 / 解析・評価 / トラップ / 可視化 / 光第2次高調波発生 / 電子デバイス・機器 / 電子・電気材料 / 電界 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本課題は、研究代表者が世界に先駆けて実現したEFISHG法を拡張し、有機EL素子中でのキャリアの実空間での挙動の評価に加えて、エネルギー空間でのキャリア挙動も評価できるシステムの実現を目的としている。最終年度である平成２８年度は、トラップキャリアのエネルギー空間での測定精度について評価した。
エネルギー空間での評価システムとして、熱刺激電流測定（TSC）及び電荷変調分光測定（CMS）とEFISHG測定を組み合わせた評価システムを構築してキャリア挙動を評価した。TSCと組み合わせた測定では界面トラップ深さ0.1 eVの精度で0.1 μC/cm2の電荷量をトラップ電荷が形成する電界測定から評価できることを確認した。研究課題計画当初の目標精度をおおむね達成しており、閾値電圧シフト1Vをエネルギー準位の2次元分布像として測定可能である。
本課題で実施した2次元分布像を得る方法は、積層型有機EL（a-NPD/Alq3）については軸対称偏光を用いたマッピングによる方法を、発光トランジスタ構造をもつデバイス（F8BT）ではCCDによるイメージングによる方法を用いた。マッピングの方法は測定領域を1μm～1mmと大きく変更しやすく、イメージングでは測定時間を短くできること（電界1MV/cm, 露光60 s, 領域10×10 mm, 光源がQスイッチNd:YAGレーザ＋OPOの場合）を確認した。
本評価システムは、有機EL素子にとどまらず、トラップ電荷がデバイス特性に影響する有機メモリトランジスタ、ペロブスカイト太陽電池についても評価できる。本課題実施期間中に、これらの素子について初期段階の測定も行うことができた。成果については雑誌論文および国内会議・国際会議を通して公表した。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Causes of Carryover |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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