| 研究課題/領域番号 |
09450012
|
|---|
| 研究種目 |
基盤研究(B)
|
| 配分区分 | 補助金 |
|---|
| 応募区分 | 一般 |
|---|
| 研究分野 |
応用物性・結晶工学
|
|---|
| 研究機関 | 大阪大学 |
|---|
研究代表者 |
平本 昌宏 大阪大学, 大学院・工学研究科, 助教授 (20208854)
|
|---|
| 研究分担者 |
横山 正明 大阪大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90029281)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
1997 – 1998
|
| 研究課題ステータス |
完了 (1998年度)
|
| 配分額 *注記 |
13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
1998年度: 2,900千円 (直接経費: 2,900千円)
1997年度: 10,500千円 (直接経費: 10,500千円)
|
|---|
| キーワード | 光電流増倍現象 / 有機 / 金属界面 / 増幅型光センサー / 構造トラップ / ナノレベル構造制御 / 初期光過渡応答 / 原子力間力顕微鏡 / トンネリング / 高速応答 / シリコン基板 / 原子間力顕微鏡 / 金超微粒子 |
|---|
| 研究概要 |
本研究は、申請者が発見した、光電導性有機顔料薄膜における、10万倍を越える光電流増倍現象の機構の詳細な解明を行い、実用可能な増幅型光センシングデバイスへの応用可能性を実証する目的で行ったものである。申請者はすでに、金属/有機薄膜界面に存在する分子サイズの行き止まり構造(構造トラップ)への光生成ホールの蓄積によって、界面に電界が集中し、電極からの電子のトンネル注入が誘起されるという倍増メカニズムを提出している。
本研究によって以下の成果が得られた。
1.増倍素子の初期過渡応答測定から、光照射後一定の1次光電流が流れ、数10ミリ秒後に増倍電流の立ち上がりが観測され、上述の増倍メカニズムを支持する明確な結果を得た。この知見に基づいて素子構造の改善を行い、増倍応答速度を大きく向上できた。
2.原子間力顕微鏡(AFM)による観測の結果、増倍を示す有機/金属界面は、有機薄膜が球状の金属超微粒子で一面に覆われた構造を持ち、界面に空間的行き止まり(構造トラップ)が存在することを確認した。金属粒子径の制御による増倍挙動の意図的コントロールに成功した。
3.あらかじめホールをトラップさせた有機顔料薄膜表面の表面電位をAFMプローブを用いて観測することに成功し、増倍を起こすトラップサイトの分布と顔料分子の表面配列構造との関係を示唆する結果を得た。
4.シリコン基板を用いた増倍素子の作製に成功し、今後のより高度なデバイス展開の基礎を確立した。
以上は、光電流増倍現象に基づく実用的な増幅型光センサーが実現できることを示す成果と考えている。
|
