| 研究課題/領域番号 |
19H02793
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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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 |
小区分35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 千葉大学 (2020-2021)
国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2019) |
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研究代表者 |
宮前 孝行 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (80358134)
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| 研究分担者 |
佐藤 友哉 東京理科大学, 理工学部物理学科, 助教 (80836370)
赤池 幸紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (90581695)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 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 |
17,940千円 (直接経費: 13,800千円、間接経費: 4,140千円)
2021年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2020年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 13,000千円 (直接経費: 10,000千円、間接経費: 3,000千円)
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| キーワード | 非線形分光 / 界面・表面 / 有機EL / 有機トランジスタ / 有機デバイス / オペランド計測 / 界面 / 電荷蓄積 / 和周波発生 / イメージング / 電荷輸送 / 分子配向 / 表面・界面 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
有機デバイス内部の分子配向と電荷蓄積・輸送挙動、素子特性との関係を定量的に解明することは有機エレクトロニクスの根幹をなす重要課題である。本研究は、有機デバイスに対して、電界誘起2重共鳴SFG法により、素子駆動時の電荷注入により生成される分子種を同定し、電荷挙動と分子配向との相関を定量的に解明することを目的とする。電界誘起SFG法により、実素子中の分子配向が関わる分子内、分子間伝導の素子特性への関連を明らかにする。さらに電気測定と電界誘起SFG測定を組み合わせることで、素子に電圧印加した際の注入電荷量と電荷蓄積との関係を定量的に解析し、デバイスの動的な界面電荷輸送特性の全容を解明する。
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| 研究成果の概要 |
本研究では、有機デバイスにおける分子配向と電荷蓄積・輸送挙動、素子特性との関係を定量的に解明のため、電界誘起2重共鳴SFG法により、有機EL素子や有機トランジスタ駆動時の電荷注入により生成される電荷の挙動を明らかにすることを目的とする。有機EL素子において電荷蓄積状態をスペクトル変化、さらには時間変化として観測することに成功し、素子の輝度低下や寿命との関連について考察した。またトランジスタ駆動時、界面での電荷挙動を二次元イメージ化することに成功し、電極近傍での特異な電界挙動を可視化することに成功した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機デバイスでは、注入された電荷挙動いによりその特性が決まる。この注入電荷は異種材料の界面で蓄積や移動を行うため、界面で電荷がどのようにふるまっているのかを非破壊で調べることは極めて有用であったが、有効な手法がなかった。本研究は、ＳＦＧ分光を用いて、他の手法では見ることができなかった有機デバイス界面での電荷の蓄積、輸送挙動をスペクトル変化としてとらえることを目指いしており、電荷の蓄積挙動とＳＦＧ信号の変調挙動が同調していることを突き止め、デバイス内の界面電荷挙動を非破壊で計測できた。さらに有機ＥＬの劣化挙動について、界面の電荷蓄積が関与していることを示唆するなど、学術的にも有用な知見を得た。
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