等方加圧による高密度ナノ有機半導体薄膜の創製と圧子押込みによる曲げ強度解析

• 研究課題/領域番号: 22560094
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械材料・材料力学
• 研究機関: 茨城工業高等専門学校
• 研究代表者: 金成 守康 茨城工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (70331981)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• 研究課題ステータス: 完了 (2012年度)
• 配分額: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2011年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円); 2010年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
• キーワード: マイクロ材料力学 / 有機・分子エレクトロニクス / ナノインデンテーション / 曲げ強度 / 密度 / 弾性率 / 硬さ / 等方加圧 / 有機半導体

研究概要

本研究では、EL発光、太陽電池、トランシ゛スタ機能を有する厚さ数百ナノメートルの有機半導体薄膜を等方加圧処理により高密度化し、その力学的特性の改善を検証した。加圧処理された有機薄膜は、その内部にある気孔が圧壊されて高密度化し、弾性率、硬さ、曲げ強度が、それぞれ最大で2.3倍、2.8倍、および26%向上した事を初めて明らかにした。さらに、薄膜の加熱により加圧性が改善する事、薄膜の力学特性が気孔の比率に強く依存する事を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Improved Density and Mechanical Properties of a Porous Metal-free Phthalocyanine Thin Film Isotropically Pressed with Pressure Exceeding the Yield Strength (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kanari, T. Wakamatsu, R. G. G. Fatt, and I.Ihara
  • 雑誌名: Appl. Phys.Express, Reviewed 巻: 4 号: 11 ページ: 111603-111603
  • DOI: 10.1143/apex.4.111603
  • NAID: 10030153281
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depth controlled nanoindentation tester precisely detecting initial indentation depth with a load sensor at 0.1 μN resolution (2011)
  • 著者名/発表者名: Moriyasu Kanari
  • 雑誌名: Proceedings of the JSME/ASME 2011 International Conference on Materials and Processing (ICMP2011)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Depth controlled nanoindentation tester precisely detecting initial indentation depth with a load sensor at 0.1 μN resolution (2011)
  • 著者名/発表者名: Moriyasu Kanari
  • 雑誌名: Proc.of the JSME/ASME 2011 Int.Conf.Materials and Processing
  • 査読あり
• [雑誌論文] Critical Bending Radius and Electrical Behaviors of Organic Field Effect Transistors under Elastoplastic Bending Strain (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Kanari, M. Kunimoto, T. Wakamatsu, and I. Ihara
  • 雑誌名: Thin Solid Films, Reviewed 巻: 518 号: 10 ページ: 2764-2768
  • DOI: 10.1016/j.tsf.2009.08.047
• [学会発表] 冷間等方加圧による多孔質H_2Pc薄膜の密度・力学特性改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金成守康
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 早稲田大学
  • 年月日: 2012-03-15
• [学会発表] Nanoindentation Behaviors of Low Molecular Weight Organic Semiconducting Films:Fundamentals and Practical Applications for the Materials Design (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Kanari, T. Wakamatsu, and I. Ihara
  • 学会等名: Proceedings of the 3rd Asian Symposium on Materials and Processing,Chennai, Reviewed
  • 発表場所: IIT Madras, India
• [学会発表] 冷間等方加圧による多孔質 H2Pc 薄膜の密度・力学特性改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 金成 守康,若松 孝,ランテ゛ィ G. G. ファット,井原 郁夫
  • 学会等名: 第59回応用物理学関係連合講演会予稿集
• [学会発表] Nanoindentation Behaviors of Low Molecular Weight Organic Semiconducting Films: Fundamentals and Practical Applications for the Materials Design (2012)
  • 著者名/発表者名: Moriyasu Kanari
  • 学会等名: Proceedings of the 3rd Asian Symposium on Materials and Processing
  • 発表場所: IIT Madras, Chennai, Indea
• [学会発表] Depth Controlled Nanoidentation Tester Precisely Detecting Initial Indentation Depth with a Load Sensor at 0.1 μN Resolution (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Kanari
  • 学会等名: Proceedings of the JSME/ASME 2011International Conference on Materials and Processing, Reviewed
  • 発表場所: Oregon State Univ.,Corvallis,Oregon,USA
• [学会発表] 低分子有機半導体薄膜のモルフォロジー・力学特性への加熱処理の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金成守康
  • 学会等名: 電気学会東京支部新潟支所研究発表会
  • 発表場所: 長岡技術科学大学(新潟県)
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] 低分子有機半導体薄膜のモルフォロシ゛ー・力学特性への加熱処理の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 金成 守康,国本 允,若松 孝,井原 郁夫
  • 学会等名: 第20回電気学会東京支部新潟支所研究発表会
• [備考]
  • URL: http://www.ibaraki-ct.ac.jp/ss/
• [産業財産権] 有機膜を含んだ積層体の製造方法、積層体 (2011)
  • 発明者名: 金成守康、若松孝
  • 権利者名: 国立高等専門学校機構
  • 産業財産権番号: 2011-151937
  • 出願年月日: 2011-07-08
• [産業財産権] 有機半導体を含む積層体およびその製 造方法
  • 発明者名: 金成 守康 若松 孝
  • 権利者名: 独立行政法人 国立高等専門学校機 構
  • 産業財産権番号: 2011-151937