有機半導体のn型特性の限界打破にむけた有機半導体電子伝導機構の解明

• 研究課題/領域番号: 24H00446
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分32:物理化学、機能物性化学およびその関連分野
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 吉田 弘幸 千葉大学, 大学院工学研究院, 教授 (00283664)
• 研究分担者: 石井 宏幸 筑波大学, 数理物質系, 教授 (00585127)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2028-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2025年度)
• 配分額: 47,840千円 (直接経費: 36,800千円、間接経費: 11,040千円); 2025年度: 11,570千円 (直接経費: 8,900千円、間接経費: 2,670千円); 2024年度: 13,130千円 (直接経費: 10,100千円、間接経費: 3,030千円)
• キーワード: 有機半導体 / 電子移動度 / 伝導帯 / 低エネルギー逆光電子分光法 / 電子－フォノン相互作用 / エネルギーバンド構造 / 低エネルギー逆光電子分光 / ポーラロン

研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、有機半導体における電子移動度（n型特性）が正孔移動度（p型特性）に比べ一桁低い現象の起源を明らかにし、電子移動度を向上させることである。そのためには、電子と正孔のエネルギーバンド構造（エネルギーと波数の関係）を精査することが重要である。従来、正孔の価電子帯バンド構造は観測されてきた。我々は角度分解低エネルギー逆光電子分光（ARLEIPS）を開発し、電子の伝導帯バンド構造を初めて観測することに成功した。本研究は、この方法を発展させて系統的なバンド構造のデータを収集し、電子－フォノン結合定数の決定や大気効果の検討を行う。