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2009 年度 実績報告書

有機半導体・完全単結晶の成長機構の解明と電子デバイスの応用

研究課題

研究課題/領域番号 20245038
研究機関東北大学

研究代表者

板谷 謹悟  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 教授 (40125498)

研究分担者 湊 丈俊  東北大学, 国際高等研究教育機構, 助教 (10415309)
葛目 陽義  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助教 (20445456)
合志 憲一  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (50462875)
小蓑 剛  東北大学, 原子分子材料科学高等研究機構, 助手 (20547301)
小林 慎一郎  東北大学, 大学院・工学研究科, 助教 (20361173)
キーワード微分干渉顕微鏡 / 原子・分子レベル / 電気化学反応 / 結晶成長 / 単分子ステップ / 単原子ステップ
研究概要

レザー共焦点微分干渉顕微鏡(LCM-DIM)による単分子、単原子ステップの直接観察に成功
STM,AFMでもたらされる原子・分子レベルでの微視的情報と高機能、高品位有機単結晶のマクロ情報(光学顕微鏡レベルのサイズを意味する)との照合が実用材料開発、プロセス開発にとって極めて重要である。このため、本研究では、単分子あるいは単原子ステップ情報が収得可能であるレーザ共焦点微分干渉顕微鏡の改良を行い、ルブレン分子性結晶上の単分子ステップの観察に成功した。また、金(111)面上の単原子ステップの観測にも成功した。世界に類のない計測法を開発したことになる。このようにして、光学顕微鏡のスケールと原子・分子レベルの情報の統一的な解釈に基づく実用材料の設計指針を得ることが可能なLCM-DIM法を用い、現在、重要な電気化学反応の解析が進行中である。
縦型Time of Flightの測定方法の確立
有機FETにおいて有機半導体が持つ本来の移動度を知ることは非常に重要である。このため本研究では有機FETにおけるキャリアの移動の方向と同一方向を計測できる縦型(通常の場合ではこの方向を図るのは不可能)のTime of Flight法の開発と標準サンプル(本研究では高抵抗のp-Si)による移動度の計測を行った。その結果、電圧の増加とともに飛行時間が減少することが明確に確認でき、移動度も理論値と非常に良い一致を示した。このように縦型Time of Flightの測定方法が確立できたので、有機単結晶の移動度測定を引き続き行い有機FETとの研究につなげる。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (13件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Conformations of polyaniline molecules adsorbed on Au (111) probed by in situ STM and ex situ XPS and NEXAFS2009

    • 著者名/発表者名
      YH. Lee, CZ. Chang, SL. Yau, LJ. Fan, YW. Yang, LYO. Yang, K.Itaya
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Soiety 131

      ページ: 6468-6474

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic field effect transistor using pentacene single crystals grown by liquid-phase crystallization process2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Kimura, M.Niwano, N.Ikuma, K.Goushi, K.Itaya
    • 雑誌名

      Langmuir 25

      ページ: 4861-4863

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recent progress in electrochemical surface science with atomic and molecular levels2009

    • 著者名/発表者名
      S.Ye, T.Kondo, N.Hoshi, J.Inukai, S.Yoshimoto, M.Osawa, K.Itaya
    • 雑誌名

      Electrochemistry 4

      ページ: 2-20

    • 査読あり
  • [雑誌論文] In situ scanning tunneling microscopy imaging of mercury film electrodeposited on Ir(111)2009

    • 著者名/発表者名
      HL. Wu, SL. Yau, W.Vogel, MC. Zei, LYO Yang, K.Itaya
    • 雑誌名

      Electrochemistry Communications 11

      ページ: 454-456

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bimolecular two-dimensional organization of porphyrins on Au(111) : Site selective, metal Ion-dependent adsorption of tetraphenylporphyrin2009

    • 著者名/発表者名
      K.Suto, S.Yoshimoto, K.Itaya
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology 9

      ページ: 288-294

    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-resolution molecular images of rubrene single crystals obtained by frequency modulation atomic force microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      T.Minato, H.Aoki, H.Fukidome, T.Wagner, K.Itaya
    • 雑誌名

      Applied aphysics Letters 95

      ページ: 093302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nanostructures and molecular assembly of ss-blocked long oligothiophenes up to the 96-mer on Au(111) as probed by in situ electrochemical scanning tunneling microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      Bernard John V. Tongol, Li Wang, S.-L. Yau, T.Otsubo, K.Itaya
    • 雑誌名

      J.Phys.Chem.C 113

      ページ: 13819-13824

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Direct Observation of Conformational Changes of B-Substituted Duodecithiophene on a Au (111)-(√<3>×22) Substrate Using in Situ Electrochemical STM in 0.1M HClO_42009

    • 著者名/発表者名
      Bernard John V. Tongol, Li Wang, S.-L. Yau, T.Otsubo, K.Itaya
    • 雑誌名

      Langmuir 26(2)

      ページ: 982-989

    • 査読あり
  • [学会発表] 液中高速走査プローブ顕微鏡による電気化学測定法の開発2010

    • 著者名/発表者名
      小林慎一郎
    • 学会等名
      電気化学77回大会
    • 発表場所
      富山・日本
    • 年月日
      2010-03-29
  • [学会発表] 特殊微分干渉顕微鏡によるアトムレベルでの電極反応解析2010

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      電気化学77回大会
    • 発表場所
      富山・日本
    • 年月日
      2010-03-29
  • [学会発表] 無金属フタロシアニン/トリフェニルアミン化合物積層構造体の光導電特性2010

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      平塚・日本
    • 年月日
      2010-03-19
  • [学会発表] ナノレベルで構造制御された有機半導体結晶の製造法と有機電子デバイスへの展開2010

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      平塚・日本
    • 年月日
      2010-03-19
  • [学会発表] 溶液プロセスにより形成した配向制御TIPS-ペンタセン薄膜とその電界効果トランジスタ特性2010

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      平塚・日本
    • 年月日
      2010-03-19
  • [学会発表] 有機半導体電極の電気化学2010

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      平塚・日本
    • 年月日
      2010-03-19
  • [学会発表] In situ observation of electrochemical atomic layer-by layer dissoluti on of Au(111)by a new advanced optical microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      文鋭
    • 学会等名
      2009年電気化学秋季大会
    • 発表場所
      東京・日本
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] 有機半導体の結晶成長制御(1):ルブレンを含む芳香族炭化水素2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第70回学術講演会
    • 発表場所
      富山・日本
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] 有機半導体の結晶成長制御(2):ステアリン酸および関連化合物2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第70回学術講演会
    • 発表場所
      富山・日本
    • 年月日
      2009-09-11
  • [学会発表] Direct obserbation of single atomic steps on single crystal Si by using Laser Confocal Microscopy and Scanning Probe Microscopy2009

    • 著者名/発表者名
      文鋭
    • 学会等名
      60^<th> Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      中国・北京
    • 年月日
      2009-08-19
  • [学会発表] Atomic and Molecular Aspects of Solid/Liquid Interfaces2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      60^<th> Annual Meeting of the International Society of Electrochemistry
    • 発表場所
      中国・北京
    • 年月日
      2009-08-17
  • [学会発表] Evaluation of Electrode Processes with Atomic Scale Bridge between Atomic-and Real-Scales2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      International Symposium on Frontiers of Electrochemical Science and Technology
    • 発表場所
      中国・西安
    • 年月日
      2009-08-13
  • [学会発表] 分子レベルでの有機半導体の結晶成長:共焦点顕微鏡による単分子ステップ観察法2009

    • 著者名/発表者名
      板谷謹悟
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば・日本
    • 年月日
      2009-04-01
  • [備考]

    • URL

      http://www.che.tohoku.ac.jp/~atom/

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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