|
本研究は、分子と電界・電荷との相互作用を評価する各種分光学的手法を用いて、基本的なデバイスパラメータを可視化した上で、系統的にデバイス動作を評価する「有機デバイス分光法」の確立を目的としている。本年度は昨年度に引き続き、時間分解SHG法を用いた配向した有機半導体薄膜における異方的なキャリア輸送の評価と、結晶性材料における輸送特性の温度依存性の評価を試みた。近年、新しいプロセスの開発などにより単結晶材料のデバイスへの応用が再度脚光を浴びているが、単結晶材料におけるキャリア輸送機構の研究は依然として重要な位置を占めている。EFISHG法の特徴として、キャリアの注入と輸送を分離して評価できるという点が挙げられる。有機トランジスタ構造において、注入障壁がある場合に移動度を評価する際には、その寄与を考慮した解析が必要となる。温度依存性の測定では、キャリアの注入と輸送を分離して評価できるというSHG法の特徴を活かし、注入の電位ドロップを考慮して移動度を計算することで、実効的な移動度の温度依存性のみを評価することに成功した。その上で、TIPSペンタセンの単結晶グレインにおける温度特性を解析すると、Marcus理論とよく一致することが分かった。一方、有機太陽電池の劣化スポット解析に用いられているLBICとSHGを組み合わせることで、ミクロな劣化位置の特定と、その場所における電荷挙動解析が可能なシステムを構築した。現状では初期的なデータのみにであるが、LBIC測定で評価される低返還効率領域とSHGによる電界分布との対応が得られている。また、有機太陽電池におけるキャリアの初期過程を評価するために、ポンププローブ分光をベースとする過渡吸収測定システムとSHG評価システムを立ち上げた。
|
