| 研究課題/領域番号 |
15350075
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
石井 久夫 東北大学, 電気通信研究所, 助教授 (60232237)
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| 研究分担者 |
庭野 道夫 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (20134075)
木村 康男 東北大学, 電気通信研究所, 助手 (40312673)
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| キーワード | 有機半導体 / 多重内部反射型赤外分光 / 有機トランジスタ / 光誘起ドーピング / 変位電流測定 / 光電子収量分光 / イオン化ポテンシャル / 有機メモリ |
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| 研究概要 |
本研究では、多重内部反射型赤外分光、光電子収量分光、ならびに変位電流測定などの電気特性測定を通じて、有機デバイスの動作機構の解明、性能向上を目指して研究を進めた。
本年度の主な成果は以下の通りである。
(i)昨年度発見した「有機半導体の光誘起ドーピング現象」に関して、赤外吸収分光と変位電流測定の励起光エネルギー依存性を調べ、光吸収にともない生じるホスト分子の励起子状態を経由して、ドーパント不純物への高効率な電荷移動反応が生じていることを明らかにした。
(ii)動作機構が明らかにされていない有機メモリ素子に関して、印加電圧に対してヒシテリシスを示す分極成分が存在することを見出した。この結果は、メモリ効果のメカニズムを検討するうえで重要な要因である。
(iii)ambipolar動作する有機電界効果トランジスタの変位電流測定より、有機薄膜層内で電界誘起キャリアが発生する機構に関する有用な知見を得た。
(iv)有機電界発光素子の変位電流測定を行い、有機層中に素子劣化と関連する分極成分があることを見出した。また、永久双極子の配列現象が素子中で生じている可能性を指摘した。
以上のように、変位電流評価法を発展させて、種々の有機エレクトロニクス素子の解析・評価に有用であることを見出した。また、赤外分光法を併用することで、多角的に素子動作を解析できることもわかった。さらに、電子構造に関しては真空や大気中などの様々な雰囲気での測定を可能にする光電子収量分光装置を整備した。これらの研究により、これまで理解されてこなかった動作機構の理解、新しいドーピング現象の発見などの成果を得た。
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