| 研究課題/領域番号 |
20K15358
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人物質・材料研究機構 |
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研究代表者 |
山下 侑 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点, NIMSポスドク研究員 (80847773)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 有機半導体 / 高分子半導体 / 化学ドーピング / 仕事関数 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では高仕事関数電極として機能する、p型化学ドーピングされた高分子半導体材料を開発した。光・電子素子の特性向上において重要である仕事関数は多結晶白金を超える5.7 eVまでの値を実現した。課題であった大気不安定についてもドーパントイオンの嵩高さや、高分子とイオンの超分子共結晶構造に着目することで著しく改善した。さらに、比較的大気安定なn型ドーピング手法の開発にも成功し、3.9 eV程度の低仕事関数を有する高分子材料も実現した。ドーピングと積層構造作製手法を組み合わせることでダイオード素子の動作も確認しており、本研究はドーピングを用いた高性能な光・電子素子の実現に貢献すると期待している。
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| 自由記述の分野 |
機能性有機材料
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
高分子半導体を含む有機半導体は低コストな溶液プロセスによって大面積な光・電子素子を作製可能であり、今後の情報化社会を支える半導体材料として注目されている。有機半導体による素子は真性半導体状態である中性分子を用いて作成されることが多く、無機半導体素子に見られる高度なドーピング制御は実現してない。本研究は高分子半導体を化学ドーピングすることで高仕事関数や低仕事関数を有するドープ薄膜を実現し、素子作製に十分な大気安定性を担保できることを明らかにした。本研究の手法を用いた高性能な光・電子素子の研究が進展することにより、低コスト・高性能な半導体素子の実現に寄与すると考えられる。
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