有機半導体のフロンティア状態密度の直接観測に基づいた電気物性の解明

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21245042
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 石井 久夫 千葉大学, 先進科学センター, 教授 (60232237)
• 研究分担者: 野口 裕 千葉大学, 先進科学センター, 助教 (20399538) ; 中山 泰生 千葉大学, 先進科学センター, 特任講師 (30451751) ; 宮前 孝行 産業技術総合研究所, ナノシステム研究部 門, 研究員 (80358134)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2012
• キーワード: 有機半導体 / 紫外光電子分光 / 光電子収量分光 / ギャップ準位 / 界面電子構造 / 接触帯電 / 絶縁性高分子 / 界面電荷 / 巨大表面電位 / 埋もれた界面

研究概要

有機分子を用いたエレクトロニクス素子の動作機構を解明するには,電子がどのように分子内に収容されているかを明らかにする必要がある.従来は,HOMOやLUMOと呼ばれる電子の受け皿(電子準位)に着目して研究が進められてきたが,実際には,それらの1000分の一以下の密度しか持たないギャップ内準位と呼ばれる受け皿も重要であることが分かってきた.本研究ではそのようなギャップ内準位を直接観測する装置を開発し,様々な有機半導体を調べた.

研究成果

• [雑誌論文] Influence of the direction of spontaneous orientation polarization on the charge injection properties of organic light-emitting diodes (2013)
  • 著者名/発表者名: Yutaka Noguchi, Hyunsoo Lim, Takashi Isoshima, Eisuke Ito, Masahiko Hara, Whee Won Chin, Jin Wook Han, Hiroumi Kinjo, Yusuke Ozawa, Yasuo Nakayama, and Hisao Ishii
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 102(20) ページ: 203306-1-5
• [雑誌論文] Low-Energy Photoemission Study of C60/Rubrene/Au Interfaces in Practical Device Thickness (2013)
  • 著者名/発表者名: Shin'ichi Machida, Yusuke Ozawa, Juni-ichi Takahashi, Hiroshi Tokairin, Yasuo Nakayama, Hisao Ishii
  • 雑誌名: Applied Physics Express 巻: 6(2) ページ: 025801-1-3
• [雑誌論文] Highest occupied molecular orbital banddispersionofrubrenesinglecrystals as observed by angle-resolved ultraviolet photoelectron spectroscopy (2010)
  • 著者名/発表者名: Shin-ichi Machida, Yasuo Nakayama, Steffen Duhm, Qian Xin, Akihiro Funakoshi, Naoki Ogawa, Satoshi Kera, Nobuo Ueno, Hisao Ishii
  • 雑誌名: Physical Review Letters 巻: 104(15) ページ: 156401-1-4
• [学会発表] In situ measurement of displacement current measurement and ultraviolet photoelectron spectroscopy to examine carrier injection property of organic-electrode interface (2012)
  • 著者名/発表者名: Hisao Ishii, Taiki Yamada, Yusuke Ozawa, Shin-ichi Machida, Yukio Ouchi, Yasuo Nakayama, Yutaka Noguchi
  • 学会等名: 2012 SPIE Optics+Photonics
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 20120812-16
• [学会発表] Intrinsic and extrinsic electronic structures of organic semiconductors studied by photoemission and photoelectron yield spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Hisao Ishii
  • 学会等名: Gordon Research Conferece (Electronic Processes in Organic Materials Exploring the Fundamentals of Organic Electronics)
  • 発表場所: Renaissance Tuscany Il Ciocco Resort Lucca (Barga), Italy
  • 年月日: 20120603-08
• [学会発表] Electronic investigation inside crystalline organic semiconductors: two-dimensional valence band structures, gap states, and buried interfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nakayama, Shin'ichi Machida, Jens Niederhausen, Yuki Uragami, Hiroumi Kinjo, K. Rasika Koswattage, Kazuhiko Mase, Antje Vollmer, Juegen P. Rabe, Norbert Koch, Hisao Ishii
  • 学会等名: International Symposium on Organic Transistors and Functional Interfaces (OFET2012)
  • 発表場所: Princeton, USA
  • 年月日: 2012-10-28
• [図書] 有機半導体のデバイス物性"(安達千波矢編)第3章「有機/金属界面のエネルギー構造」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 石井久夫
  • 出版者: 講談社