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蓄積電荷測定法による有機/金属界面の電荷注入障壁測定

研究課題

研究課題/領域番号 18K05064
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分32020:機能物性化学関連
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

田島 裕之  兵庫県立大学, 理学研究科, 教授 (60207032)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード蓄積電荷測定法 / 電荷注入障壁 / ACM / 有機デバイス / 有機FET / フタロシアニン / ペンタセン / 有機半導体 / 変位電流法 / 有機/金属界面
研究成果の概要

蓄積電荷測定法(ACM)は、電極1(M1)、絶縁体(Ins)、有機半導体(OS)、電極2(M2)からなるMIOM接合の電子構造を調べる実験手法である。この手法は申請者が2016年度に初めて報告した。本研究は、この手法を実験、理論の双方で発展させることを目的とした。申請者はMIOM接合における電荷抽出プロセスには、熱平衡(TE)型と非熱平衡(NTE)型の両方があることを明らかにした。前者では電荷の抽出はIns/OS界面とOS/M2界面の両方で同時に起こる。一方で後者ではOS/M2界面での抽出が終わった後で、Ins/OS界面での電荷抽出が起こる。ACMの実験ではNTE型の電荷抽出の方が都合が良い。

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機薄膜デバイス作成においては、金属/有機半導体あるいは絶縁体/有機半導体等、種々の界面の物性を理解する必要がある。しかしながら、このような実験を系統的に行う実験手法は、光電子分光測定等、分光学的手法に限定されており、実デバイスを用いた実験手法は報告されていなかった。本研究は実デバイスを用いた新しい実験手法の開発に関連するものであり、今後の有機薄膜デバイス作成に大きな影響を与えることが期待される。

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Whispering gallery modes in bowl-shaped stilbene microresonators2022

    • 著者名/発表者名
      Kameda Akihiro、Tajima Hiroyuki、Yamada Jun-ichi、Komino Takeshi
    • 雑誌名

      Journal of Luminescence

      巻: 243 ページ: 118654-118654

    • DOI

      10.1016/j.jlumin.2021.118654

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mode Coupling of Whispering Gallery Modes through Organic Semiconductor Thin Films2021

    • 著者名/発表者名
      Kameda Akihiro、Shimomoto Sunao、Tajima Hiroyuki、Yamada Jun-ichi、Yokomatsu Tokuji、Maenaka Kazusuke、Komino Takeshi
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 125 号: 27 ページ: 14940-14946

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.1c02665

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermal and non-thermal equilibrium processes of charge extraction in accumulated charge measurement (ACM)2021

    • 著者名/発表者名
      Tajima Hiroyuki、Kadoya Tomofumi、Yamaguchi Koji、Omura Yuichi、Oda Takeshi、Ogino Akinari
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics

      巻: 130 号: 19 ページ: 195501-195501

    • DOI

      10.1063/5.0071037

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accumulated Charge Measurement: Control of the Interfacial Depletion Layer by Offset Voltage and Estimation of Band Gap and Electron Injection Barrier2021

    • 著者名/発表者名
      Shimomoto Sunao、Kadoya Tomofumi、Tanimura Toshiaki、Maenaka Kazusuke、Yokomatsu Tokuji、Komino Takeshi、Tajima Hiroyuki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 125 号: 3 ページ: 1990-1998

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.0c04974

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Steric effect of halogen substitution in an unsymmetrical benzothienobenzothiophene organic semiconductor2020

    • 著者名/発表者名
      Kadoya Tomofumi、Mano Shotaro、Hori Aoi、Tahara Keishiro、Sugimoto Kunihisa、Kubo Kazuya、Abe Masaaki、Tajima Hiroyuki、Yamada Jun-ichi
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 78 ページ: 105570-105570

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2019.105570

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ferrocene on Insulator: Silane Coupling to a SiO2 Surface and Influence on Electrical Transport at a Buried Interface with an Organic Semiconductor Layer2020

    • 著者名/発表者名
      Ikeda Takashi、Tahara Keishiro、Kadoya Tomofumi、Tajima Hiroyuki、Toyoda Noriaki、Yasuno Satoshi、Ozawa Yoshiki、Abe Masaaki
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 36 号: 21 ページ: 5809-5819

    • DOI

      10.1021/acs.langmuir.0c00515

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Immobilizing a π-Conjugated Catecholato Framework on Surfaces of SiO2 Insulator Films via a One-Atom Anchor of a Platinum Metal Center to Modulate Organic Transistor Performance2020

    • 著者名/発表者名
      Tahara Keishiro、Ashihara Yuya、Ikeda Takashi、Kadoya Tomofumi、Fujisawa Jun-ichi、Ozawa Yoshiki、Tajima Hiroyuki、Toyoda Noriaki、Haruyama Yuichi、Abe Masaaki
    • 雑誌名

      Inorganic Chemistry

      巻: 59 号: 24 ページ: 17945-17957

    • DOI

      10.1021/acs.inorgchem.0c02163

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Accumulated charge measurement using a substrate with a restricted-bottom-electrode structure2019

    • 著者名/発表者名
      Tanimura Toshiaki、Tajima Hiroyuki、Ogino Akinari、Miyamoto Yuta、Kadoya Tomofumi、Komino Takeshi、Yokomatsu Tokuji、Maenaka Kazusuke、Ikemoto Yuka
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 74 ページ: 251-257

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2019.07.009

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 蓄積電荷測定法(ACM)による有機半導体/金属界面の電荷注入障壁測定2018

    • 著者名/発表者名
      田島裕之、角屋智史
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: OME2018-26 ページ: 1-4

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 蓄積電荷測定法における熱平衡および非熱平衡型の電荷抽出2022

    • 著者名/発表者名
      田島裕之,角屋智史,山口晃司,大村祐一,小田丈志,荻野晃成
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 蓄積電荷測定法によるAu/C8-BTBT界面の正孔注入障壁測定2022

    • 著者名/発表者名
      山口晃司,田島裕之,角屋智史
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 蓄積電荷測定法による金/有機半導体の間の電子注入障壁測定2022

    • 著者名/発表者名
      小田丈志,角屋智史, 田島裕之
    • 学会等名
      第69回応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 蓄積電荷測定法による金/ペンタセン界面の電子注入障壁測定2021

    • 著者名/発表者名
      小田 丈志,田島 裕之,角屋 智史
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 自己組織化単分子膜(SAM)が電荷注入現象に与える影響2021

    • 著者名/発表者名
      大村 祐一,田島 裕之,角屋 智史
    • 学会等名
      第15回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 蓄積電荷測定法による金属/有機半導体界面の電荷注入障壁測定2020

    • 著者名/発表者名
      下元純、角屋智史、谷村利精、前中一介、横松得滋、小簔剛、田島裕之
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Determination of charge injection barrier at organic semiconductor/metal interface using accumulated charge measurement2019

    • 著者名/発表者名
      H. Tajima
    • 学会等名
      AWEST(Awaji Island Conference on Electron Spin Science & Technology), Awaji Yumebutai International Conference Center
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Estimation of Charge Injection Barrier, Builtin Potential, in Organic Semiconductor Devices, Using Accumulated Charge Measurement2019

    • 著者名/発表者名
      H. Tajima
    • 学会等名
      ISCOM (13th international symposium on crystalline organic metals, superconductors, and magnets), Portugal.
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蓄積電荷測定法による有機半導体/電極界面の研究2019

    • 著者名/発表者名
      田島裕之, 角屋智史
    • 学会等名
      日本物理学会秋季年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Determination of the charge injection barrier at organic semiconductor/metal interface using accumulated charge measurement (ACM)2018

    • 著者名/発表者名
      H. Tajima
    • 学会等名
      43rd International Conference on Coordination Chemistry (ICCC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Determination of the charge injection barrier at organic semiconductor/metal interface using accumulated charge measurement.2018

    • 著者名/発表者名
      H. Tajima
    • 学会等名
      International Conference of Synthetic Metals (ICSM2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Determination of charge injection barrier at organic semiconductor/ metal interface using accumulated charge measurement2018

    • 著者名/発表者名
      T. Tajima, T. Tanimura, T. Komino, T. Kadoya, J. Yamada
    • 学会等名
      The 8th Toyota Riken International Workshop on Molecular Conductor, Semiconductor, and Electronics
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蓄積電荷測定法(ACM)による有機半導体/金属界面の電荷注入障壁測定2018

    • 著者名/発表者名
      田島裕之、角屋智史
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蓄積電荷測定法による有機/金属界面の電荷注入障壁測定 III2018

    • 著者名/発表者名
      荻野晃成、谷村利精、小簑剛、横松得滋、前中一介、田島裕之
    • 学会等名
      第12回分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 化学便覧 基礎編 改訂6版2021

    • 著者名/発表者名
      公益社団法人 日本化学会
    • 総ページ数
      1534
    • 出版者
      丸善出版
    • ISBN
      9784621305218
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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