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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

研究課題

研究課題/領域番号 08J03787
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 物理化学
研究機関名古屋大学

研究代表者

田中 裕介  名古屋大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2010年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2009年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2008年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
キーワード有機半導体 / 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
研究概要

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。

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (9件)

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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 雑誌名

      PHYSICAL REVIEW B

      巻: 82

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of interfacial dipole layer for energy-level alignment at organic/metal interfaces2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, K.Kanai, Y.Ouchi, K.Seki.
    • 雑誌名

      Organic Electronics 10

      ページ: 990-993

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bardeen Limit and Non-integer S Regimes at Organic/Metal Interfaces : A Role of Spontaneous Charge Transfer2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, K.Kanai, Y.Ouchi, K.Seki.
    • 雑誌名

      MRS Symposium Proceeding 1115-H09-06

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機/金属界面における電子準位接続とその制御2008

    • 著者名/発表者名
      山根宏之, 田中裕介, 河邉英司, 金井要, 関一彦
    • 雑誌名

      表面科学 29(2)

      ページ: 99-104

    • NAID

      10021165499

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      日本物理学会 第66回年次大会
    • 発表場所
      新潟大学
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Intermolecular band dispersion of a self-assembled tetrakis(thiadiazole)porhyrazine film2010

    • 著者名/発表者名
      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
    • 学会等名
      18th International Vacuum Congress
    • 発表場所
      中国、北京
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Role of interfacial dipole layer for energy-level alignment at organic/metal interfaces2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Tanaka, K.Kanai, Y.Ouchi, K.Seki.
    • 学会等名
      ESPMI V
    • 発表場所
      Chiba Univ.
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田中裕介, 金井要, 大内幸雄, 関一彦
    • 学会等名
      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
    • 発表場所
      愛知県
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 電子構造の観点から見た有機半導体におけるpn特性2008

    • 著者名/発表者名
      田中裕介, 金井要, 大内幸雄, 関一彦
    • 学会等名
      応用物理学会 秋季第69回学術講演会
    • 発表場所
      愛知県
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田中裕介, 金井要, 大内幸雄, 関一彦
    • 学会等名
      第2回分子科学討論会
    • 発表場所
      福岡県
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 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

    • 著者名/発表者名
      田中裕介, 金井要, 大内幸雄, 関一彦
    • 学会等名
      有機EL討論会第7回例会
    • 発表場所
      石川県
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Bardeen Limit and Interlevel Regimes at Organic/Metal Interfaces : The Role of the Interface State2008

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tanaka、Kaname Kanai、Yukio Ouchi、Kazuhiko Seki
    • 学会等名
      The 4th edition of the international workshop on "Electronic Structure and Processes at Molecular-Based Interfaces" (ESPMI IV)
    • 発表場所
      プリンストン
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Bardeen Limit and Interlevel Regimes at Organic/Metal Interfaces : A Role of the Interface State2008

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Tanaka、Kaname Kanai、Yukio Ouchi、Kazuhiko Seki
    • 学会等名
      MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      ボストン
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2024-03-26  

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