| 研究課題/領域番号 |
17J09378
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| 研究機関 | 東京大学 |
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研究代表者 |
窪 孝祥 東京大学, 新領域創成科学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-26 – 2020-03-31
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| キーワード | 有機半導体 |
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| 研究実績の概要 |
有機半導体では，分子が弱い力であるvan der Waals相互作用により凝集しているため，小さな応力により結晶を大きく歪ませることができること，また分子が動的に大きく揺らいでいるので従来の無機半導体を仮定したバンド理論が厳密には適用しないことから，これまで我々は歪みによるキャリア伝導への効果が巨大であることを観測し，分子間振動とそれに伴うキャリア散乱の抑制によると予測したが，その原因は十分には解明されていない．
そこで本研究では，様々な分光的手法を用いて巨大な歪み応答の物理的な背景を理解し，最終的には歪み効果を制御することで高性能デバイスや歪みセンサを開発することを目指している．
本年度は昨年度に引き続き，ラマン分光測定による分子振動のより詳細な直接評価に取り組んだ．有機半導体中のキャリア散乱に強く影響するのは，隣接分子間の距離を大きく変調する分子間振動であり，このフォノンモード由来のピークは100cm-1以下の低周波領域に現れる．昨年度は，伸び歪みによりある1つの分子間振動由来のピークが低周波側へシフトすることを観測した．本年度はより多くのモード由来のピークについて測定を行い，キャリア散乱にとって重要なモードと歪みによるその変化を明らかにするため，より先鋭なピークを得るための測定条件の最適化と，ピークへのモード割り当てのためにソフトウェアCRYSTALによる結晶構造からのスペクトルに取り組んだ．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
本年度の目標は，低周波ラマン分光による分子振動の評価と歪みによる電荷輸送特性の向上の主となる原因になる振動モードを特定することであった．有機結晶における低周波領域のラマン測定は，バックグラウンドとなるレイリー光や蛍光の影響を強く受け困難であり，測定条件の最適化のために装置・サンプルの工夫が必要となった．当初の計画より進捗は遅れているものの，目標を達成するための条件の最適化はできたと考えられる．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後は，最適化された条件でのラマン分光測定と歪み効果の主因となる振動モードの特定を完了し，昨年度に得られた平面歪みの導入方法を用いて，歪み効果を利用した高速デバイスと歪みセンサーのプロトタイプを実装する．
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