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2011 年度 実績報告書

有機半導体界面での電荷移動を用いたキャリアドープの実現

研究課題

研究課題/領域番号 22750163
研究機関九州大学

研究代表者

合志 憲一  九州大学, 工学研究院, 助教 (50462875)

キーワード有機半導体界面 / キャリアドーピング / 電荷移動
研究概要

有機エレクトロニクスにおいて、有機半導体へのドーピングは様々な物性を発現させるために重要な技術であると考えられる。そこで、有機単結晶/有機薄膜界面における電荷移動(CT)によるキャリアドーピング法の確立及びその基礎物性について研究を行った。
Rubrene単結晶/Acceptor(MoO_x,F_6-TNAP,HAT-CN)界面における導電率はそれぞれσ_<interface>=0.16,0.03,0.21S/cmを示した。使用したAcceptorのLUMO(最低空軌道)準位はそれぞれ5.7,5.4,5.4eVであるので、F_6-TNAPがHAT-CNよりも低い値を示す原因として、LUMO準位由来ではないと考えられる。そこで、単結晶/有機薄膜の表面構造に関して、AFM(原子間力顕微鏡)を用いて検討した。その結果、単結晶表面上のF_6-TNAPは結晶性が非常に高く連続的な薄膜を形成してないことがわかった。従って、F6-TNAPの単結晶上の被覆率の低さが界面の低導電率の原因と考えられ、有機単結晶界面へのキャリアドーピングにおいて、Donor、Acceptor材料の被覆率が重要な因子であることが示唆された。次に、Acceptor薄膜の被覆率を向上させるために、Donor:Acceptor共蒸着膜によるキャリアドーピングについても検討した。加えて、Rubreneより強いDonor性材料であるPentaceneとの共蒸着膜によるキャリアドーピングについても検討した。Rubrene単結晶/Donor:Acceptor共蒸着膜上の表面構造に関してAFMで観察した結果、単結晶上の共蒸着膜には連続的な薄膜を形成していることが確認された。加えて、Donor:Acceptor共蒸着膜の導電率の増加に対して、界面の導電率が増加する結果が得られた。本研究において、共蒸着膜によるドーピング法で、導電率~1.0S/cmを実現した。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Triplet Exciton Confinement in Green Organic Light-Emitting Diodes Containing Luminescent Charge-Transfer Cu(I) Complexes2012

    • 著者名/発表者名
      Q.Zhang, K.Goushi, et.al.
    • 雑誌名

      Advanced functional materials

      巻: (未定)

    • DOI

      10.1002/adfm.201101907

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic light-emitting diodes employing efficient reverse intersystem crossing for triplet-to-singlet state conversion2012

    • 著者名/発表者名
      K.Goushi, et.al
    • 雑誌名

      Nature photonics

      巻: 6 ページ: 253-258

    • DOI

      10.1038/nphoton.2012.31

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improvement of electroluminescence performance of organic light emitting diodes with a liquid emitting layer by introduction of electrolyte and a hole-blocking layer2011

    • 著者名/発表者名
      S.Hirata, K.Goushi, et.al.
    • 雑誌名

      Advanced materials

      巻: 23 ページ: 889-89

    • DOI

      10.1002/adma.201003505

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-dimensional orientation control of organic semiconducting amorphous films by mechanical brushing2011

    • 著者名/発表者名
      T.Aria, K.Goushi, et.al.
    • 雑誌名

      Applied physics letters

      巻: 99 ページ: 053303

    • DOI

      10.1063/1.3608315

    • 査読あり
  • [学会発表] エキサイプレックスを用いた遅延蛍光有機EL素子2012

    • 著者名/発表者名
      合志, 他
    • 学会等名
      応用物理学会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2012-03-17
  • [図書] 安達千波矢(編集), 合志憲一(分担)2012

    • 著者名/発表者名
      有機半導体のデバイス物性
    • 総ページ数
      320
    • 出版者
      講談社
  • [産業財産権] 遅延蛍光材料および有機エレクトロルミネッセンス素子2012

    • 発明者名
      安達
    • 権利者名
      合志, 他
    • 産業財産権番号
      特願2012-040308
    • 出願年月日
      2012-02-27

URL: 

公開日: 2013-06-26  

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