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有機薄膜の積層化による伝導キャリアの膜中蓄積効果の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15656081
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 電子・電気材料工学
研究機関東京大学

研究代表者

鳥海 明  東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (50323530)

研究分担者 大畠 昭子  群馬大学, 工学部, 助手 (00301747)
研究期間 (年度) 2003 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2004年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2003年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードペンタセン / インピーダンス / Au / ペンタセン接触 / 臨界核サイズ / 粒密度 / 赤外特性 / 誘電率 / 薄膜成長機構
研究概要

本研究テーマにおいて、以下の研究を行った。
(1)有機メモリー:有機薄膜中の電子捕獲効果を明かにするために、Au/ペンタセン/薄膜/Al薄膜(ドット)/ペンタセン薄膜/Auというサンドイッチ構造を作成し、二端子配置で電流-電圧特性を調べた。その結果、高い電圧を一度加えると高電流状態になり、逆向きに電圧を加えると低電流状態膜になることがわかった。これはAlドットに起因した電荷捕獲によって、電流-電圧特性が変化したものと考えられ、有機メモリーしての基本機能を示すことができたと考える。
(2)有機薄膜FETモビリティの高精度評価技術の開発:FETのモビリティ評価は従来半導体FETの解析モデルによっているが、本研究ではチャネルに存在するキャリア数を容量特性評価から正確に求め、電流との比からモビリティを高精度に決める手法を開発し、実際にペンタセンFETに適用して従来法との比較を行った。それによると、キャリア数が少ない領域では、極めて大きな差が現れることがわかった。
(3)有機膜のインピーダンス特性:有機薄膜のメモリー効果を検討する上では、有機膜のインピーダンス特性は電荷捕獲効果を見極める上で重要である。Au/ペンタセン/Auのサンドイッチ構造を作成し、インピーダンスの周波数特性を評価した。その結果、ペンタセン膜を等価回路的にはRCの並行回路として扱えることがわかった。さらにペンタセンの膜厚依存生から、ペンタセンの比誘電率が6程度であることがわかった。
(4)有機薄膜伝導の光スイッチング特性:(3)と同様のMIM構造で、ペンタセン膜における光の照射スイッチング特性を調べた。その結果、光オフ時の電流の減少は、単純な減衰過程ではなく瞬時の短い時定数による減少と、それに続く長い時定数の減衰過程が重畳されているように観測された。これはペンタセン膜中のキャリアの捕獲、再結合過程と関係していると考えられる。

報告書

(2件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (8件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] 電流電圧特性とキャリア数を区別して評価したペンタセンTFTの移動度2005

    • 著者名/発表者名
      横山 孝理
    • 雑誌名

      春季第52回応用物理学関係連合講演会

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Study on the growth mechanism of pentacene thin films by the analysis of island density and island size distribution2004

    • 著者名/発表者名
      M.Tejima et al.
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 85(17)

      ページ: 3746-3746

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Complex Impedance Analysis and Photo-Induced Effects of Semiconducting Pentacene Films2004

    • 著者名/発表者名
      T.Nishimura et al.
    • 雑誌名

      Extended Abstracts of 2004 International Conference on Solid State Devices and Materials

      ページ: 866-867

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Accumulated Carrier Density Dependence of Pentacene TFT Mobility Determined by Split C-V Technique2004

    • 著者名/発表者名
      T.Yokoyama et al.
    • 雑誌名

      Extended Abstracts of 2004 International Conference on Solid State Devices and Materials

      ページ: 856-857

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Semiconducting Properties of Pentacene Thin Films Studied by Complex Impedance Analysis and Photo-induced Effects.2004

    • 著者名/発表者名
      A.Toriumi et al.
    • 雑誌名

      206^<th> Meeting of The Electrochemical Society,(Hawaii)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] ペンタセンの光照射効果による電気特性の変化2004

    • 著者名/発表者名
      西村 知紀
    • 雑誌名

      秋季第65回応用物理学会学術講演会

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tejima, et al.: "Anomalous Growth Temperature Dependence of the Surface Roughness of Pentacene Thin Films"Extended Abstracts of 2003 International Conference on Solid State Devices and Materials. 214 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] T.Komoda, et al.: "Performance and Degradation in Single Grain-size Pentacene Thin-Film Transistors"Jpn.J.Appl.Phys.. 42,No.6A. 3662 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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