• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

有機デバイス材料の個性を知る:移動度の直接評価

研究課題

研究課題/領域番号 20656002
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関千葉大学

研究代表者

解良 聡  千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 准教授 (10334202)

研究期間 (年度) 2008 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2009年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2008年度: 2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
キーワード電荷移動度 / 有機半導体 / 紫外光電子分光 / 再配向エネルギー / 電子構造 / 有機単結晶 / バンド伝導 / ホッピング伝導
研究概要

ホッピング伝導およびバンド伝導は有機半導体薄膜における重要な電荷輸送機構であり、その中身を定量的に理解することがデバイス特性の飛躍的向上へ不可欠である。我々は有機半導体高配向薄膜を作製することで、ホッピング伝導の中身である二つの物理量「再配向エネルギー」と「トランスファー積分」を求め、移動度を直接的に評価する手法を提唱した。本課題では古来の手法である紫外光電子分光法(UPS)を高度な実験技法によって新規視点で活用し、分光学的手法のみで直接、第一原理的に移動度を求める。分子本来が持ちうる個性を数値化することで、産業界へ斬新なデバイス設計指針を与えることが目的である。21年度の主な成果として、ルブレン単結晶について紫外光電子分光測定を行うことに成功し、世界で初めてエネルギーバンド分散関係を実測した。ルブレンは高移動度を示すことが知られ、応用面のみならず基礎的観点からも有機固体におけるキャリアの挙動を議論する上での好サンプルとして関心を集めてきた。しかし試料帯電問題からこれまで有機単結晶の光電子分光測定例はなく、キャリア伝導機構とその有効質量など基本的な物性値について、様々な議論があり統一的な理解が得られていなかった。今回の角度分解紫外光電子分光測定の結果から、ルブレン単結晶ではバンド伝導が室温においても支配的であること、また極めて小さな有効質量と大きな格子定数が、高移動度発現の源であることを明らかにした。本内容について「Physical Review Letters誌」にて発表した。

報告書

(2件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (23件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Band gap states in copper phthalocyanine thin films induced by N2 exposure2010

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi, et al.
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 96

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highest-Occupied-Molecular-Orbital Band Dispersion of Rubrene Single Crystals as Observed by Angle-Resolved Ultraviolet Photoelectron Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      S.Machida, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review Letter 104

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-density band-gap states in pentacene thin films probed with ultrahigh-sensitivity ultraviolet photoelectron spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi, et al.
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters 95

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibrational Properties of Perfluoropentacene Thin Film2009

    • 著者名/発表者名
      K.Fujii, et al.
    • 雑誌名

      Journal of Electron Spectroscopy and Related Phenomena 174

      ページ: 65-69

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] First principles measurements of charge mobility in organic semiconductors : Valence hole-vibration coupling in organic ultrathin films2009

    • 著者名/発表者名
      S.Kera, et al.
    • 雑誌名

      Progress in Surface Science 84

      ページ: 135-154

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electron spectroscopy of functional organic thin films: Deep insights into valence electronic structure in relation to charge trans port property2008

    • 著者名/発表者名
      N. Ueno and S. Kera
    • 雑誌名

      Progress in Surface Science 83

      ページ: 490-557

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Energy band and electron-vibration coupling in organic thin films: Photoelectron spectroscopy as a powerful tool for studying the charge transport2008

    • 著者名/発表者名
      N. Ueno et al.
    • 雑誌名

      Applied Physics A: Materials Science and Processing 92

      ページ: 495-504

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Light effective mass of the valence band hole of rubrene single crystal observed by angle-resolved photoelectron spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kera, et al.
    • 学会等名
      DPG spring meeting 2010 of the condensed matter section
    • 発表場所
      Regensburg, Germany
    • 年月日
      2010-03-23
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] HOMO-band dispersion of rubrene single crystals observed by angle resolved ultraviolet photoelectron spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      S.Machida, et al.
    • 学会等名
      The 5th International Workshop on Electronic Structure and Processes at Molecular-Based Interface
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2010-01-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Electronic Structure of radical anion monolayer of F4TCNQ2010

    • 著者名/発表者名
      S.Kera, N.Ueno
    • 学会等名
      The 5th International Workshop on Electronic Structure and Processes at Molecular-Based Interfaces
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2010-01-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Density of gap states in organic semiconductor thin films with ultrahigh sensitivity ultraviolet photoelectron spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      T.Sueyoshi, et al.
    • 学会等名
      The 5th International Workshop on Electronic Structure and Processes at Molecular-Based Interfaces
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2010-01-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Photoelectron spectroscopy of molecular assembly : Bridging electronic structure and hole transport property2009

    • 著者名/発表者名
      S.Kera
    • 学会等名
      The 6th Singapore International Chmical Conference
    • 発表場所
      Singapore
    • 年月日
      2009-12-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Ultraviolet photoelectron spectroscopy of organic molecular assembly : Bridging electronic structure and hole transport property2009

    • 著者名/発表者名
      S.Kera
    • 学会等名
      Workshop on Organic Electronics : Electronic states, charge transport and devices
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2009-11-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Electronic Structure of Single Crystalline Rubrene2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakayama, et al.
    • 学会等名
      Workshop on Organic Electronics : Electronic states, charge transport and devices
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2009-11-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Tuning the Ionization Energy of Organic Semiconductor Films : The Role of Intramolecular Polar Bonds2009

    • 著者名/発表者名
      S.Duhm, et al.
    • 学会等名
      Workshop on Organic Electronics : Electronic states, charge transport and devices
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2009-11-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Low-density band-gap states in organic semiconductors probed with ultraviolet photoelectron spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      S.Kera, et al.
    • 学会等名
      The 5th Workshop on Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications
    • 発表場所
      Uppsara, Sweden
    • 年月日
      2009-10-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Orientation dependent ionization energy of organic thin films : The role of intramolecular polar bonds2009

    • 著者名/発表者名
      S.Duhm, et al.
    • 学会等名
      The 5th Workshop on Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications
    • 発表場所
      Uppsara, Sweden
    • 年月日
      2009-10-01
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Hole-vibration coupling in an oriented thin film of perfluoropentacene2009

    • 著者名/発表者名
      S.Hosoumi, et al.
    • 学会等名
      ISSP Workshop on physics and new phenomena of π-electronic interfaces
    • 発表場所
      Kashiwa, Japan
    • 年月日
      2009-08-11
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Substrate-induced molecular orientation of CIGa-phthalocyanine studied by MAES and UPS2009

    • 著者名/発表者名
      T. Hosokai et al.
    • 学会等名
      73th. Physikertagung der DPG
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2009-03-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Correlating bonding distance and interfacial electronic structure: the role of molecular side arouns2009

    • 著者名/発表者名
      S. Duhm et al.
    • 学会等名
      73th. Physikertagung der DPG
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2009-03-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Electronic fine structures of perfluoropentacene films by ultraviolet photoelectron spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      S. Hosoumi et al.
    • 学会等名
      73th. Physikertagung der DPG
    • 発表場所
      Dresden, Germany
    • 年月日
      2009-03-23
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Evolution of the 3d-derived states in transition metal-phthalocy anine films2009

    • 著者名/発表者名
      S. Kera et al.
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 発表場所
      Miyazaki, Japan
    • 年月日
      2009-03-18
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Bridge over a molecular property from vdW interaction to strong crrelation2009

    • 著者名/発表者名
      S. Kera
    • 学会等名
      Mini Symposium on the Electronic Structure of Organic Molecules and Solids
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2009-02-03
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Electronic structure of weakly interacting organic films: Localized and delocalized state2008

    • 著者名/発表者名
      S. Kera
    • 学会等名
      Workshop on Electrical and Electronic Properties in Crystalline Thin Films of Small-Molecules
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2008-12-19
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A fascinating molecule: Mn-Phthalocyanine2008

    • 著者名/発表者名
      S. Kera
    • 学会等名
      Workshop on Resent research in organic and molecular electronics
    • 発表場所
      Chiba, Japan
    • 年月日
      2008-11-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Vibrational properties of pi-conjugated molecules deposited on graphite2008

    • 著者名/発表者名
      K. Fujii et al.
    • 学会等名
      25th European Conference on Surface Science
    • 発表場所
      Liverpool, UK
    • 年月日
      2008-07-26
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Hopping mobility of perfluoropentacene films measured with high-resolution UPS : Effects of fluorination on the charge reorgan ization energy of pentacene films2008

    • 著者名/発表者名
      S. Hosoumi et al.
    • 学会等名
      8th International Symposium on Functional π-Electron Systems
    • 発表場所
      Graz, Austlia
    • 年月日
      2008-07-21
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Theoretical analysis of spin-polarized pi-d hybridized states of Mn-nhthalocvanine2008

    • 著者名/発表者名
      S. Nagamatsu et al.
    • 学会等名
      Electronic Structure and Processes at Molecular-Based Interfaces
    • 発表場所
      Princeton, USA
    • 年月日
      2008-06-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Direct study of the gap states in organic semiconductors with ultralow background UPS:Impact of the gap states on the Fermi level position2008

    • 著者名/発表者名
      T. Sueyoshi et al.
    • 学会等名
      Electronic Structure and Processes at Molecular-Based Interfaces
    • 発表場所
      Princeton, USA
    • 年月日
      2008-06-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Spontaneous Charge Transfer at Physisorbed Molecular Interfaces2008

    • 著者名/発表者名
      S. Kera et al.
    • 学会等名
      Electronic Structure and Processes at Molecular-Based Interfaces
    • 発表場所
      Princeton, USA
    • 年月日
      2008-06-10
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://ulab-www.tf.chiba-u.jp/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi