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2010 年度 実績報告書

有機半導体・絶縁体界面における分子構造とキャリアダイナミックスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 22245001
研究機関京都大学

研究代表者

松本 吉泰  京都大学, 理学研究科, 教授 (70181790)

研究分担者 竹谷 純一  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20371289)
キーワード有機半導体 / 表面・界面 / キャリアダイナミックス / 電界効果トランジスタ / 電場変調分光 / 和周波振動分光 / ルブレン / 多重反射
研究概要

本年度は、主にルブレン単結晶を用いた有機半導体電界効果トランジスタ(OFET)を研究対象とし、その絶縁体・有機半導体界面におけるキャリアの振動、電子状態について研究を行った。
1.イオン液体を絶縁体層とするOFETについて、和周波顕微鏡を用いて界面分子の振動スペクトルを得ようとした。ルブレンの電子遷移に基づく吸収がない800nmの光を和周波分光の可視光として用いたところ、多光子遷移による大きな蛍光バックグランドが発生した。また、この多光子遷移が原因と思われる光誘起電荷により単結晶が帯電し、OFETの特定を大きく変化させることがわかった。
2.そこで、このような困難を避けるために、ハロゲンランプを光源とし、ゲート電圧変調反射スペクトル測定を行い、上記界面に注入された正孔の電子状態を検知することとした。その結果、800nm付近に正孔の電子遷移に起因すると思われる強い吸収バンドを観測することができた。
3.このスペクトルはルブレン単結晶内の多重反射により大きな強度変調を受けている。したがって、これから正孔が注入された電荷蓄積層の屈折率の実部、虚部を抽出すべく、多層膜多重反射のためのモデルと反射スペクトルのシミュレーションを行った。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Monolithic complementary inverters based on organic single crystals2010

    • 著者名/発表者名
      emura, M. Yamagishi, Y. Okada, K. Nakayama, M. Yoshizumi, M. Uno, and J. Takeya
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: 22 ページ: 3938-3941

    • DOI

      DOI:10.1002/adma.201000480

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-temperature thermal conductivity of bulk and film-like rubrene single cryatals2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Okada, J.Takeya, et al.
    • 雑誌名

      Phyaical Review B

      巻: 83 ページ: 113305/1-4

    • 査読あり
  • [学会発表] ルブレン単結晶を用いた電界効果トランジスタにおけるキャリアの電子状態2011

    • 著者名/発表者名
      宮田潔志
    • 学会等名
      第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      厚木市
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] ルブレン単結晶を用いた有機電界効果トランジスタにおける界面修飾効果2011

    • 著者名/発表者名
      宮田潔志
    • 学会等名
      日本化学会年会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2011-03-26
  • [学会発表] 時間・空間分解非線形分光の表面・界面現象への応用2010

    • 著者名/発表者名
      松本吉泰
    • 学会等名
      第57回マテリアルズ・テーラリング研究会
    • 発表場所
      京都市(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-25
  • [学会発表] 表面・界面現象への非線形分光の応用2010

    • 著者名/発表者名
      松本吉泰
    • 学会等名
      NIMSナノ計測センター研究成果発表会
    • 発表場所
      つくば市(招待講演)
    • 年月日
      2010-12-07
  • [学会発表] 電場変調分光を用いた有機電界効果トランジスタにおける界面修飾2010

    • 著者名/発表者名
      宮田潔志
    • 学会等名
      関西薄膜・表面物理セミナー
    • 発表場所
      大阪府交野市
    • 年月日
      2010-10-27
  • [備考]

    • URL

      http://kuchem.kyoto-u.ac.jp/molspec/

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公開日: 2012-07-19  

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