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2008 年度 実績報告書

電界誘起光第二次高調波による有機FET構造素子内のキャリヤ輸送機構の評価

研究課題

研究課題/領域番号 20656052
研究種目

萌芽研究

研究機関東京工業大学

研究代表者

岩本 光正  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (40143664)

研究分担者 間中 孝彰  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 助教 (20323800)
林 銀珠  東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 産学官連携研究員 (00467010)
キーワードマックスウェル変位電流 / 光第2次高調波 / 有機FET / 有機EL / キャリア注入 / 界面双極子エネルギー
研究概要

本研究では、分子形状の特徴と界面分子膜の柔構造性を結ぶ物理の探求を可能とするMDC(マックスウェル変位電流測定)から得られる知見を活用しながら、有機材料内のキャリヤ移動を直視可能とするEFISHG(電界誘起光第2次高調波測定)を用い、フレキシブルな有機材料の独特な電子輸送を解き明かす手法を探究する。本年度は顕微SHG技術により、FET動作時の電極注入界面とチャネル部に形成される電界分布の計測、及び顕微SHGによる有機FET構造体中のキャリヤ注入とEL発光現象の評価を行った。まず有機FETの動作時定常状態において観測される電界分布を詳細に検討し、等価回路モデルによりその分布を説明できることを示した。また、本手法によって、キャリア注入および輸送過程が厳密に分離評価できることや、材料中の移動度評価、トラップの情報に関しても得ることができることを示した。また、材料中のトラップを積極性に制御する試みとして、ナノ粒子を絶縁体表面に分散させ、トラップが特性に及ぼす効果についても検討した。一方、EL発光現象の検討については、その準備測定としてEL材料(テトラセン、フルオレンポリマー)に関して、電界誘起SHGスペクトルを測定し、実際に材料固有のSHG信号が観測されることを確認した。EL材料は本来蛍光効率が高いため、SHG測定用の基本光による発光が観測されてしまう可能性がある。これについてのスペクトルを詳細に解析し波長分離が可能なことを示した。

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2009 2008

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (13件)

  • [雑誌論文] Origin of electric field distribution in organic field-effect transistor : Experiment and analysis2009

    • 著者名/発表者名
      Martin Weis
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. . 105

      ページ: 24505

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing Electric Field Distribution in Underlayer of an Organic Double-Layer System by Optical Second・Harmonic Generation Measurement2009

    • 著者名/発表者名
      Yoshinori Shibata
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. . 48

      ページ: 21504

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing of Channel Formation in Organic Field-Effect Transistors by Optical Second Harmonic Generation Measurement2008

    • 著者名/発表者名
      Eunju Lim
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. . 47

      ページ: 3179-3184

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of carrier velocity using time-resolved optical second harmonic generation measurement2008

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Manaka
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. . 92

      ページ: 142106-1-3

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffusionlike electric-field migration in the channel of organic field-effect transistors2008

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Manaka
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B. 78

      ページ: 121302-1-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analysis of pentacene field-effect transistor with contact resistance as an element of a Maxwell? Wagner effect system2008

    • 著者名/発表者名
      Eunju Lim
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 104

      ページ: 54511

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Injected carrier distribution in a pentacene field effect transistor probed using optical second harmonic generation2008

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yamada
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. . 104

      ページ: 74502

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing of Electric Field in Pentacene using Microscopic Optical Second Harmonic Generation2008

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Yamada
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. . 103

      ページ: 084118-1-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of Carrier Behavior in Organic Field-Effect Transistors with Electroluminescence under AC Electric Field2008

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ohshima
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys. . 47

      ページ: 3200-3203

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Study of electrostatic energy contribution on monolayer domains size2008

    • 著者名/発表者名
      Martin Weis
    • 雑誌名

      Thin Solid Films. 517

      ページ: 1317-1320

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of channel formation carriers in pentacene field・effect transistor by electric field induced optical second harmonic generation2008

    • 著者名/発表者名
      Eunju Lim
    • 雑誌名

      Thin Solid Films. 517

      ページ: 1321-1323

    • 査読あり
  • [学会発表] Probing Electric Field Distribution in Organic Double Layer-system by Optical Second Harmonic Generation2008

    • 著者名/発表者名
      Eunju Lim
    • 学会等名
      8th International Conference on Nano-Molecular Electronics
    • 発表場所
      Portpia Hotel Kobe
    • 年月日
      2008-12-17
  • [学会発表] Space Charge Field Effect in Light Emitting from Tetracene Field-EffectTransistor under AC Electric Field2008

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ohshima
    • 学会等名
      8th International Conference on Nano-Molecular Electronics
    • 発表場所
      Portpia Hotel Kobe
    • 年月日
      2008-12-17
  • [学会発表] Observation of Electron Injection from Au Electrode into Organic Field-Effect Transistor with Electroluminescence2008

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ohshima
    • 学会等名
      2008 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center
    • 年月日
      2008-09-26
  • [学会発表] 水面上DPPC単分子膜ドメインに与える二価イオンの影響2008

    • 著者名/発表者名
      Weis Martin
    • 学会等名
      2008年秋季 第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-05
  • [学会発表] 時間分解SHイメージングによる有機トランジスタ中キャリア走行の直接観測2008

    • 著者名/発表者名
      間中孝彰
    • 学会等名
      2008年秋季 第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-04
  • [学会発表] 交流電界ELによる有機FETへの電荷注入評価2008

    • 著者名/発表者名
      大嶋優記
    • 学会等名
      2008年秋季 第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-04
  • [学会発表] 時間分解SHG測定によるペンタセンFETキャリア注入過程の解析2008

    • 著者名/発表者名
      中尾元春
    • 学会等名
      2008年秋季 第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-04
  • [学会発表] 顕微時間分解SHG測定による強誘電性ゲート絶縁膜を用いたペンタセンFETの評価2008

    • 著者名/発表者名
      田村亮祐
    • 学会等名
      2008年秋季 第69回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2008-09-03
  • [学会発表] Ambipolar injection into pentacene field effect transistor observed by time-resolved optical second harmonic generation imaging2008

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Manaka
    • 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] Observation of electron injection in organic field-effect transistor with electroluminescence2008

    • 著者名/発表者名
      Yuki Ohshima
    • 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] Selective probing of lateral electric field distribution in multi-layered organic transistors by optical second harmonic generation2008

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Manaka
    • 学会等名
      2nd International Symposium on the Manipulation of Advanced Smart Materials
    • 発表場所
      Awaii Yumebutai International Conference Center
    • 年月日
      2008-05-28
  • [学会発表] Observation of channel formation carriers in pentacene field-effect transistor by electric field induced optical second harmonic generation2008

    • 著者名/発表者名
      Eunju Lim
    • 学会等名
      2nd International Symposium on the Manipulation of Advanced Smart Materials
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai International Conference Center
    • 年月日
      2008-05-28
  • [学会発表] Probing and Modeling of Organic Monolayers by Maxwell Displacement Current and Optical Second Harmonic Generation2008

    • 著者名/発表者名
      Mitsumasa Iwamoto
    • 学会等名
      2nd International Symposium on the Manipulation of Advanced Smart Materials
    • 発表場所
      Awaji Yumebutai International Conference Center
    • 年月日
      2008-05-28

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公開日: 2010-06-11   更新日: 2016-04-21  

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