有機半導体を使用した広帯域光増幅素子の基礎研究

• 研究課題/領域番号: 17K18786
• 研究種目: 挑戦的研究(萌芽)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 素粒子、原子核、宇宙物理およびその関連分野
• 研究機関: 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構
• 研究代表者: 村上 武 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 素粒子原子核研究所, 協力研究員 (40391742)
• 研究分担者: 熊木 大介 山形大学, 有機材料システム研究推進本部, 准教授 (80597146)
• 研究期間 (年度): 2017-06-30 – 2020-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2019年度)
• 配分額: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円); 2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2018年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: 有機半導体 / 検出器 / エレクトロニクス / 高エネルギー物理実験 / 検出器技術 / 素粒子・原子核実験 / 光検出

研究成果の概要

本研究では有機半導体薄膜トランジスタ(有機TFT)を使用した広帯域光検出増幅素子の基礎研究である。共同研究者である山形大学・熊木様は、有機TFT素子の製造。出来上がったデバイスを研究代表者が各種電気測定装置・分光器・真空測定システム等を使用して測定解析・研究を行った。電気測定装置はデバイスの電流の変化を測定する。分光器はデバイスの波長依存性を測定解析した。真空測定システム（平成30年物品費にて）はデバイスの温度を-100℃~100℃まで変化させ、デバイスの温度依存性を測定解析した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機半導体の基礎特性を調べるために、基礎電気特性・波長依存性・温度特性を測定・解析するシステムを構築できた。それぞれの装置の役目に関しては下記に述べる。電気測定装置はデバイスの電流の変化を測定する装置です。分光器は波長分別する部分と波長光を照射する光源から構成されている装置で波長を200nm~800nmまで変化させデバイスの波長依存性を測定解析した。真空測定システムはデバイスの温度を-100℃~100℃まで変化させ、デバイスの温度依存性を測定解析した。、波長依存性（450nm）があることがわかった。容器内を真空状態でデバイスに温度変化を加え電気特性をプロバ-で捕えて測定している。