有機2分子接合界面を有する分子素子の試作とその電子・光機能の評価

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 08750352
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 久保田 徹 東京工業大学, 工学部, 助手 (00205139)
• キーワード: LB膜 / IETS / 分子接合 / 電子移動 / トンネル電流 / ポリイミド / STM / 界面準位密度

研究概要

本研究は、分子接合素子を作製するために、まず分子レベルすなわちナノメートル領域での接合評価をIETS法、変位電流法により行なった後、接合界面に見られる電子の挙動を2分子層間での電子移動過程として明かとする。そして、IETS法を基にして電気的手法により2分子接合界面を有する分子接合素子を試作し、その電子・光機能の評価を行なうことを目的とした。分子接合素子の試作には至らなかったが、本研究により、以下の研究成果を得ることができた。
1)2分子膜間の電子挙動を捉えるために、nsecオーダで移動する膜内の微視的電子移動現象捉える光電位測定システムを開発し、計測した。その結果、同種の分子膜間の電子移動、異種2分子間の電子移動現象を見いだした。そして、分子膜間の電子移動距離、移動速度などを実験的に確かめるとともに、簡単な解析モデルから説明した。
2)有機超薄膜電子トンネル層として機能するポリイミドLB膜中の界面エネルギー準位密度を、トンネル電流の理論式から解析し、IETS法を基にした電気的手法により素子状態でのポリイミドLB膜界面の準位密度のエネルギー分布を見いだした。さらに、STM探針を用いたSTSの計測により、ポリイミドLB膜の局所的なエネルギー構造に起因すると見られる波形を得た。また、機能性分子であるポルフィリンPILB膜との分子接合膜に対する実験も行ったが、分子接合に起因する特性を得るには至らなかった。

研究成果

• [文献書誌] X.Xu,T.Kubota,M.Iwamoto: "Transient photoinduced voltage due to electron transfer in porphyrin Polyimide Langmuir-Blodgett Films" Jpn.J.Appl.Phys.35. 3630-3634 (1996)
• [文献書誌] A.P.Wu,T.Fujiwara、et al,T.Kubota,M.Iwamoto: "Electrical properties and electroluminescence of poly(p-phenylene-viniylene) Langmuir-Blodgett film" Thin Solid Films. 284/285. 901-903 (1996)
• [文献書誌] M.Iwamoto,T.Kubota Z.C.Ou-Yang: "Maxwell-displacement-current across phospholipid monolayers due to Phase transition." J.Chem.Phys.104. 736-741 (1996)
• [文献書誌] 久保田 徹,金子謙二,岩本光正: "ポリイミドLB膜単分子膜をトンネル層とした色素有機単分子膜の非弾性トンネルスペクトロスコピー" 第28回電気絶縁材料シンポジウム. -. P-26-P-26 (1996)
• [文献書誌] 久保田 徹,金子謙二,岩本光正: "色素有機単分子膜ポリイミドトンネル素子の電気特性" 電子情報通信学会技術研究報告. OME96. 52-52 (1996)