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2012 年度 研究成果報告書

有機半導体単一結晶ドメイン素子の作製とテラヘルツ波イメージングへの応用

研究課題

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研究課題/領域番号 21350099
研究種目

基盤研究(B)

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
研究機関奈良先端科学技術大学院大学 (2011-2012)
千葉大学 (2009-2010)

研究代表者

中村 雅一  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (80332568)

研究分担者 松末 俊夫  千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 講師 (20209547)
連携研究者 坂東 弘之  千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 助教 (70298149)
岸田 英夫  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (40311633)
研究期間 (年度) 2009 – 2012
キーワード有機半導体デバイス / テラヘルツ / 赤外材料・素子 / 結晶工学 / 先端機能デバイス / 半導体物性
研究概要

ペンタセン電界効果トランジスタにおいて、グラフォエピタキシー効果を利用して結晶粒の約半数を特定の方向に面内配向させることに成功した。粒界が大きなキャリア輸送障壁になる頻度が約40%になった。平行して、結晶ドメイン内の微少なバンド端ゆらぎを利用する新型THz波センサを生みだすための要素研究を行い、分光学的および数値解析的な評価・解析手法を確立した。バンド端ゆらぎにゆるく束縛されたキャリアによるTHz波吸収スペクトルを得ることに初めて成功した。

  • 研究成果

    (23件)

すべて 2013 2012 2011 2010 2009 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (11件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] THz-Wave Absorption by Field-Induced Carriers in Pentacene Thin-Film Transistors for THz Imaging Sensors2013

    • 著者名/発表者名
      S.-G. Li, R. Matsubara, T. Matsusue, M. Sakai, K. Kudo, and M. Nakamura
    • 雑誌名

      Org. Electron

      巻: 14 (4) ページ: 1157-1162

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.orgel.2013.02.003

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fermi Level Pinning by Gap States in Organic Semiconductors2013

    • 著者名/発表者名
      S. Yogev, R. Matsubara, M. Nakamura, U. Zschieschang, H. Klauk, and Y. Rosenwaks
    • 雑誌名

      Phys. Rev. Lett

      巻: 110 (3) ページ: 036803

    • DOI

      DOI: 10.1103/PhysRevLett.110.036803

    • 査読あり
  • [雑誌論文] グラフォエピタキシーにより面内配向制御されたペンタセンFETを利用したTHz波センサの検討2012

    • 著者名/発表者名
      吉岡勇多、李世光、上田智也、松原亮介、中村雅一
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: 112(304) ページ: 43-47

  • [雑誌論文] ペンタセン中に電界効果ドーピングされたキャリアによるTHz波吸収2012

    • 著者名/発表者名
      李世光、松末俊夫、吉岡勇多、松原亮介、酒井正俊、工藤一浩、中村雅一
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: 112(57) ページ: 41-44

  • [雑誌論文] Oriented Growth of Pentacene Crystals for Improvement of The Characteristics of OTFTs2012

    • 著者名/発表者名
      S.-G. Li, N. Nakayama, M. Sakai, K. Kudo, R. Matsubara, and M. Nakamura
    • 雑誌名

      Org. Electron

      巻: 13 (5) ページ: 864-869

    • DOI

      DOI: 10.1016/j.orgel.2012.01.027

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measurement of Density of States in Pentacene Thin Film Transistors2011

    • 著者名/発表者名
      S . Yogev, E. Halpern, R. Matsubara, M. Nakamura, and Y. Rosenwaks:Direct
    • 雑誌名

      Phys. Rev. B

      巻: 84 (16) ページ: 165124

    • DOI

      DOI: 10.1103/PhysRevB.84.165124

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Crystal Order in Pentacene Thin Films Grown on SiO2and Its Influence on Electronic Band Structure2011

    • 著者名/発表者名
      R. Matsubara, M. Sakai, K. Kudo, N. Yoshimoto, I. Hirosawa, and M. Nakamura
    • 雑誌名

      Org. Electron

      巻: 12 (1) ページ: 195-201

    • DOI

      DOI:10.1016/j.orgel.2010.10.024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polarization dependence of two-photon absorption coefficient and nonlinear susceptibility tensor in InP2011

    • 著者名/発表者名
      T. Matsusue, H. Bando, S. Fujita and Y. Takayama
    • 雑誌名

      Phys. Status Solidi

      巻: C8 ページ: 387-389

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Anisotropy of Electrical Conductivity in a Pentacene Crystal Grain on SiO2Evaluated by Atomic-Force-Microscope Potentiometry and Electrostatic Simulation2010

    • 著者名/発表者名
      N. Ohashi, H. Tomii, M. Sakai, K. Kudo, and M. Nakamura
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett

      巻: 96 (20) ページ: 203302

    • DOI

      DOI: 10.1063/1.3430041

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機多結晶薄膜トランジスタにおけるキャリア輸送の制限要因2009

    • 著者名/発表者名
      中村雅一
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: 109(16) ページ: 7-11

  • [学会発表] THz Absorption by Field-Induced Carriers in Pentacene OFETs2013

    • 著者名/発表者名
      S.-G. Li, Y. Yoshioka, T. Ueda, R. Matsubara, M. Sakai, K. Kudo and M. Nakamura
    • 学会等名
      Seventh International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2013-03-19
  • [学会発表] THz-band Absorption by the Accumulated Carriers in Pentacene OFETs2012

    • 著者名/発表者名
      S.-G. Li, T. Matsusue, Y. Yoshioka, R. Matsubara, M. Sakai, K. Kudo and M. Nakamura
    • 学会等名
      2012 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2012-11-28
  • [学会発表] 有機FETにおける特性支配要因理解のための放射光利用結晶構造解析2012

    • 著者名/発表者名
      中村雅一
    • 学会等名
      SPring-8利用促進協議会産業利用研究会
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2012-10-04
  • [学会発表] THz Absorption by Electric -Field -Induced Carriers in Pentacene FETs2011

    • 著者名/発表者名
      S.-G.Li, T. Matsusue, M. Sakai, K. Kudo, R. Matsubara, and M. Nakamura
    • 学会等名
      2011 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 年月日
      2011-12-01
  • [学会発表] Orientational Control of Pentacene Crystals on SiO2using Graphoepitaxy2011

    • 著者名/発表者名
      S.-G.Li, N. Nakayama, M. Sakai, K. Kudo, R. Matsubara and M. Nakamura
    • 学会等名
      薄膜材料デバイス研究会第8回研究会
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2011-11-05
  • [学会発表] Overview of Carrier Transport Band and Trap States in Organic Thin-Film Transistors2011

    • 著者名/発表者名
      M.Nakamuraand R.Matsubara
    • 学会等名
      The Eighteenth International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2011-07-12
  • [学会発表] Entire picture of carrier transport band in pentacene polycrystalline films2011

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura, R. Matsubara, M. Sakai, K. Kudo
    • 学会等名
      Sixth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2011-03-17
  • [学会発表] Modulation of THz absorption in pentacene FETs by gate electric field2011

    • 著者名/発表者名
      S.-G. Li, T. Matsusue, M. Sakai, K. Kudo and M. Nakamura
    • 学会等名
      Sixth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 発表場所
      Sendai, Japan
    • 年月日
      2011-03-16
  • [学会発表] 有機薄膜の構造とデバイス特性-トランジスタ応用を中心として2010

    • 著者名/発表者名
      中村雅一
    • 学会等名
      第47回応用物理学会スクール
    • 発表場所
      長崎
    • 年月日
      2010-09-15
  • [学会発表] In-Plane Orientational Control of Pentacene Crystals Using Graphoepitaxy2010

    • 著者名/発表者名
      N. Nakayama, T. Nagao, M. Sakai, K. Kudo, and M. Nakamura
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology ofSynthetic Metals
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2010-07-08
  • [学会発表] 有機多結晶薄膜トランジスタにおけるキャリア輸送の制限要因2009

    • 著者名/発表者名
      中村雅一
    • 学会等名
      電子情報通信学会電子デバイス研究会
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-04-23
  • [図書] 薄膜の評価技術ハンドブック:第4章第6節第1項走査型プローブ顕微鏡による電荷/電位マッピング2013

    • 著者名/発表者名
      中村雅一
    • 出版者
      金原粲監修, テクノシステム
  • [備考] ホームページアドレス

    • URL

      http://mswebs.naist.jp/LABs/greendevice/

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公開日: 2014-08-29  

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