有機単結晶清浄表面を舞台とした高秩序モデル界面の創製と界面価電子バンド構造計測

2012 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23750209
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 千葉大学
• 研究代表者: 中山 泰生 千葉大学, 先進科学センター, 特任講師 (30451751)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2012
• キーワード: 有機電子材料 / 素子

研究概要

有機エレクトロニクス素子の動作特性を支配する最大の要因である有機半導体と他の有機半導体,絶縁体,あるいは電極金属との界面における電子構造を解明するため,有機半導体単結晶表面上に高秩序なヘテロ界面を創製し,その電子構造を角度分解光電子分光法により実測した。高移動度有機半導体であるルブレン単結晶表面上に絶縁性長鎖アルカン分子層を積層した界面では,価電子バンド分散幅から見積もられるバンド有効質量は,ルブレンそのものの値と同等であることが明らかになった。また,有機-有機および有機-ナノ材料間のヘテロ界面の電子構造についても系統的な研究を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Valence band structure of rubrene single crystals in contact with an organic gate dielectric (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nakayama, Jens Niederhausen, Shin'ichi Machida, Yuki Uragami, Hiroumi Kinjo, Antje Vollmer, Jurgen P. Rabe, Norbert Koch, Hisao Ishii
  • 雑誌名: Organic Electronics 巻: 14(7) ページ: 1825-1832
  • 査読あり
• [雑誌論文] The interfacial properties at organic/metal interface probed by the quantum-well states (2012)
  • 著者名/発表者名: Meng-Kai Lin, Yasuo Nakayama,Chin-Yung Wang, Jer-Chia Hsu, Shin-ichi Machida, Tun-Wen Pi, Hisao Ishii, S.-J. Tang
  • 雑誌名: Physical Review B 巻: 86(15) ページ: 155453-1-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Full picture of valence band structure ofrubrene single crystals probed by angle-resolved andexcitation-energy-dependent photoelectron spectroscopy (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nakayama, Yuki Uragami,Shin'ichi Machida, Kaveenga Rasika Koswattage, Daisuke Yoshimura, Hiroyuki Setoyama, Toshihiro Okajima, Kazuhiko Mase
  • 雑誌名: Hisao Ishii Applied Physics Express 巻: 5(11) ページ: 111601-1-3
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electronic structures at organic hetero- junctions of N,N'-bis(1-naphthyl)-N,N'- diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamin (NPB)-based organic light emitting diodes (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nakayama, Shin'ichi Machida, Yukimasa Miyazaki, Tatsuhiko Nishi, Yutaka Noguchi
  • 雑誌名: Hisao Ishii Organic Electronics 巻: 13(12) ページ: 2850-2855
  • 査読あり
• [雑誌論文] Interface electronic structure of zinc-phthalocyanine on the silver thin-film quantum-well (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nakayama, Meng-Kai Lin,Chin-Yong Wang, Tun-Wen Pi, HisaoIshii, S.-J. Tang
  • 雑誌名: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology 巻: 10 ページ: 149-152
  • 査読あり
• [学会発表] Photoemission investigation inside the organic semiconductors: two-dimensional valence band structures, buried interfaces, and low-density of gap states (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nakayama, Shin'ichi Machida, Yuki Uragami, Hiroumi Kinjo, T. Luan Nguyen, Masayuki Yamamoto, Yusuke Ozawa, Kazuhiko Mase, Yutaka Noguchi, K. Rasika Koswattage, Hisao Ishii
  • 学会等名: The 2013 EMN Spring Meeting
  • 発表場所: Orlando, USA
  • 年月日: 2013-10-04
• [学会発表] Electronic structures of the pentacenesingle crystal and its hetero-interface (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nakayama, Yuki Uragami, Masayuki Yamamoto, Shin'ichi Machida, Kazuhiko Mase, Kaveenga Rasika Koswattage, and Hisao Ishii
  • 学会等名: Seventh international conference onmolecular electronics and bioelectronics (M&BE7)
  • 発表場所: Fukuoka (Japan)
  • 年月日: 2013-05-18
• [学会発表] 光電子計測による有機半導体の電子構造分析～モデル系から現実のデバイスへ向けて」 (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山泰生
  • 学会等名: 放射光セミナー
  • 発表場所: 東京大学物性研究所
  • 年月日: 2013-05-17
• [学会発表] Photoelectron Yield Spectroscopy and Low Energy Photoemission to Investigate Two-Dimensional Valence Band Structures, Gap States, and Buried Interfaces (2013)
  • 著者名/発表者名: Hisao Ishii, Yasuo Nakayama
  • 学会等名: 2013 MRS Spring Meeting
  • 発表場所: San Francisco, USA
  • 年月日: 2013-04-03
• [学会発表] Electronic investigation inside crystalline organic semiconductors: two-dimensional valence band structures, gap states, and buried interfaces (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nakayama, Shin'ichi Machida, Jens Niederhausen, Yuki Uragami, Hiroumi Kinjo, K. Rasika Koswattage, Kazuhiko Mase, Antje Vollmer, Jugen P.Rabe, Norbert Koch, Hisao Ishii
  • 学会等名: International Symposium on Organic Transistors and Functional Interfaces (OFET2012)
  • 発表場所: Princeton, USA
  • 年月日: 2012-10-28
• [学会発表] 「シンクロトロン放射光を用いた有機半導体単結晶の価電子バンド構造評価の試み」 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中山泰生
  • 学会等名: UVSOR研究会「UVSOR有機固体専用ラインの今後の展開」
  • 発表場所: 分子科学研究所
  • 年月日: 2012-09-25
• [学会発表] Photoemission Observation of Hetero-interfaces Formed onto the Rubrene Single Crystal as the Model Interfaces of an Organic Field Effect Transistor (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nakayama, Shin'ichi Machida, Jens Niederhausen, Hiroumi Kinjo, Yuli Uragami, Antje Vollmer, Norbert Koch, Hisao Ishii
  • 学会等名: The 2012 International Conference onFlexible and Printed Electronics (ICFPE2012)
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2012-09-06
• [学会発表] Metals and Insulating Molecules on the Rubrene Single Crystal Surface: Model Interfaces of an Organic Field Effect Transistor (2012)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nakayama, Jens Niederhausen, Shin'ichi Machida, Hiroumi Kinjo, Yuki Uragami, Antje Vollmer, Norbert Koch, Hisao Ishii
  • 学会等名: 5th International Symposium on Flexible Organic Electronics (ISFOE12)
  • 発表場所: Thessaloniki, Greece
  • 年月日: 2012-07-03
• [学会発表] Electronic Structures of Novel Metal-on-Organic and Organic-on-Metal Interfaces (2011)
  • 著者名/発表者名: Yasuo Nakayama, Shin-ichi Machida, Jens Niederhausen, Hiroumi Kinjo, Chin-Hung Chen, Che-Chia Hsu, Meng-Kai Lin, Chin-Yong Wang, Antje Vollmer, Tun-Wen Pi, S.-J. Tang, Norbert Koch, Hisao Ishii
  • 学会等名: The 6th Workshop on Advanced Spectroscopy of Organic Materials for Electronic Applications (ASOMEA6)
  • 発表場所: Ishikawa, Japan
  • 年月日: 2011-11-24
• [図書] 「光電子分光」『薄膜の評価ハンドブック』第I部「基本的評価技術」第3章「組成・結合状態の分析」第6節「有機薄膜の形状・構造・組成評価」第3項「有機薄膜の組成・結合状態の分析」(3) (2013)
  • 著者名/発表者名: 中山泰生(分筆担当)(金原粲,吉田貞史監修;中川茂樹,波多野睦子,山田寿一,吉川正信編)
  • 総ページ数: 209-212
  • 出版者: テクノシステム
• [図書] 「有機半導体結晶の光電子分光」『有機デバイスのための塗布技術』第3章第5節 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中山泰生(分筆担当)(竹谷純一編)
  • 総ページ数: 87-94
  • 出版者: CMC出版
• [図書] 「光電子分光」『大学院講義物理化学第2版』第3巻第7章第10節 (2012)
  • 著者名/発表者名: 中山泰生 (分筆担当)(阿波賀邦夫,小谷正博,横山利彦編)
  • 総ページ数: 244-254
  • 出版者: 東京化学同人