| 研究課題/領域番号 |
18H03883
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| 研究種目 |
基盤研究(A)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
中区分30:応用物理工学およびその関連分野
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
谷垣 勝己 東北大学, 材料科学高等研究所, 名誉教授 (60305612)
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| 研究分担者 |
下谷 秀和 東北大学, 理学研究科, 准教授 (60418613)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
43,680千円 (直接経費: 33,600千円、間接経費: 10,080千円)
2021年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2020年度: 15,210千円 (直接経費: 11,700千円、間接経費: 3,510千円)
2019年度: 15,470千円 (直接経費: 11,900千円、間接経費: 3,570千円)
2018年度: 7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
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| キーワード | 有機半導体 / 電界発光 / 半導体レーザ / 両極性伝導 / トランジスタ / 電界発光素子 / レーザ発振 / ヘテロ電極 / レーザ / 電界効果型トランジスタ / 光増幅共振器 / 両極性キャリヤ / 電界効果トランジスタ / 発光素子 / 電界駆動モード / 光学駆動モード / 電場駆動 / 光学特性 / 電子材料 / 電子デバイス / 物性基礎論 |
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| 研究成果の概要 |
有機半導体レーザ発振を電流駆動で実現する事を目標として研究した。研究では、仕事関数の小さい電子注入電極と大きいホール注入電極のヘテロ電極構造を、高い両極性キャリアの注入/伝達機能と高発光機能を有する光学媒体となる有機半導体（BP3T)に適用する事により、電界駆動レーザー発振の実験的証拠を得た。レーザ発振における物理的な基本現象を議論するために、(A)ファブリペロー型共振器構造と(B)分布帰還型（DFB型）共振器構造を比較する実験を、光学励起モードと電流励起モード両方に対して遂行し,世界で最初の有機半導体における電流励起レーザ発振現象を確認する事に成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
電場駆動型の有機半導体レーザは、2000年にBell研究所によりScience誌に報告されたが、その後研究は捏造として科学会のスキャンダルになった経緯がある。しかし、この研究の概念は正しく、その後、実現に向けてさまざまな挑戦が試みられたが、成功に至らなかった困難な研究であった。本研究では詳細な実験から、有機半導体レーザが電流励起モードで実現できる可能性を示す事に成功した。更に、電界効果トランジスタ構造で有機半導体発光素子を電子と光学の両方の観点から詳細に検討して、発振状態の詳細な確認と高性能化に向けた可能性を探求する事ができた。
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