有機単結晶フィルムの積層ハイブリッド構造の創製と機能発現及びデバイス応用

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19360009
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 竹谷 純一 大阪大学, 理学研究科, 准教授 (20371289)
• 研究分担者: 宇野 真由美 大阪府立産業技術研究所, 情報電子部, 主任研究員 (90393298) ; 山口 茂弘 名古屋大学, 理学研究科, 教授 (60260618)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 有機分子 / 有機トランジスタ / 有機半導体

研究概要

有機半導体の単結晶フィルムを基板に「貼り合わせる」独自の方法を見出し、これまでにない高性能の有機トランジスタを実現した。また、本デバイスのホール効果測定の手法を開発して、界面でのキャリアの伝導の機構がバンド伝導的であることを明らかにした。さらに、液相から単結晶を広い面積にわたって基板に展開する溶液プロセスを開発し、本研究の桁違いに高い性能の有機単結晶トランジスタを実用化する方策を示した。

研究成果

• [雑誌論文] Air-stable n-channel single-crystal transistors with negligible threshold gate voltage (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Yamagishi, Y. Tominari, T. Uemura, J. Takeya
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 94 ページ: 053305
  • 査読あり
• [雑誌論文] Very high mobility in solution-processed organic thin-film transistors of highly ordered [1]Benzothieno[3, 2-b]benzothiophene derivatives (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Uemura, Y. Hirose, M. Uno, K. Takimiya, J. Takeya
  • 雑誌名: Appl. Phys. Exp 2 ページ: 111501
  • 査読あり
• [雑誌論文] Three-dimensional organic field-effect transistors: Charge accumulation in the vertical semiconductor channels (2008)
  • 著者名/発表者名: M. Uno, Y. Tominari, J. Takeya
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 93 ページ: 173301
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-crystal and surface charge transport of electric-field-induced carriers in organic single-crystal semiconductors (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Takeya, J. Kato, K. Hara, M. Yamagishi, R. Hirahara, K. Yamada, Y. Nakazawa, S. Ikehata, K. Tsukagoshi, Y. Aoyagi, T. Takenobu, Y. Iwasa
  • 雑誌名: Phys. Rev. Lett 98 ページ: 196804
  • 査読あり
• [雑誌論文] Very high-mobility organic single-crystal transistors with in-crystal conduction channels (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Takeya, M. Yamagishi, Y. Tominari, R. Hirahara, Y. Nakazawa, T. Nishikawa, T. Kawase, T. Shimoda, S. Ogawa
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 90 ページ: 102120
  • 査読あり
• [学会発表] Charge transport in field-effect transistors of organic semiconductor single crystals (2009)
  • 著者名/発表者名: J. Takeya
  • 学会等名: International Conference on Materials for Advanced Technologies Singapore
  • 年月日: 20090628-20090703
• [学会発表] Organic single crystal transistors for high-performance organic electronics (2008)
  • 著者名/発表者名: J. Takeya
  • 学会等名: International Symposium on Organic Transistors and Functional Interfaces
  • 発表場所: Montana Resort Iwanuma, Sendai, Japan
  • 年月日: 20080819-20080823
• [学会発表] In-crystal and surface carrier transport in organic single crystal transistors (2007)
  • 著者名/発表者名: J. Takeya
  • 学会等名: Alpine Workshop on Organic FET
  • 発表場所: Braunwald, Switzerland
  • 年月日: 2007-12-17
• [図書] 低分子有機半導体の高性能化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 竹谷純一
  • 出版者: サイエンス&テクノロジー社
• [図書] 有機デバイスの界面評価と制御技術 (2009)
  • 著者名/発表者名: 竹谷純一
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 遷移金属錯体の固体物性化学 (2008)
  • 著者名/発表者名: 竹谷純一
  • 総ページ数: 312-330
  • 出版者: 三共出版
• [図書] 有機トランジスタ材料の評価と応用II (2008)
  • 著者名/発表者名: 竹谷純一
  • 出版者: シーエムシー出版
• [産業財産権] 縦型電界効果トランジスタ (2008)
  • 発明者名: 竹谷純一宇野真由美
  • 権利者名: 国立大学法人大阪大学
  • 産業財産権番号: 特願・2008-118643
  • 出願年月日: 2008-04-30