電子構造を任意に設計できる可溶性半導体の開発と素子機能の基礎研究

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 22350055
• 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: 機能物質化学
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 稲辺 保 北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授 (20168412)
• 連携研究者: 高橋 幸裕 北海道大学, 大学院・理学研究院, 助教 (40443197) ; 原田 潤 北海道大学, 大学院・理学研究院, 准教授 (00313172)
• 研究期間 (年度): 2010 – 2012
• キーワード: 可溶性半導体 / ドーピング / ヨウ化スズ / 有機無機複合ペロブスカイト / 半導体 素子

研究概要

可溶な金属-ハロゲン化物有機・無機複合ペロブスカイトについて、有機カチオン、金属、ハロゲンの選択による電子構造・ドーピング量・電気物性の変化の系統的な調査と、溶液プロセス可能な有機半導体材料も含め、ドーピング手法開発とデバイス構築の可能性について調べた。ヨウ化スズ系について高伝導性の起源を明らかにした。また、有機半導体について接触型ドーピングという新しいキャリア注入の手法の開拓と電子状態の変化について調べた。

研究成果

• [雑誌論文] Electrochemical Crystallization of Organic Molecular Conductors:Electrode Surface Conditions for Crystal Growth (2013)
  • 著者名/発表者名: T. Miyahira, H. Hasegawa, Y. Takahashi, T. Inabe
  • 雑誌名: Cryst. Growth Des 巻: (in press)
  • DOI: DOI:10.1021/cg301852k
  • 査読あり
• [雑誌論文] The bis(ethylenedithio)tetrathia- fulvalene based ionic charge-transfer complex with 2,3-dichloro-5,6-dicyano-p-benzo-quinone (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Nakagawa, Y. Takahashi, J. Harada, T.Inabe
  • 雑誌名: Acta Crystallogr. Sect. C 巻: 69 ページ: 400-402
  • DOI: DOI:10.1107/S0108270113003685
  • 査読あり
• [雑誌論文] Molecular Photo-conductor with Simultaneously Photo-controllable Localized Spins (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Naito, T. Karasudani, S. Mori, K. Ohara, K.Konishi, T. Takano, Y. Takahashi, T. Inabe, S. Nishihara, K. Inoue
  • 雑誌名: J. Am. Chem. Soc 巻: 134 ページ: 18656-18666
  • DOI: DOI:10.1021/ja306260b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Simultaneous Control of Carriers and Localized Spins with Light in Organic Materials (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Naito, T. Karasudani, K. Ohara,T. Takano, Y. Takahashi, T. Inabe, K. Furukawa, T. Nakamura
  • 雑誌名: Adv. Mater 巻: 24 ページ: 6153-6157
  • DOI: DOI:10.1002/adma.201203153
  • 査読あり
• [雑誌論文] Carrier doping to the organic Mott insulator by conjugating with tetrathiafulvalene (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, Y. Nakagawa, K. Hayakawa, T.Inabe, T. Naito
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 101 ページ: 103303(1-4)
  • DOI: DOI:10.1063/1.4750066
  • 査読あり
• [雑誌論文] What Happens at the Interface between TTF and TCNQ Crystals (TTF=Tetrathiafulvalene and TCNQ =7,7,8,8-Tetracyanoquinodimethane)? (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, K. Hayakawa, T. Naito, T.Inabe
  • 雑誌名: J. Phys. Chem. C 巻: 116 ページ: 700-703
  • DOI: DOI:10.1021/jp2074368
  • 査読あり
• [雑誌論文] Charge-Transport in Tin-Iodide Perovskite CH3NH3SnI3: Origin of High Conductivity (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, R. Obara, Z. Lin, Y. Takahashi, T. Naito, T. Inabe, S. Ishibashi, K. Terakura
  • 雑誌名: Dalton Trans 巻: 40 ページ: 5563-5568
  • DOI: DOI:10.1039/c0dt01601b
  • 査読あり
• [雑誌論文] Growth of Nanocrystals in a Single Crystal of Different Materials: A Way of Giving Function to Molecular Crystals (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Naito, A. Kakizaki, T. Inabe, R. Sakai, E.Nishibori, H. Sawa
  • 雑誌名: Cryst. Growth Des 巻: 11 ページ: 501-506
  • DOI: DOI:10.1021/cg101295p
  • 査読あり
• [学会発表] 有機・無機ハイブリッド半導体の物性とデバイス化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 長谷川裕之,大崎剛,工藤勇,ロレーナジーヤンカルロ,高橋幸裕,原田潤,稲辺保
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(草津市)
  • 年月日: 20130322-0325
• [学会発表] 有機・無機ハイブリッド層状ペロブスカイト化合物A_2MX_4(M=Pb,CuandX=Cl,Br,I)の構造と物性 (2013)
  • 著者名/発表者名: ロレーナジーヤンカルロ,高橋幸裕,長谷川裕之,原田潤,稲辺保
  • 学会等名: 日本化学会第93春季年会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス(草津市)
  • 年月日: 20130322-0325
• [学会発表] Crystal Structure and Properties of Organic-Inorganic Hybrid Perovskites based on A_2MX_4 (where A=Organicammonium, M=Pb, CuandX=Cl, Br, I) (2012)
  • 著者名/発表者名: G. S. Lorena、T. Osaki、Y. Kudo, H.Hasegawa、Y. Takahashi、J. Harada、T. Inabe
  • 学会等名: ElecMol'12
  • 発表場所: MINATEC HOUSE in Grenoble (France)
  • 年月日: 20121203-1207
• [学会発表] The metallic transport properties at contact the interface of donor and acceptor molecular crystals (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi、Y. Nakagawa、K. Takayama、 J. Harada、T. Inabe
  • 学会等名: ElecMol'12
  • 発表場所: MINATEC HOUSE inGrenoble (France)
  • 年月日: 20121203-1207
• [学会発表] Charge Transport at theCrystal-to-Crystal Interface (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Inabe、Y. Takahashi、H. Hasegawa、J.Harada
  • 学会等名: MDF2012
  • 発表場所: 宮崎国際会議場(宮崎市)
  • 年月日: 20121201-1204
• [学会発表] (Pb,Sn)-I系層状ペロブスカイト型化合物の構造と電子機能 (2012)
  • 著者名/発表者名: 工藤勇、大崎剛、ロレーナジーヤンカルロ、長谷川裕之、高橋幸裕、原田潤、稲辺保
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス(東京都)
  • 年月日: 20120918-0921
• [学会発表] ハロゲン化スズペロブスカイト化合物の電子物性 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川裕之、大崎剛、工藤勇、ロレーナジーヤンカルロ、高橋幸裕、原田潤、稲辺保
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス(東京都)
  • 年月日: 20120918-0921
• [学会発表] 分子結晶接触界面へのキャリヤ注入 (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋幸裕、横倉聖也、中川裕貴、三笠仁裕、長谷川裕之、原田潤、稲辺保
  • 学会等名: 第6回分子科学討論会
  • 発表場所: 東京大学本郷キャンパス(東京都)
  • 年月日: 20120918-0921
• [学会発表] Sn-I系ペロブスカイト型化合物へのドーピングによる導電性制御の試み (2012)
  • 著者名/発表者名: 高橋由香利,長谷川裕之,高橋幸裕,稲辺保
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
  • 年月日: 20120325-0328
• [学会発表] 臭化スズ系有機・無機ハイブリッド半導体へのドーピング効果 (2012)
  • 著者名/発表者名: 長谷川裕之,大崎剛,工藤勇,高橋由香利,高橋幸裕,稲辺保
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学吉キャンパス(横浜市)
  • 年月日: 20120325-0328
• [学会発表] (Pb,Sn)-I系層状ペロブスカイト型化合物の電子機能開拓 (2012)
  • 著者名/発表者名: 工藤勇,高橋由香利,高橋幸裕,長谷川裕之,稲辺保
  • 学会等名: 日本化学会第92春季年会
  • 発表場所: 慶応義塾大学日吉キャンパス(横浜市)
  • 年月日: 20120325-0328
• [学会発表] 有機ジカチオンを用いた有機・無機複合Sn-I系層状ペロブスカイト型化合物へのカチオン欠損による導電性制御の試み (2011)
  • 著者名/発表者名: 高橋由香利,長谷川裕之,高橋幸裕,稲辺保
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • 年月日: 20110920-0923
• [学会発表] 臭化スズ系有機・無機ハイブリッド半導体の構造と物性 (2011)
  • 著者名/発表者名: 長谷川裕之,工藤勇,高橋由香利,高橋幸裕,稲辺保
  • 学会等名: 第5回分子科学討論会
  • 発表場所: 札幌コンベンションセンター(札幌市)
  • 年月日: 20110920-0923
• [学会発表] Physical and FET Properties of Alloyed Organic-Inorganic Hybrids (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Kudo, Y. Takahashi, Y. Takahashi, T. Inabe, T. Naito
  • 学会等名: ECME2011
  • 発表場所: Auditorio Axa in Barcelona (Spain)
  • 年月日: 20110707-0710
• [学会発表] Hole Doping in Soluble Organic-Inorganic Hybrid Perovskites using organic dications (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Tkahashi, Y. Tkahashi, T. Inabe, T. Naito
  • 学会等名: ECME2011
  • 発表場所: Auditorio Axa in Barcelona (Spain)
  • 年月日: 20110707-0710
• [学会発表] Inabe, Hole doping in soluble organic-inorganic hybrid perovskites (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, Z-Z Lin, Y. Takahashi, T. Naito, T
  • 学会等名: PACIFICHEM2010
  • 発表場所: HAWAII CONVENTION CENTER (U.S.A.)
  • 年月日: 20101215-1220
• [学会発表] Sn-I系ペロブスカイト型化合物へのドーピングの試み (2010)
  • 著者名/発表者名: 高橋由香利,Lin Zheng-Zhong,高橋幸裕,内藤俊雄,稲辺保
  • 学会等名: 第4回分子科学討論会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス(大阪市)
  • 年月日: 20100914-0917
• [学会発表] Hole Doping in Soluble Organic-Inorganic Hybrid Semiconductors Using Organic Dications (2010)
  • 著者名/発表者名: Y. Takahashi, Y. Takahashi, T. Inabe
  • 学会等名: ICSM 2010
  • 発表場所: Kyoto International Conference Center (Kyoto)
  • 年月日: 20100704-0709