| 研究課題/領域番号 |
15J07188
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 国内 |
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| 研究分野 |
応用物性
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| 研究機関 | 総合研究大学院大学 |
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研究代表者 |
大橋 知佳 総合研究大学院大学, 物理科学研究科, 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-24 – 2017-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2016年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2016年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 有機半導体 / ドーピング / ホール効果 / 有機トランジスタ / 太陽電池 |
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| 研究実績の概要 |
2016年度は、有機単結晶への極微量ドーピング効果について基礎的に解明するため、有機FETによる移動度評価に取り組んだ。有機単結晶にはルブレンを、ドーパントにはアクセプターとして塩化鉄を用いた。ルブレン分子を低速で蒸着することで、ルブレン単結晶基板上に結晶成長させ（ホモエピタキシャル成長）、同時に回転円板シャッターを用いた極超低速蒸着技術を駆使して、塩化鉄を蒸着し、ルブレン単結晶膜にドーピングした。今回、FET移動度（μFET）の温度依存性を測定することで、ドーピングに伴って形成される欠陥がトラップとして働き、有機単結晶のドーピング効率を低下させていることを明らかにした。ドーピング濃度を0から500 ppmまで増大していくと、μFETは0.52から2.3 x 10-3 cm2V-1s-1まで減少した。さらに25から50℃の温度領域において、Arrhenius型の温度依存性を示した。今回、観測したμFETは、正孔がトラップに滞在する時間を含んだドリフト移動度と見なせ、傾きからトラップの活性化エネルギー（Ea）を算出できる。500 ppmではEa = 0.37 eVと決定でき、Eaはアクセプター準位よりもかなり深い位置にあることが分かった。塩化鉄1分子のドーピングに対して、格子欠陥に由来するトラップが9割以上の割合で形成され、発生した正孔を捕獲するため、ドーピング効率が低下するモデルを提出した。有機単結晶に効率良くドーピングするためには、トラップを抑制しながらドーピングできる作製方法（アニール処理等）や新たなドーパントの開発がさらに必要であるという知見を得ることが出来た。
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| 現在までの達成度 (段落) |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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