有機半導体材料におけるオーミック接合の形成とキャリア輸送機構の解明

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21760005
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 応用物性・結晶工学
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 松島 敏則 北陸先端科学技術大学院大学, マテリアルサイエンス研究科, 助教 (40521985)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2010
• キーワード: 半導体 / 有機分子 / 新機能材料 / 有機・分子エレクトロニクス

研究概要

酸化インジウムスズ(ITO)陽極と有機層の界面に挿入した酸化モリブデン層の厚みを変化させたときのホールオンリー素子の電流密度-電圧特性を評価した。その結果、最適な厚みの酸化モリブデン層を用いることで、ITOと有機層の界面のホール注入障壁の影響が低減されオーミック接合が形成されることを見出した。オーミック接合を形成させたときの電流密度-電圧特性を空間電荷制限電流の理論式を用いて解析することで、様々な有機層のキャリア移動度を見積もった。

研究成果

• [雑誌論文] Interfacial Charge Transfer and Charge Generation in Organic Electronic Devices (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Matsushima、Guang-He Jin、 Yoshihiro Kanai、Tomoyuki Yokota、Seiki Kitada、Toshiyuki Kishi、Hideyuki Murata
  • 雑誌名: Organic Electronics 12巻 ページ: 520-528
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optical second harmonic generation at heterojunction interfaces of a molybdenum trioxide layer and an organic layer (2010)
  • 著者名/発表者名: A.B.EL Basaty、Y.Miyauchi、G.Mizutani、T.Matsushima、H.Murata
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 97巻 ページ: 193302
  • 査読あり
• [雑誌論文] Synthesis, characterization, and OLED application of oligo(p-phenylene ethynylene)s with polyhedral oligomeric silsesquioxanes (POSS) as pendant groups (2010)
  • 著者名/発表者名: Vuthichai Ervithayasuporn、Junichi Abe 、Xin Wang 、Toshinori Matsushima 、 Hideyuki Murata, Yusuke Kawakami
  • 雑誌名: Tetrahedron 66巻 ページ: 9348-9355
  • 査読あり
• [雑誌論文] High electron mobility layers of triazines for improving driving voltages, power conversion efficiencies, and operational stability of organic light-emitting diodes (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Matsushima、Mayumi Takamori、Yuichi Miyashita、Yoko Honma、Tsuyoshi Tanaka、Hidenori Aihara、Hideyuki Murata
  • 雑誌名: Organic Electronics 11巻 ページ: 16-22
  • 査読あり
• [雑誌論文] Observation of space-chargelimited current due to charge generation at interface of molybdenum dioxide and organic layer (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Matsushima, Hideyuki Murata
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 95巻 ページ: 203306
  • 査読あり
• [雑誌論文] Enhanced performance of organic light-emitting diodes by inserting wide-energy-gap interlayer between hole-transport layer and light-emitting layer (2009)
  • 著者名/発表者名: Yusuke Honda、Toshinori Matsushima、Hideyuki Murata
  • 雑誌名: Thin Solid Films 518巻 ページ: 545-547
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of stability for organic solar cells by using molybdenum trioxide buffer layer (2009)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Kanai、Toshinori Matsushima、Hideyuki Murata
  • 雑誌名: Thin Solid Films 518巻 ページ: 537-539
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organic nonvolatile memory using space charge polarization of gate dielectric (2009)
  • 著者名/発表者名: Kodai Konno、Heisuke Sakai、Toshinori Matsushima 、Hideyuki Murata
  • 雑誌名: Thin Solid Films 518巻 ページ: 534-536
  • 査読あり
• [雑誌論文] Immobilization of aromatic aldehyde molecules on indium tin oxide surface using acetalization reaction (2009)
  • 著者名/発表者名: Tomohiro Nakayama、Toshinori Matsushima、Hideyuki Murata
  • 雑誌名: Thin Solid Films 518巻 ページ: 739-741
  • 査読あり
• [学会発表] 分子配向制御による有機EL特性の向上 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松島敏則、村田英幸
  • 学会等名: 2011年春期第58回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 20110324-20110327
• [学会発表] Observation of space-charge-limited conduction in organic thin films due to interfacial charge generation (2011)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Matsushima, Hideyuki Murata
  • 学会等名: Biannual International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
  • 発表場所: Sendai International Center, Miyagi, Japan
  • 年月日: 20110316-20110318
• [学会発表] Orientation of organic molecules by high-speed substrate transfer technique (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Matsushima, Hideyuki Murata
  • 学会等名: The 2010 International Chemical Congress of Pacific Basin Societies (Pacifichem)
  • 発表場所: Honolulu, Hawaii, USA
  • 年月日: 20101215-20101220
• [学会発表] Enhancement of hole injection at organic/organic heterojunction interface due to control of molecular orientation (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Matsushima, Hideyuki Murata
  • 学会等名: 7th International Symposium on Advanced Materials in Asia-Pacific and JAIST International Symposium on Nano Technology 2010
  • 発表場所: Ishikawa high tech exchange center, Ishikawa, Japan
  • 年月日: 20100930-20101001
• [学会発表] 分子配向制御による正孔注入効率の向上 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松島敏則、村田英幸
  • 学会等名: 2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス
  • 年月日: 20100914-20100917
• [学会発表] 基板高速走行法とホモエピタキシャル成長法を用いた偏光有機EL素子 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松島敏則、村田英幸
  • 学会等名: 2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス
  • 年月日: 20100914-20100917
• [学会発表] 基板の高速走行による有機分子の配向特性 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松島敏則、村田英幸
  • 学会等名: 2010年秋季第71回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 長崎大学文教キャンパス
  • 年月日: 20100914-20100917
• [学会発表] Enhanced performance of organic light-emitting diodes by interfacial charge generation (2010)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Matsushima, Hideyuki Murata
  • 学会等名: 2010 International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2010)
  • 発表場所: Toyama, Japan
  • 年月日: 20100622-20100625
• [学会発表] 基板の高速走行による有機分子の配向 (2010)
  • 著者名/発表者名: 松島敏則、村田英幸
  • 学会等名: 応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス分科会研究会「有機分子・バイオエレクトロニクスの新潮流」
  • 発表場所: 東北大学多元物質科学研究所
  • 年月日: 20100618-20100619
• [学会発表] Enhanced performance of organic light-emitting diodes by improving injection and transport of charge carriersqq (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Matsushima, Hideyuki Murata
  • 学会等名: 6th International Symposium on Advanced Materials in Asia-Pacific Rim
  • 発表場所: Bangkok, Thailand
  • 年月日: 20091121-20091123
• [学会発表] 酸化モリブテン正孔注入層による有機EL素子の耐久性の向上 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松島敏則、村田英幸
  • 学会等名: 2009年秋季70回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20090908-20090911
• [学会発表] 超薄膜酸化モリブテン層を用いたITOと有機層の界面におけるオーミック正孔注入特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松島敏則、木下慶紀、村田英幸
  • 学会等名: 2009年秋季70回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 20090908-20090911
• [学会発表] 二酸化モリブテンを正孔注入層として用いた時の正孔注入特性および有機EL特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松島敏則、村田英幸
  • 学会等名: 有機EL討論会第8回例会
  • 発表場所: 日本科学未来館
  • 年月日: 20090619-20090620
• [学会発表] Formation of ohmic carrier injection at anode/organic interfaces and carrier transport mechanisms of organic thin films (2009)
  • 著者名/発表者名: Toshinori Matsushima、Guang-He Jin、 Yoshihiro Kanai、Tomoyuki Yokota、Seiki Kitada、Toshiyuki Kishi、Hideyuki Murata
  • 学会等名: Material Research Society 2009 Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco, CA, USA
  • 年月日: 20090413-20090417
• [学会発表] 酸化モリブテンを正孔注入層として用いた時の正孔注入特性および有機EL特性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松島敏則、村田英幸
  • 学会等名: 高分子学会 有機EL研究会
  • 発表場所: 東京大学 本郷キャンパス 小柴ホール
  • 年月日: 2009-07-17
• [図書] 有機半導体デバイス -基礎から最先端材料・デバイスまで- (有機EL素子2・9ヘテロ接合界面制御によるエネルギー消費および耐久性の改善)(第2章) (2010)
  • 著者名/発表者名: 松島敏則、村田英幸
  • 総ページ数: 126-129
  • 出版者: シーエムシー出版
• [図書] 有機デバイスのための界面評価と制御技術(Technological Application for Interfacial Control of High Performance Organic Devices)(第III編: 界面制御とデバイス特性 第7章: ヘテロ接合界面制御による有機EL素子の特性向上) (2009)
  • 著者名/発表者名: 松島敏則、村田英幸
  • 総ページ数: 270-277
  • 出版者: シーエムシー出版