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有機半導体・完全単結晶の成長機構の解明と電子デバイスの応用

研究課題

研究課題/領域番号 20245038
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能材料・デバイス
研究機関東北大学

研究代表者

板谷 謹悟  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (40125498)

研究分担者 池田 進  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (20401234)
湊 丈俊  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (10415309)
葛目 陽義  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (20445456)
吹留 博一  東北大学, 電気通信研究所, 助教 (10342841)
合志 憲一  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50462875)
小蓑 剛  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (20547301)
小林 慎一郎  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20361173)
松川 健  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60580876)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
48,360千円 (直接経費: 37,200千円、間接経費: 11,160千円)
2010年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2009年度: 16,900千円 (直接経費: 13,000千円、間接経費: 3,900千円)
2008年度: 27,690千円 (直接経費: 21,300千円、間接経費: 6,390千円)
キーワード分子性固体 / 半導体物性 / 電子・電気材料 / 結晶成長 / 微分干渉顕微鏡 / 原子・分子レベル / 電気化学反応 / 単原子ステップ / 単分子ステップ / 有機半導体デバイス / 固液界面 / 原子間力顕微鏡
研究概要

気相成長法から得られた有機半導体ルブレン単結晶が広範囲において分子的に平坦な表面を有していることを、単分子あるいは単原子ステップ情報の収得が可能であるレザー共焦点微分干渉顕微鏡を用いることにより世界で初めて明らかにした。また、ルブレン結晶表面上の分子ステップの推移から成長の様子を観察することができ、成長機構解明に貢献した。その完全結晶を用いることにより高いFET特性を有していることも実証した。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (56件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (37件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Preparation and characterization of ultra-flat single crystal surfaces of Pd(111) and Au(111) by an in situ interference optical microscopy2010

    • 著者名/発表者名
      R.Wen, A.Lahiri, M.Alagurajan, A.Kuzume, S.Kobayashi, K.Itaya
    • 雑誌名

      Journal of Electroanalytical Chemistry

      巻: 649 ページ: 257-260

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New in Situ Optical Microscope with Single Atomic Layer Resolution for Observation of Electrochemical Dissolution of Au(111)2010

    • 著者名/発表者名
      R.Wen, A.Lahiri, M.Azhagurajan, S.Kobayashi, K.Itaya
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society

      巻: 132 ページ: 13657-13659

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Substrate-Induced Varied Conformation and Molecular Assemblies : In Situ STM Observation of beta-Substituted Oligothiophene Adlayers on Au(111)2010

    • 著者名/発表者名
      L, Wang, BJV.Tongol, SL.Yau, T.Otsubo T, K.Itaya
    • 雑誌名

      LANGMUIR

      巻: 26 ページ: 7148-7152

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Observation of Conformational Changes of beta-Substituted Duodecithiophene on a Au(111)-(root 3 x 22) Substrate Using in Situ Electrochemical STM in 0.1M HClO42010

    • 著者名/発表者名
      L, Wang, BJV.Tongol, SL.Yau, T.Otsubo T, K.Itaya
    • 雑誌名

      LANGMUIR

      巻: 26 ページ: 982-989

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution molecular images of rubrene single crystals obtained by frequency modulation atomic force microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Taketoshi Minato, Hiroto Aoki, Hirokazu Fukidome, Thorsten Wagner, and Kingo Itaya
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 95

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic field effect transistor using pentacene single crystals grown by liquid-phase crystallization process2009

    • 著者名/発表者名
      Yasuo Kimura, Michio Niwano, Naohiko Ikuma, Kenichi Goushi, and Kingo Itaya
    • 雑誌名

      Langmuir

      巻: 25 ページ: 4861-4863

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conformations of polyaniline molecules adsorbed on Au (111) probed by in situ STM and ex situ XPS and NEXAFS2009

    • 著者名/発表者名
      YH. Lee, CZ. Chang, SL. Yau, LJ. Fan, YW. Yang, LYO. Yang, K.Itaya
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Soiety 131

      ページ: 6468-6474

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic field effect transistor using pentacene single crystals grown by liquid-phase crystallization process2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kimura, M.Niwano, N.Ikuma, K.Goushi, K.Itaya
    • 雑誌名

      Langmuir 25

      ページ: 4861-4863

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent progress in electrochemical surface science with atomic and molecular levels2009

    • 著者名/発表者名
      S.Ye, T.Kondo, N.Hoshi, J.Inukai, S.Yoshimoto, M.Osawa, K.Itaya
    • 雑誌名

      Electrochemistry 4

      ページ: 2-20

    • NAID

      10024973386

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ scanning tunneling microscopy imaging of mercury film electrodeposited on Ir(111)2009

    • 著者名/発表者名
      HL. Wu, SL. Yau, W.Vogel, MC. Zei, LYO Yang, K.Itaya
    • 雑誌名

      Electrochemistry Communications 11

      ページ: 454-456

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bimolecular two-dimensional organization of porphyrins on Au(111) : Site selective, metal Ion-dependent adsorption of tetraphenylporphyrin2009

    • 著者名/発表者名
      K.Suto, S.Yoshimoto, K.Itaya
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9

      ページ: 288-294

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution molecular images of rubrene single crystals obtained by frequency modulation atomic force microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      T.Minato, H.Aoki, H.Fukidome, T.Wagner, K.Itaya
    • 雑誌名

      Applied aphysics Letters 95

      ページ: 93302-93302

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanostructures and molecular assembly of ss-blocked long oligothiophenes up to the 96-mer on Au(111) as probed by in situ electrochemical scanning tunneling microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Bernard John V. Tongol, Li Wang, S.-L. Yau, T.Otsubo, K.Itaya
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.C 113

      ページ: 13819-13824

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Observation of Conformational Changes of B-Substituted Duodecithiophene on a Au (111)-(√<3>×22) Substrate Using in Situ Electrochemical STM in 0.1M HClO_42009

    • 著者名/発表者名
      Bernard John V. Tongol, Li Wang, S.-L. Yau, T.Otsubo, K.Itaya
    • 雑誌名

      Langmuir 26(2)

      ページ: 982-989

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent progress in electrochemical surface science with atomic and molecular levels2009

    • 著者名/発表者名
      S. Ye, T. Kondo, N. Hoshi, J. Inukai, S. Yoshimoto, M. Osawa, K. Itaya
    • 雑誌名

      Electrochemistry 1

      ページ: 2-20

    • NAID

      10024973386

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機半導体完全結晶の創製と電子物性2008

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 雑誌名

      応用物理学会誌

      巻: 4巻 ページ: 402-405

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機半導体完全結晶の創製と電子特性2008

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 雑誌名

      応用物理 4

      ページ: 402-405

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] An insitu observation of electrodeposition of gold from gold chloride solution using an optical microscopy technique2011

    • 著者名/発表者名
      Youn-Geum Kim
    • 学会等名
      電気化学78回大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-03-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Direct observation of the Au dissolution process at atomic scale using an insitu optical microscopy technique2011

    • 著者名/発表者名
      Abhishek Lahiri
    • 学会等名
      電気化学78回大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2011-03-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Solution Crystal Growth of [1] Benzothieno [3, 2-b] benzothiophene and Tetrathiafulvalence Derivatives for Field-Effect Transistors2011

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Matsukawa
    • 学会等名
      Sixth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-03-18
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Observation of liquid/solid interface by using fast scanning probe microscopy technique2011

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Matsukawa
    • 学会等名
      Sixth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2011-03-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of electrode processes with atomic scale : Bridge between nano- and macroscales2010

    • 著者名/発表者名
      Kingo Itaya
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      ハワイ、USA
    • 年月日
      2010-12-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Observation of liquid/solid interface by using fast scanning probe microscopy technique2010

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Kobayashi
    • 学会等名
      PACIFICHEM 2010
    • 発表場所
      ハワイ、USA
    • 年月日
      2010-12-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Direct Observation of Monatomic Steps in Electrolyte Solutions by A New Optical Microscope2010

    • 著者名/発表者名
      Kingo Itaya
    • 学会等名
      The 7^<th> Asian Conference in Electrochemistry
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2010-05-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Observation of Chemical Reactions at Interface Between Liquid and Solid by Fast Scanning Probe Microscopy Technique2010

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Kobayashi
    • 学会等名
      The 7^<th> Asian Conference in Electrochemistry
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2010-05-18
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 液中高速走査プローブ顕微鏡による電気化学測定法の開発2010

    • 著者名/発表者名
      小林慎一郎
    • 学会等名
      電気化学77回大会
    • 発表場所
      富山・日本
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 特殊微分干渉顕微鏡によるアトムレベルでの電極反応解析2010

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      電気化学77回大会
    • 発表場所
      富山・日本
    • 年月日
      2010-03-29
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 溶液プロセスにより形成した配向制御TIPS-ペンタセン薄膜とその電界効果トランジスタ特性2010

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      平塚
    • 年月日
      2010-03-19
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 無金属フタロシアニン/トリフェニルアミン化合物積層構造体の光導電特性2010

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      平塚・日本
    • 年月日
      2010-03-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ナノレベルで構造制御された有機半導体結晶の製造法と有機電子デバイスへの展開2010

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      平塚・日本
    • 年月日
      2010-03-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 溶液プロセスにより形成した配向制御TIPS-ペンタセン薄膜とその電界効果トランジスタ特性2010

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      平塚・日本
    • 年月日
      2010-03-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 有機半導体電極の電気化学2010

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      平塚・日本
    • 年月日
      2010-03-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 有機半導体の結晶成長制御(1): ルブレンを含む芳香族炭化水素2009

    • 著者名/発表者名
      合志憲一
    • 学会等名
      第70回応用物理学学術講演会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 有機半導体の結晶成長制御(2): ステアリン酸および関連化合物2009

    • 著者名/発表者名
      小蓑剛
    • 学会等名
      第70回応用物理学学術講演会
    • 発表場所
      富山
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] In situ observation of electrochemical atomic layer-by layer dissoluti on of Au(111)by a new advanced optical microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      文鋭
    • 学会等名
      2009年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東京・日本
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 有機半導体の結晶成長制御(1):ルブレンを含む芳香族炭化水素2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第70回学術講演会
    • 発表場所
      富山・日本
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 有機半導体の結晶成長制御(2):ステアリン酸および関連化合物2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第70回学術講演会
    • 発表場所
      富山・日本
    • 年月日
      2009-09-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Direct obserbation of single atomic steps on single crystal Si by using Laser Confocal Microscopy and Scanning Probe Microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      文鋭
    • 学会等名
      60^<th> Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      中国・北京
    • 年月日
      2009-08-19
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Atomic and Molecular Aspects of Solid/Liquid Interfaces2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      60^<th> Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      中国・北京
    • 年月日
      2009-08-17
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of Electrode Processes with Atomic Scale Bridge between Atomic-and Real-Scales2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      International Symposium on Frontiers of Electrochemical Science and Technology
    • 発表場所
      中国・西安
    • 年月日
      2009-08-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 分子レベルでの有機半導体の結晶成長:共焦点顕微鏡による単分子ステップ観察法2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-04-01
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 分子レベルでの有機半導体の結晶成長:共焦点顕微鏡による単分子ステップ観察法2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば・日本
    • 年月日
      2009-04-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 極微電流走査トンネル顕微鏡および非接触原子間力顕微鏡による有機単結晶の構造観察2009

    • 著者名/発表者名
      湊丈俊
    • 学会等名
      電気化学会第76回大会
    • 発表場所
      京都大学・京都
    • 年月日
      2009-03-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] レザー共焦点微分干渉顕微鏡及び原子間力顕微鏡による有機単結晶の成長過程の分子レベル観察2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      電気化学76回大会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] レザー共焦点微分干渉顕微鏡による新たな界面構造決定法2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      電気化学会第76回大会
    • 発表場所
      京都大学・京都
    • 年月日
      2009-03-29
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 界面反応のアトムプロセス〜原子レベルでの表面処理技術の構築2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      表面技術協会第119回講演大会
    • 発表場所
      山梨大学・甲府
    • 年月日
      2009-03-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Molecular structures of organic single crystals investigated by scanning probe microscopes2009

    • 著者名/発表者名
      T. Minato
    • 学会等名
      WPI-AIMR Annual Workshop 2009
    • 発表場所
      宮城蔵王
    • 年月日
      2009-03-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Clean surface in electrochemistry2009

    • 著者名/発表者名
      A. Kuzume
    • 学会等名
      WPI-AIMR Annual Workshop 2009
    • 発表場所
      宮城蔵王
    • 年月日
      2009-03-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 固液界面アトムプロセス : 原子・分子レベルで見た結晶成長過程2008

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      結晶成長国際学会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2008-11-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Evaluation of atomic processes in electrochemical reactions : site-selective anodic dissolution of metal and seiconductors2008

    • 著者名/発表者名
      K. Itaya
    • 学会等名
      PRiME 2008(2008年電気化学会秋季大会)
    • 発表場所
      ホノルル・ハワイ(U.S.A)
    • 年月日
      2008-10-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Video rate AFM for investigation of dynamical processes of electrochemical reactions2008

    • 著者名/発表者名
      K. Itaya
    • 学会等名
      PRiME 2008(2008年電気化学会秋季大会)
    • 発表場所
      ホノルル・ハワイ(U.S.A)
    • 年月日
      2008-10-15
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Growth of perfect single crystals of organic semiconductors at solid/liquid interface2008

    • 著者名/発表者名
      K. Itaya
    • 学会等名
      PRiME 2008(2008年電気化学会秋季大会)
    • 発表場所
      ホノルル・ハワイ(U.S.A)
    • 年月日
      2008-10-14
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 液相成長による有機半導体完全結晶育成と電子特性2008

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第69回応用物理学会学術講演会秋季大会
    • 発表場所
      中部大学愛知県
    • 年月日
      2008-09-14
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Atomic aspects of site-selective anodic dissolution of metals and semiconductors2008

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第59回国際電気化学会秋季大会
    • 発表場所
      セビリア・スペイン
    • 年月日
      2008-09-08
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.che.tohoku.ac.jp/~atom/nihontop.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.che.tohoku.ac.jp/~atom/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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