2016 Fiscal Year Annual Research Report
Development of High Performance Organic Phototransistor Utilizing Long-range Surface Plasmon Resonance
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26420301
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| Research Institution | Niigata University |
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Principal Investigator |
新保 一成 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80272855)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
馬場 暁 新潟大学, 自然科学系, 准教授 (80452077)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 長距離伝搬表面プラズモン / ホトトランジスタ / グレーティングカップリング / ペンタセン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、表面プラズモン共鳴（SPR）に伴い金属表面近傍に生じる強電場を利用して有機薄膜における光吸収を増強させ、有機ホトトランジスタの高性能化を試みた。特に、長距離伝搬表面プラズモン共鳴（LRSPR）を利用することで効果的に有機層の光吸収を増強させ、素子性能を向上させることを目的とした。本研究で作製する素子ではゲート金属薄膜におけるSPRを利用するが、通常のSPRの電界のしみだし距離は小さく、絶縁層において電界が減衰するために有機層の光吸収の増強効果は小さい。これに対して、LRSPR は電界強度が大きくしみだし距離も長いため、有利になると期待される。表面プラズモン励起には、広い波長領域および様々な入射角度で簡便かつ安価に利用可能な素子を構築するため、グレーティングカップリング法を主に用いた。グレーティングカップリングによるSPRをホトトランジスタに適用した例は、申請者の知る限りこれまで報告されていない。
本年は最終年度であり、実際に有機トランジスタを作製してLRSPR特性や素子特性の光応答を測定した。LRSPRを利用するため、グレーティング構造を持つゲート金属電極をフッ素樹脂でサンドイッチし、そこにペンタセンを活性層とする素子を構築した。ｐ偏光照射により、LRSPRに伴う光反射率のディップを観測できた。さらに、直線偏光照射下で出力特性を比較したところ、ｐ偏光での応答が大きく、LRSPRに伴う有機層における光吸収の増強によると推察された。
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Research Products
(11 results)
