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2009 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)
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。
本年度は昨年度に引き続き、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。FET構造素子に関する研究では、トラップによる分極伝搬の変化について検討を行い、トラップが満たされることによる移動度の変化等について評価した。輸送過程については分布定数回路に基づく等価回路モデルにより、電荷が界面を輸送される様子について説明することができた。
一方で、EL発光現象の検討に関して、蓄積された空間電荷の効果によってキャリアが自発的に材料内に引き込まれ、蓄積キャリアと再結合して発光するといったメカニズムを発見した。また、電界とEL現象の時間変化を評価し、キャリア挙動と有機EL現象の関係も明らかにした。また、直流と交流で発光スペクトルの比較を行ったところ、交流電界下でのみ、材料固有の蛍光波長とは異なる波長域でスペクトルピークが観測され、これは電極界面での電界集中による発光がその原因と考えられる。

  • 研究成果

    (27件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 14件) 学会発表 (12件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Influence of traps on transient electric field and mobility evaluation in organic field-effect transistors2010

    • 著者名/発表者名
      T.Manaka, F Liu, M.Weis, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 107

      ページ: 043712

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Trap Density on Carrier Propagation in Organic Field-Effect Transistors Investigated by Impedance Spectroscopy2010

    • 著者名/発表者名
      J.Lin, M.Weis, D.Taguchi, T.Manaka, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 49

      ページ: 01AE14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mobility Measurement Based on Visualized Electric field Migration in Organic Field-Effect Transistors2009

    • 著者名/発表者名
      T.Manaka, F.Liu, M.Weis, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Applied Physics Express 2

      ページ: 61501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Studying Transient Carrier Behaviors in Pentacene Field Effect Transistors Using Visualized Electric Field Migration2009

    • 著者名/発表者名
      T.Manaka, F.Liu, M.Weis, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Journal of Physical Chemistry C 113

      ページ: 10279-10284

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing the electric field in organic double layer-system by optical second harmonic generation2009

    • 著者名/発表者名
      E.Lim, Y.Shibata, T.Manaka, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 518

      ページ: 893-895

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carrier injection and transport in organic field-effect transistor investigated by impedance spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      J.Lin, M.Weis, D.Taguchi, T.Manaka, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 518

      ページ: 448-451

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Thermionic emission model for contact resistance in organic field-effect transistor2009

    • 著者名/発表者名
      M.Weis, M.Nakao, J.Lin, T.Manaka, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 518

      ページ: 795-798

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Space charge field effect on light emitting from tetracene field-effect transistor under AC electric field2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohshima, H.Kohn, T.Manaka, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Thin Solid Films 518

      ページ: 583-587

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing of channel region in pentacene field effect transistor by optical second harmonic generation2009

    • 著者名/発表者名
      E.Lim, D.Yamada, M.Weis, T.Manaka M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Chemical Physics Letters 477

      ページ: 221-224

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Probing carrier injection into pentacene field effect transistor by time-resolved microscopic optical second harmonic generation measurement2009

    • 著者名/発表者名
      M.Nakao, T.Manaka, M.Weis, E.Lim, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Journal of Applied Physics 106

      ページ: 14511

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Electrostatic origin of the Frank elastic energy and anisotropic line tension of the domains in monolayers at the air-water interface2009

    • 著者名/発表者名
      T.Yamamoto, T.Manaka, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      European Physical Journal E 29

      ページ: 1-8

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of Space-Charge Field on Injection Properies in Organic Sandwiched Structures2009

    • 著者名/発表者名
      J.Lin, M.Weis, D.Taguchi, T.Manaka, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 48

      ページ: 04C173

    • 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
      Y.Shibata, M.Nakao, T.Manaka, E.Lim, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics 48

      ページ: 21504

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observation of electron injection in an organic field-effect transistor with electroluminescence2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohshima, H.Kohn, E.Lim, T.Manaka, M.Iwamoto
    • 雑誌名

      Materials Science-Poland 27

      ページ: 719-726

    • 査読あり
  • [学会発表] 有機EL現象における材料内部の電界分布とキャリア挙動の評価2010

    • 著者名/発表者名
      大嶋優記, 佐藤英樹, 平子宣明, 金英輝, 間中孝彰, 岩本光正
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] 電界誘起光第2次高調波測定によるペンタセンFET素子のトラップキャリヤの評価2010

    • 著者名/発表者名
      田中康之, 間中孝彰, 岩本光正, 柳飛
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] TOF法おにび時間分解光第2次高調波発生(TRM-SHG)法によるペンタセンFETのキャリア走行時間の評価2010

    • 著者名/発表者名
      Jack Lin, Martin Weis, 田口大, 間中孝彰, 岩本光正
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] 時間分解SHGによるペンタセンFETにおける両極性動作の評価2010

    • 著者名/発表者名
      間中孝彰, 田中康之, 岩本光正
    • 学会等名
      第57回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東海大学
    • 年月日
      2010-03-18
  • [学会発表] Probing and Modeling of Carrier Motion in Organic Devices by Optical Second Harmonic Generation2009

    • 著者名/発表者名
      M.Iwamoto, T.Manaka
    • 学会等名
      India-Japan Workshop on Biomolecular Electronics and Organic Nanotechnology for Environment Preservation(IJWBME2009)
    • 発表場所
      National Physical Laboratory, New Delhi, India
    • 年月日
      2009-12-20
  • [学会発表] Probing and modeling of carrier motion in organic materials by optical second harmonic generation and Maxwell's displacement current2009

    • 著者名/発表者名
      M.Iwamoto
    • 学会等名
      5th International Symposium on Molecular Materials : Electronics, Photonics and Spintronics
    • 発表場所
      University of Rennes, France
    • 年月日
      2009-10-30
  • [学会発表] Carrier and electric field distribution in organic FET studied by the microscopic SHG and Raman imaging2009

    • 著者名/発表者名
      T.Manaka, S.Kawashima, Y.Tanaka, M.Iwamoto
    • 学会等名
      5th International Symposium on Molecular Materials : Electronics, Photonics and Spintronics
    • 発表場所
      University of Rennes, France
    • 年月日
      2009-10-30
  • [学会発表] Probing of Transient Electric Field Distribution in Organic Devices with Stacked-Layer Structure2009

    • 著者名/発表者名
      J.Lin, M.Weis, D.Taguchi, T.Manaka, M.Iwamoto
    • 学会等名
      5th International Symposium on Molecular Materials : Electronics, Photonics and Spintronics
    • 発表場所
      University of Rennes, France
    • 年月日
      2009-10-30
  • [学会発表] Effect of Carrier Trap on the Electron Transport in Pentacene FET Observed by the Time-resolved Microscopic SHG Measurement2009

    • 著者名/発表者名
      T.Manaka, F.Liu, M.Nakao, W.Martin, M.Iwamoto
    • 学会等名
      2009 International Conference on Solid State Device and Materials(SSDM2009)
    • 発表場所
      Sendai Kokusai Hotel, Miyagi, Japan
    • 年月日
      2009-10-07
  • [学会発表] Observation of Electric Field in Tetracene Field-Effect Transistor using Optical Second Harmonic Generation2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Ohshima, H.Satou, H.Kohn, T.Manaka, M.Iwamoto
    • 学会等名
      2009 International Conference on Solid State Device and Materials(SSDM2009)
    • 発表場所
      Sendai Kokusai Hotel, Miyagi, Japan
    • 年月日
      2009-10-07
  • [学会発表] Interface Charging Propagation Model for Carrier Migration in OFET2009

    • 著者名/発表者名
      M.Weis, D.Taguchi, J.Lin, T.Manaka, M.Iwamoto
    • 学会等名
      2009 International Conference on Solid State Device and Materials(SSDM2009)
    • 発表場所
      Sendai Kokusai Hotel, Miyagi, Japan
    • 年月日
      2009-10-07
  • [学会発表] 光第二次高調波(SHG)観測によるテトラセンFET内の電界イメージング2009

    • 著者名/発表者名
      佐藤英樹, 大嶋優記, 金英輝, 間中孝彰, 岩本正光
    • 学会等名
      第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2009-09-08
  • [図書] Encyclopedia of Applied Spectroscopy2009

    • 著者名/発表者名
      M.Iwamoto, T.Manaka, E.Lim
    • 総ページ数
      16
    • 出版者
      Wiley-VCH, Germany

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公開日: 2011-06-16   更新日: 2016-04-21  

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