• 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

蓄積電荷測定法の開発と不完全電荷注入現象の解明

研究課題

研究課題/領域番号 21K05009
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)

研究分担者 角屋 智史  甲南大学, 理工学部, 助教 (70759018)
研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2022年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
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 / フタロシアニン / ペンタセン / 不完全電荷注入現象
研究開始時の研究の概要

本申請課題は、申請者が2016年に発表した蓄積電荷測定法をさらに発展させるためのものである。この実験手法は、現状では0.5eV以下の電荷注入障壁を持つ物質系に対しては適用できることが分かっているが、より大きな電荷注入障壁を持つ物質に関しては、測定は必ずしも成功していない。そこで、広い物質系で実験が成功するように実験手法の改良を行う。また、蓄積電荷測定法の実験で明らかになった不完全電荷注入現象の解明を目指す。

研究実績の概要

本研究課題はH30-R3年度科研費「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」に関する継続課題であり、蓄積電荷測定法の開発を継続し、電荷注入が不完全になる現象の起源を明らかにするというものである。R5年度においては、R4年度に行ったフタロシアニンおよびペンタセンの電子注入障壁測定の実験結果を公表した。また蓄積電荷測定法によって明らかになった電荷注入障壁の大きな系での非熱平衡現象に関するポテンシャルダイアグラムの論文を公表した。この結果は、有機薄膜トランジスタで観測されるヒステレシス現象とも関係している。関連論文の投稿準備を現在行っている。
分子科学討論会(2023年9月12日~15日、大阪大学)、応用物理学会(2023年9月19日~23日、熊本)で研究発表を行うとともに電子情報通信学会(11月1日、姫路)で招待講演を行った。日中有機半導体シンポジウム(2023年12月7~9日、名古屋大学)で口頭発表を行った。研究代表者は所属機関(兵庫県立大学理学研究科)をR5年度で退職するため、居室及び実験室の整理を行い、共同研究者(角屋智史、甲南大学)の実験室で継続して実験ができるように装置の移設を行った。上記の結果と合わせて、whispering gallery mode 共鳴を用いた発光実験に関する論文発表を行った。蓄積電荷測定法の結果を解析するための解析プログラムを改良した。また、蓄積電荷測定法の実験結果を公表するためには時間依存性を考慮した解析プログラムを作成することが必要と考えたため、その作成に着手している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

R5年度は研究代表者の退職に伴う研究室の整理等の業務が重なり、研究成果の一部を公表するにとどまり、研究を実質的に進展させることができなかった。

今後の研究の推進方策

論文作成に必要な実験データはおおむねそろっている。問題はそれらを解析するための理論計算プログラムを作成することであり、今年度は研究成果発表と合わせてその点に力を注ぎたい。

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Device parameter to evaluate exciton energy transfer in organic whispering-gallery-mode microresonators and its dependence on the amplified spontaneous emission threshold2024

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

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 26 号: 3 ページ: 2277-2283

    • DOI

      10.1039/d3cp05093a

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Suppression of the plasmon-quenching effect on light amplification in 20-μm-diameter plasmonic whispering gallery mode resonators fabricated from bowl-shaped organic/metal thin films2024

    • 著者名/発表者名
      Takaishi Minami、Komino Takeshi、Kameda Akihiro、Togawa Kyosuke、Yokomatsu Tokuji、Maenaka Kazusuke、Tajima Hiroyuki
    • 雑誌名

      Physical Chemistry Chemical Physics

      巻: 26 号: 14 ページ: 10796-10803

    • DOI

      10.1039/d4cp00389f

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of electron injection barriers in OS/Au (OS=phthalocyanine and pentacene) using accumulated charge measurement2023

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

      Organic Electronics

      巻: 120 ページ: 106827-106827

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2023.106827

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonthermal Equilibrium Process of Charge Carrier Extraction in Metal/Insulator/Organic Semiconductor/Metal (MIOM) Junction2023

    • 著者名/発表者名
      Tajima Hiroyuki、Oda Takeshi、Kadoya Tomofumi
    • 雑誌名

      Magnetochemistry

      巻: 9 号: 7 ページ: 180-180

    • DOI

      10.3390/magnetochemistry9070180

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 金属/絶縁体/有機半導体/金属接合における熱平衡および非熱平衡型電荷抽出2023

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

      信学技報(IEICE Technical Report)

      巻: OME2023-47 ページ: 21-26

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Dependence of Amplified Spontaneous Emission Threshold on Atmosphere in Whispering Gallery Mode Resonators Including 1,3-Diphenylisobenzofuran as a Singlet Fission Material2023

    • 著者名/発表者名
      Togawa Kyosuke、Komino Takeshi、Mikajiri Tomoki、Yamada Jun-ichi、Tajima Hiroyuki
    • 雑誌名

      Chemistry Letters

      巻: 52 号: 4 ページ: 280-283

    • DOI

      10.1246/cl.230041

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An isotropic three-dimensional organic semiconductor 2-(thiopyran-4-ylidene)-1,3-benzodithiole (TP-BT): asymmetric molecular design to suppress access resistance2022

    • 著者名/発表者名
      Nishimoto Hiroshi、Kadoya Tomofumi、Miyake Rikyu、Oda Takeshi、Nishida Jun-ichi、Kubo Kazuya、Tajima Hiroyuki、Kawase Takeshi、Yamada Jun-ichi
    • 雑誌名

      CrystEngComm

      巻: 24 号: 31 ページ: 5562-5569

    • DOI

      10.1039/d2ce00644h

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [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 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
    • 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 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 金属/絶縁体/有機半導体/金属(MIOM)接合における非熱平衡型電荷抽出2023

    • 著者名/発表者名
      田島裕之,角屋智史
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属(M1)/絶縁体(INS)/有機半導体(OS)/金属(M2)[MIOM]コンデン サーにおける非熱平衡型電荷抽出2023

    • 著者名/発表者名
      田島裕之,角屋智史,小田丈志
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 蓄積電荷測定法を用いたOS/Au(OS = phthalocyanine, pentacene)の 電子注入障壁測定2023

    • 著者名/発表者名
      小田丈志,田島裕之,角屋智史
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] Nonthermal Equilibrium Process of Charge Carrier Extraction in Metal 1 (M1)/Insulator (INS)/Organic Semiconductor (OS)/Metal 2 (M2), MIOM capacitor2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Tajima, Tomofumi Kadoya
    • 学会等名
      日中有機半導体シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 金属/絶縁体/有機半導体/金属接合における 熱平衡および非熱平衡型電荷抽出2023

    • 著者名/発表者名
      田島裕之, 小田丈志, 角屋智史
    • 学会等名
      電子情報通信学会
    • 関連する報告書
      2023 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金属/有機半導体界面の電子注入障壁測定2022

    • 著者名/発表者名
      小田丈志,山口晃司,角屋智史,田島裕之
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 蓄積電荷測定法を用いたAu/C8-BTBT界面における正孔注入障壁測定2022

    • 著者名/発表者名
      山口晃司,角屋智史,田島裕之
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 等方的3次元有機半導体TP-BTの合成と薄膜トランジスタ特性2022

    • 著者名/発表者名
      西本拓史,角屋智史,三宅力優,小田丈志,西田純一,久保和也,田島裕之,川瀬毅,山田順一
    • 学会等名
      分子科学討論会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of electron-injection barriers at the Au/organic semiconductors interfaces using accumulated charge measurement2022

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Oda, Koji Yamaguchi, Tomofumi Kadoya, Hiroyuki Tajima
    • 学会等名
      The 73rd Yamada Conference
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Estimation of the hole injection barriers at the Au/C8-BTBT interface using accumulated charge measurement2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Yamaguchi,Tomofumi Kadoya,Keitarou Katayama,Jun-ich Yamada,Hiroyuki Tajima
    • 学会等名
      The 73rd Yamada Conference
    • 関連する報告書
      2022 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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書
  • [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 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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