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有機デバイス関連の「埋もれた界面」における電子構造の解明と大気効果の研究

Research Project

Project/Area Number 08J03787
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Physical chemistry
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

田中 裕介  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 2010: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2009: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2008: ¥600,000 (Direct Cost: ¥600,000)
Keywords有機半導体 / 光電子分光法 / エネルギーバンド分散 / 走査型トンネル顕微鏡 / 自己組織化膜 / 紫外電子分光法(UPS):逆光電子分光法(IPES):光電子収量分光法(PYS) / 界面電子準位接続
Research Abstract

市場投入に至った有機ELをはじめとした分子エレクトロニクスにおいて、分子配向に関する理解と制御はデバイスの性能向上において重要な鍵である。有機トランジスタなどの有機デバイスでは、電荷注入・抽出の物性に関連した分子/電極界面の電子準位接続が分子配向の変化によって影響を受け、分子間のπ電子の重なりやその異方性が膜中の電荷輸送に影響を与える。分子配向の制御には、自己組織化による高配向膜作製が有力な手法であり、自己組織化のメカニズムの解明やそれに関連した新規物性の探索は、基本的で重要な研究対象であると言える。本研究では、自己組織化膜の成膜法について、(1)分子自身に機能を持たせることによる超分子化と、(2)テンプレート基板を用いることによる自己組織化の二つのアプローチから、角度分解光電子分光(ARPES)、走査型トンネル顕微鏡・分光(STM/STS)を用いて実験を行った。(1)については放射光施設(つくばKEK-PF)を利用し、フタロシアニン誘導体の電子構造を調べた結果、電荷輸送特性がバンド伝導的である電子状態(分子間エネルギーバンド分散)の観測に成功した。この結果から、高い自己組織化能力と移動度を持つ分子であることが明らかになった[論文掲載済]。(2)についてはつくばのNIMSとの共同研究で、STM/STSを用いて擬一次元銀薄膜上に吸着させたコバルトフタロシアニン(CoPc)超薄膜の吸着構造について調べた。CoPc超薄膜の吸着構造は、擬一次元銀薄膜のストライプと平行方向に沿って高い異方性を有する一次元鎖構造を示すことが分かり、更に、ストライプの異方性を反映した分子マニュピレーションが可能であるため、この擬一次元銀薄膜はテンプレートとして機能することが明らかになった。

Report

(3 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2011 2010 2009 2008

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Intermolecular band dispersion in a self-assembled phthalocyanine derivative film : The case of tetrakis(thiadiazole)porhyrazine2010

    • Author(s)
      Y.Tanaka. K.Takahashi, T.Kuzumaki, Y.Yamamoto, K.Hotta, A.Harasawa, Y.Miyoshi, H.Yoshikawa, Y.Ouchi, N.Ueno, K.Seki, K.Awaga, K.Sakamoto
    • Journal Title

      PHYSICAL REVIEW B

      Volume: 82

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Role of interfacial dipole layer for energy-level alignment at organic/metal interfaces2009

    • Author(s)
      Y.Tanaka, K.Kanai, Y.Ouchi, K.Seki.
    • Journal Title

      Organic Electronics 10

      Pages: 990-993

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bardeen Limit and Non-integer S Regimes at Organic/Metal Interfaces : A Role of Spontaneous Charge Transfer2009

    • Author(s)
      Y.Tanaka, K.Kanai, Y.Ouchi, K.Seki.
    • Journal Title

      MRS Symposium Proceeding 1115-H09-06

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 有機/金属界面における電子準位接続とその制御2008

    • Author(s)
      山根宏之, 田中裕介, 河邉英司, 金井要, 関一彦
    • Journal Title

      表面科学 29(2)

      Pages: 99-104

    • NAID

      10021165499

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] コバルトフタロシアニンを吸着させた擬一次元銀薄膜のSTM観察2011

    • Author(s)
      田中裕介、立石龍誠、大内幸雄、上野信雄、中山知信、内橋隆、坂本一之
    • Organizer
      日本物理学会 第66回年次大会
    • Place of Presentation
      新潟大学
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Intermolecular band dispersion of a self-assembled tetrakis(thiadiazole)porhyrazine film2010

    • Author(s)
      Y.Tanaka, K.Takahashi, T.Kuzumaki, Y.Yamamoto, K.Hotta, A.Harasawa, Y.Miyoshi, H.Yoshikawa, Y.Ouchi, N.Ueno, K.Seki, K.Awaga, K.Sakamoto
    • Organizer
      18th International Vacuum Congress
    • Place of Presentation
      中国、北京
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Role of interfacial dipole layer for energy-level alignment at organic/metal interfaces2010

    • Author(s)
      Y.Tanaka, K.Kanai, Y.Ouchi, K.Seki.
    • Organizer
      ESPMI V
    • Place of Presentation
      Chiba Univ.
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機/電極界面における電子準位接続の解明とその制御2009

    • Author(s)
      田中裕介, 金井要, 大内幸雄, 関一彦
    • Organizer
      名古屋大学グローバルCOEフログラム「分子性機能物質科学の国際教育研究拠点形成」第2回物質科学フロンティアセミナー
    • Place of Presentation
      愛知県
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 電子構造の観点から見た有機半導体におけるpn特性2008

    • Author(s)
      田中裕介, 金井要, 大内幸雄, 関一彦
    • Organizer
      応用物理学会 秋季第69回学術講演会
    • Place of Presentation
      愛知県
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機/電極界面における電子準位接続の解明とその制御2008

    • Author(s)
      田中裕介, 金井要, 大内幸雄, 関一彦
    • Organizer
      第2回分子科学討論会
    • Place of Presentation
      福岡県
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 有機/電極界面における電子準位接続の解明とその制御2008

    • Author(s)
      田中裕介, 金井要, 大内幸雄, 関一彦
    • Organizer
      有機EL討論会第7回例会
    • Place of Presentation
      石川県
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Bardeen Limit and Interlevel Regimes at Organic/Metal Interfaces : The Role of the Interface State2008

    • Author(s)
      Yusuke Tanaka、Kaname Kanai、Yukio Ouchi、Kazuhiko Seki
    • Organizer
      The 4th edition of the international workshop on "Electronic Structure and Processes at Molecular-Based Interfaces" (ESPMI IV)
    • Place of Presentation
      プリンストン
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Bardeen Limit and Interlevel Regimes at Organic/Metal Interfaces : A Role of the Interface State2008

    • Author(s)
      Yusuke Tanaka、Kaname Kanai、Yukio Ouchi、Kazuhiko Seki
    • Organizer
      MRS Fall Meeting
    • Place of Presentation
      ボストン
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2024-03-26  

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