| 研究実績の概要 |
本研究では、電極化した後の仕事関数を制御できる、有機半導体デバイス高性能化のための新しい銀ナノ粒子インクを開発することを目的とする。仕事関数制御によって、有機半導体とのエネルギー障壁を低減することができ、最終的には、有機トランジスタの低電圧動作や集積回路における寄生抵抗低減などデバイス高性能化につなげる。
これまでの先行研究では、エネルギー障壁を低減するための蒸着電極の表面処理法（Nature Materials, 7, 216）や、エネルギー障壁が小さい電極材料や酸化物を蒸着積層する電極構造（Applied Physics Letters, 90, 073504）が報告されているものの、近年開発が進む、印刷可能な電極材料（例えば金属ナノ粒子インク等）を用いて有機半導体とのエネルギー障壁を低減できるような界面設計手法に関しては、研究が進んでいないのが現状である。本研究ではこれらの界面設計手法の確立を目的として研究を行った。
平成27年度は、新規な銀ナノ粒子を合成し、電極化した後の電極組成や界面分析を詳細に行った。電極化後の仕事関数を測定した結果、4.2eV～5.2eVの範囲で仕事関数を制御できる銀ナノ粒子インクの合成に成功した。さらに、合成した銀ナノ粒子をデバイス応用するため、インクジェット装置で塗布できるインクへ改良を試みた。銀ナノ粒子はコロイド状態で分散しているため、溶媒の極性に分散安定性が大きく左右される。合成した銀ナノ粒子と相溶性が高い溶媒を選定し分散安定性の改善を図った。その結果、インクジェット装置に適用できる銀ナノ粒子インクとすることができた。
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