顕微SHGおよびラマン分光法による有機FET内部の電界・電荷分布計測

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18686029
• 研究種目: 若手研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 間中 孝彰 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (20323800)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 有機トランジスタ / 移動度 / キャリア / SHG / ラマン分光

研究概要

有機デバイスを評価する新規な手法として、顕微SHG分光法とラマン分光法に着目し、デバイス内部の電界と電荷分布を直接評価する手法を開発した。また、時間分解SHG法を用いることで、デバイス中の電界分布が時間的に変化する様子を捉えることに成功し、結果キャリアがデバイス中を流れる様子を観測することができた。この結果を、デバイスシミュレーションと比較し、パルス電圧印加による新規な輸送過程について明らかにした。

研究成果

• [雑誌論文] Probing Electric Field Distribution in Underlayer of an Organic Double-Layer System by Optical Second-Harmonic Generation Measurement (2009)
  • 著者名/発表者名: Y. Shibata, M. Nakao, T. Manaka, E. Lim, and M. Iwamoto
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 48 ページ: 021504-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Evaluation of carrier velocity using time-resolved optical second harmonic generation measurement (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Manaka, M. Nakao, E. Lim, M. Iwamoto
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. Vol. 92 ページ: 142106-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Transient Optical Second-Harmonic Generation Measurement for Monitoring Carrier Injection into Organic Field-Effect Transistors (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Manaka, E. Lim, R. Tamura, M. Iwamoto
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. Vol. 47 ページ: 1301-1306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Diffusionlike electric-field migration in the channel of organic field-effect transistors (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Manaka, F. Liu, W. Weis, M. Iwamoto
  • 雑誌名: Phys. Rev. B Rapid Commun. Vol. 78 ページ: 121302-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Injected carrier distribution in a pentacene field effect transistor probed using optical second harmonic generation (2008)
  • 著者名/発表者名: D. Yamada, T. Manaka, E. Lim, R. Tamura, M. Weis, M. Iwamoto
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. Vol. 104 ページ: 074502-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probing of electric field in pentacene using microscopic optical second harmonic generation (2008)
  • 著者名/発表者名: D. Yamada, T. Manaka, E. Lim, R. Tamura, M. Iwamoto
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. Vol. 103 ページ: 084118-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of hysteresis behavior of pentacene field effect transistor characteristics with capacitance-voltage and optical second harmonic generation measurements (2007)
  • 著者名/発表者名: E. Lim, T. Manaka, R. Tamura, M. Iwamoto
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. Vol.101(9) ページ: 94505
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of pentacene field-effect transistor operation by optical second-harmonic generation (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Manaka, E. Lim, R. Tamura, M. Iwamoto
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. Vol.46 (4B) ページ: 2687-2691
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct imaging of carrier motion in organic transistors by optical second-harmonic generation (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Manaka, E. Lim, R. Tamura, M. Iwamoto
  • 雑誌名: Nature Photon. Vol. 1 ページ: 581-584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical second harmonic generation imaging for visualizing in-plane electric field distribution (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Manaka, M. Nakao, D. Yamada, E. Lim, M. Iwamoto
  • 雑誌名: Opt. Express Vol. 15(24) ページ: 15964-15971
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of carrier injection into a pentacene field effect transistor by optical second harmonic generation measurements (2007)
  • 著者名/発表者名: E. Lim, T. Manaka, M. Iwamoto
  • 雑誌名: J. Appl. Phys. Vol. 101(2) ページ: 24515
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct observation of trapped carriers in polydiacetylene films by optical second harmonic generation (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Manaka, H. Kohn, Y. Ohshima, E. Lim, M. Iwamoto
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. Vol. 90(17) ページ: 171119-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Probing of the electric field distribution in organic field effect transistor channel by microscopic second-harmonic generation (2006)
  • 著者名/発表者名: T. Manaka, E. Lim, R. Tamura, D. Yamada, M. Iwamoto
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett. Vol. 89(7) ページ: 72113-1-3
  • 査読あり
• [学会発表] Effect of electrode metals on injection and transport characteristics in organic field-effect transistors investigated by optical second harmonic generation (SIV-2) (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Manaka, M. Nakao, M. Weis and M. Iwamoto
  • 学会等名: 8th International Conference on Nano-Molecular Electronics
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2008-12-16
• [学会発表] Ambipolar injection into pentacene field effect transistor observed by time-resolved optical second harmonic generation imaging (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Manaka, M. Nakao, Y. Ohshima, E. Lim, R. Tamura and M. Iwamoto
  • 学会等名: 11th International Conference Electrical and Related Properties of Organic Solids
  • 発表場所: Piechowice, Poland
  • 年月日: 2008-07-15
• [学会発表] Probing of carrier injection and related phenomena in pentacene field effect transistor by electric field induced optical second harmonic generation measurement (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Manaka, E. Lim, R. Tamura and M. Iwamoto
  • 学会等名: 2008 MRS Spring meeting
  • 発表場所: San Francisco
  • 年月日: 2008-03-27
• [学会発表] Carrier injection and trapping in polydiacetylene films studied by optical second harmonic generation (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Manaka, H. Kohn, Y. Ohshima, E. Lim, M. Iwamoto
  • 学会等名: 47th Microsymposium Prague Meeting on Macromolecules(PMM)
  • 発表場所: Prague
  • 年月日: 2007-07-17
• [産業財産権] 電界分布又はキャリア分布を高次高調波の強度に基づいて検出する検出装置及びその検出方法 (2007)
  • 発明者名: 岩本光正、間中孝彰
  • 産業財産権番号: 特許番号,特許公開2008-218957
  • 出願年月日: 2007-03-08