• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

単結晶有機半導体中電子伝導の巨大応力歪効果とデバイス応用

研究課題

研究課題/領域番号 17H01053
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性
研究機関東京大学

研究代表者

竹谷 純一  東京大学, 大学院新領域創成科学研究科, 教授 (20371289)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2017年度)
配分額 *注記
43,810千円 (直接経費: 33,700千円、間接経費: 10,110千円)
2017年度: 23,010千円 (直接経費: 17,700千円、間接経費: 5,310千円)
キーワード有機・分子エレクトロニクス
研究実績の概要

本研究の目的は、高移動度の単結晶有機超薄膜半導体が、分子間距離などの分子配置に大きく依存する電子伝導物性と小さな外力が大きな歪を引き起す力学特性を有し、両者が非常に強く結合している現象を解明することである。
分子層単結晶有機半導体・高分子複合物質の開発においては、有機半導体の膜厚をわずか一分子から数分子程度まで制御しつつ、10cm角以上の大面積に渡り、単結晶を成膜する技術を確立し、プラスティック基板上に安定して2分子層膜単結晶薄膜を成長するプロセスを確立することに成功した。さらにこの技術を用いて、Near Field communication 13.56MHz帯以上の高速応答を示す有機半導体単結晶デバイスの作成にも成功した。それにより、有機半導体の膜厚を制御しつつ、大面積化を実現したことで、多点歪みセンサーや振動センサーのプラットフォームになり得る、理想的な有機半導体膜の成膜を可能にした。
歪効果の電子物性研究においては、基板に歪を導入して、基板上に形成している2分子層膜有機半導体単結晶トランジスタに応力を発生するデバイスを構成し、4端子伝導、ホール効果の温度依存性測定の手法を確立した。またこのことにより、大面積塗布可能な有機半導体単結晶を用いたトランジスタにおける、スピンと電荷ダイナミクスを明らかにした。その結果、当研究室で合成された、極めて理想的な有機半導体C10-DNBDT-NWにおける電気伝導機構が、4.2Kの低温において無機半導体で用いられる古典モデルのバンド伝導をベースに記述できることを明らかにした。

現在までの達成度 (段落)

29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

29年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(1件)
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (2件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件)

  • [雑誌論文] Wafer-scale, layer-controlled organic single crystals for high-speed circuit operation2018

    • 著者名/発表者名
      Akifumi Yamamura, Shun Watanabe, Mayumi Uno, Masato Mitani, Chikahiko Mitsui, Nobuaki Isahaya, Yusuke Kanaoka, Toshihiro Okamoto*, and Jun Takeya*
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Coexistence of ultra-long spin relaxation time and coherent charge transport in organic single-crystal semiconductors2017

    • 著者名/発表者名
      Junto Tsurumi, Hiroyuki Matsui, Takayoshi Kubo, Roger Hausermann, Chikahiko Mitsui, Toshihiro Okamoto, Shun Watanabe, and Jun Takeya,
    • 雑誌名

      Nature Physics

      巻: 13 号: 10 ページ: 994-998

    • DOI

      10.1038/nphys4217

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2018-12-17  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi