| 研究課題/領域番号 |
16K05956
|
|---|
| 研究機関 | 東京理科大学 |
|---|
研究代表者 |
金井 要 東京理科大学, 理工学部物理学科, 教授 (10345845)
|
|---|
| 研究分担者 |
赤池 幸紀 東京理科大学, 理工学部物理学科, 助教 (90581695)
|
|---|
| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
|
| キーワード | 有機ビラジカル / 有機電界効果トランジスタ / 電子状態 |
|---|
| 研究実績の概要 |
平成29年度では、主に有機ビラジカル分子Ph2-IDPL (以下IDPL)の単結晶の育成を行い、得られたIDPL単結晶を用いた有機電界効果トランジスタ(OFET)の作製、評価を行った。液相からの単結晶育成方法として、再結晶法を用いたが、再結晶法に使用する良溶媒と貧溶媒の組み合わせや比率などの諸条件の探索を行い、これまでよりサイズの大きな針状のIDPL単結晶を得ることができるようになった。さらに、得られた単結晶を用いてOFETを作製し、それらの電気特性の評価から、安定した両極性の特性を得ることに成功した。特に、現時点で、予備実験の段階ではあるが、これまで報告のある、あらゆる両極性OFETの移動度よりも高い移動度が得られており、今後、慎重に再現性をチェックする予定である。特に、n型の移動度が非常に高く、その上、素子の大気曝露に対する高い安定性があることを見出した。また、併せて気相からの単結晶育成の最適条件の探索も行った。
また、平成29年度は、OFETの動作原理の解明や、高移動度を示す新しい物質を探索する研究も併せて行った。具体的には、n型のOFET材料としても知られるC60やC70フラーレン薄膜の薄膜成長過程の基礎的な研究や、グラファイト状窒化炭素薄膜の作製と評価も行い、それぞれの研究成果について学会発表、論文発表を行った。特に、グラファイト状窒化炭素薄膜は特異な構造を持つ二次元電子系を持つ新規材料であり、今後、OFET材料としても高い性能を示すことが期待できる。
|
| 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
実験計画は順調に進んでおり、これまでに、IDPLの電子状態に関する研究成果や関連物質に関する研究成果も上がっている。そのため、研究課題の進捗状況としては、おおむね順調に進展していると言える。
平成29年度は、高性能両極性OFETの作製と評価を計画していた。研究成果としては、実際に、最適化した条件下での再結晶法によって得られたIDPL単結晶を用いてOFETの素子の作製を行い、新たに構築したOFETの電気特性の作製、評価装置を用いて、その性能の評価を行うことができた。その結果、現在までに、予備実験の段階ながら非常に有望なデータを得ることができている。
|
| 今後の研究の推進方策 |
平成30年度の計画としては、前半には、IDPL単結晶を用いたOFETの電気特性の精密な評価を行い、平成29年度に得られている高い性能についての再現性を取る。使用するIDPL単結晶については、平成29年度の予備実験の結果から、主に再結晶法によるものを用いる予定である。さらに、光電子分光を用いて、IDPL単結晶で実現していると考えられる、広い分散幅を持つエネルギーバンド構造の直接観測を行う。 平成30年度の後半には、以上の研究成果について、国内外の学会、研究会にて発表するとともに、論文に発表する。
|
| 次年度使用額が生じた理由 |
(次年度使用額が生じた理由) 研究の進展に伴い、FET用装置について、当初、購入を計画していた物品(付属品)の内容に変更が生じた結果、差額が生じた。
(使用計画) FET用装置に関する消耗品に使用する予定である。
|
