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キャリア蓄積型・発生型デバイスを目指した高分子半導体/無機ナノ粒子複合薄膜開発

研究課題

研究課題/領域番号 19022029
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関九州大学

研究代表者

藤田 克彦  九州大学, 先導物質化学研究所, 准教授 (20281644)

研究期間 (年度) 2007 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2008年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2007年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードナノ材料 / 超薄膜 / ディスプレイ / 有機半導体 / 有機EL / 有機 EL
研究概要

高分子半導体/無機ナノ粒子間でのキャリアのやり取りを制御することによる新しいデバイスの開発、動作機構の解明を目指し、高分子半導体内に金属あるいは半導体ナノ粒子を分散させた構造を有する二重絶縁型交流駆動有機EL素子と有機メモリをターゲットデバイスとして研究を進めた。
有機メモリではパイパーブランチポリマーと金ナノ粒子混合膜を用いた単層型サンドイッチ構造で再現性の良いスイッチングを示す素子作成に成功した。断面電子顕微鏡観察や誘電率の測定から金属ナノ微粒子が電圧の印可によって有機層内部に拡散し、スイッチングの発現に至るという過程が素子化には必要であることがわかった。イオン性不純物の除去によってスイッチングの繰り返しによる電流の変化が抑制され、繰り返し再現性が向上すること、素子面積を100μm角から2mm角まで二桁に渡り順次変化させたところ、オン電流の値はほとんど変化せず、素子面積に依存しないことがわかった。さらに、オン電流は液体窒素温度から室温の範囲で温度依存性がほとんどないことがわかった。このことは、ナノ粒子の配列による電流パスの形成とナノ粒子間のトンネリングという導電メカニズムに合致することが明らかになった。
次に、二重絶縁型交流駆動有機EL素子の研究において、ナノ粒子が相分離によって凝集し、発光効率が著しく低下していることがわかった。ナノ粒子をポリマー製膜時に自発的に混合するような手法をとると、良好な発光が得られることがわかり、発光開始電圧を低減させられることがわかった。

報告書

(2件)
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 図書 (2件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] 有機抵抗メモリー無機ナノ粒子を含む電流双安定性素子2008

    • 著者名/発表者名
      藤田克彦
    • 雑誌名

      応用物理学M&BE分科会誌 19

      ページ: 19-22

    • NAID

      10021106401

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Large domain film of bis(styrilanthracene) derivatives prepared by a si mple melt-freezing process and the improvement of field effect hole mob ility2008

    • 著者名/発表者名
      Konishi, Misuzu, Fujita, Katsuhiko, Tsutsui, Tetsuo
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. 19

      ページ: 19-22

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機抵抗メモリー 無機ナノ粒子を含む電流双安定性素子2008

    • 著者名/発表者名
      藤田克彦
    • 雑誌名

      応用物理学 M&BE分科会誌 19

      ページ: 19-22

    • NAID

      10021106401

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 多分岐型ポリマーと金ナノ粒子の分散膜を用いた正孔注入層の作製と評価2009

    • 著者名/発表者名
      島村真一, 安井圭, 小澤雅昭 藤田克彦
    • 学会等名
      応用物理学会講演会
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県)
    • 年月日
      2009-03-31
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Double-insulated organic EL devices with ITO nano particles2009

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Fukunaga, Katsuhiko Fujita
    • 学会等名
      Fifth International Conference on Molecular Elect ronics and Bioelectronics(M&BE5)
    • 発表場所
      フェニックスシーガイヤ(宮崎県)
    • 年月日
      2009-03-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Improvement in Repeatability for Organic Bistable Device using Hyper Branched Polymer/Gold Nanoparticles Composite2008

    • 著者名/発表者名
      H. Ichikawa, K. Yasui, M. Ozawa and K. Fujita
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices a nd Materials (SSDM 2008)
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Cellter(茨城県)
    • 年月日
      2008-09-24
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 分岐ポリマーと金ナノ粒子の複合膜による有機電流双安定素子の作成2008

    • 著者名/発表者名
      市川 央, 安井 圭, 小洋 雅昭, 藤田 克彦, 筒井 哲夫
    • 学会等名
      応用物理学会講演会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2008-09-08
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 分岐ポリマーと金ナノ粒子の複合膜による有機電流双安定素子の作成22008

    • 著者名/発表者名
      市川央, 安井圭, 小澤雅昭, 藤田克彦
    • 学会等名
      応用物理学会講演会
    • 発表場所
      中部大学(愛知県)
    • 年月日
      2008-09-04
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能2009

    • 著者名/発表者名
      藤田克彦
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 最新導電性材料 技術大全集 第15章有機メモリ2008

    • 著者名/発表者名
      藤田克彦
    • 総ページ数
      8
    • 出版者
      技術情報協会
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] 有機スイッチング素子およびその製造方法2008

    • 発明者名
      藤田克彦、市川央、小澤雅昭、安井圭、大土井啓祐
    • 権利者名
      九州大学
    • 出願年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [産業財産権] 有機スイッチング素子およびその製造方法2008

    • 発明者名
      藤田克彦、市川央、小澤雅昭、安井圭、大土井啓祐
    • 権利者名
      九州大学
    • 出願年月日
      2008-09-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2018-03-28  

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