| 研究課題/領域番号 |
15K13293
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| 研究機関 | 明治大学 |
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研究代表者 |
野口 裕 明治大学, 理工学部, 准教授 (20399538)
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| 研究期間 (年度) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| キーワード | 発光トランジスタ / ナノギャップ電極 / 電気化学発光セル / 発光性ポリマー |
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| 研究実績の概要 |
単一分子発光トランジスタの実現に向け、発光性ポリマーF8BTを用いた横型発光デバイスの作製条件を検討した。本年度は、ナノギャップ電極系への応用を念頭に、ボトムゲート・ボトムコンタクト型の電界効果トランジスタ(FET)およびイオン液体を添加した電気化学発光セル(LEC)を作製した。当初、FET構造ではソース・ドレイン電極からの電荷注入効率が不十分で、良好なFET特性が得られなかったが、自己組織化単分子膜PFBTで電極表面を修飾することにより電子・正孔ともに電荷注入特性が改善し、両極輸送特性を得ることに成功した。一方、F8BTとイオン液体を混合した活性層を用いて作製した横型LECでは、低電圧駆動によりチャネル部からのF8BT由来の緑色発光を得た。また、同様の活性層を用いて縦型LECを作製し、電極間隔の短い素子構造でも良好な発光が得られることを確認した。変位電流評価法を用いて縦型LECの動作機構を解析し、電気化学ドーピングの進行過程と発光特性との関係を検討した。無電解メッキ法を用いたナノギャップ電極の作製も平行して行っており、ギャップ幅10 nm以下の良好な電極を得ることに成功している。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
大きな問題はなく、ナノギャップ電極および素子作製条件の検討はおおむね順調に進んでいる。LECでは既に横型構造で良好な発光を得られており、近々ナノギャップ電極系に移行する予定である。また、FETでも両極輸送特性が得られてきており、チャネル部の表面処理等で移動度を向上させれば電流量が増加し十分な発光が得られると期待される。全体として当初の計画に沿い順調に進展している。
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| 今後の研究の推進方策 |
F8BTとイオン液体を用いた横型LECの作製が可能であることがわかったため、これらを応用してナノギャップLECの作製を目指す。本研究では、単分子発光を得るためホスト-ゲスト間のエネルギー移動を利用するが、ゲスト分子としてF8BTからの高効率なエネルギー移動が期待できる赤色蛍光材料を使用する。ナノギャップLECの作製と平行して、ホスト-ゲスト材料の混合条件を最適化する。また、単一光子検出系の構築を前倒しして行い、ナノギャップLECからの単一光子検出に挑む。一方、FET構造でもゲート絶縁層の表面処理など作製条件の最適化を進め、発光特性の改善を目指す。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
申請時に予定していた機器の購入を断念し、消耗品の購入や機器の修理費に充てたため差額が生じた。
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| 次年度使用額の使用計画 |
購入を断念した機器を補填するため既設の光学系を拡充し測定環境を整備する。また、有機半導体材料など不足している消耗品の購入に充てる。その他は当初計画通り執行する。
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