| 研究課題/領域番号 |
25288114
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| 研究機関 | 千葉大学 |
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研究代表者 |
石井 久夫 千葉大学, 先進科学センター, 教授 (60232237)
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| 研究分担者 |
野口 裕 明治大学, 理工学部, 准教授 (20399538)
中山 泰生 東京理科大学, 理工学部, 講師 (30451751)
K.K. Rasika 千葉大学, 先進科学センター, 特任助教 (90631557)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | 高感度光電子分光 / 有機半導体 / 負イオン光電子分光 / 状態密度 / ギャップ準位 / 光電子収量分光 / 電子親和力 |
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| 研究実績の概要 |
本研究では、有機半導体デバイスの性能を左右するキャリアの注入・取り出し機構に関して、“障壁高さ（バリアハイト）”という一元的なパラメーターで解釈してきた従来モデルを脱却するために、ギャップ準位などの微弱準位も含めた状態密度を光電子分光により直接観測し、電気特性との比較により、キャリア注入現象の本質を解明することを目指した。最終年度におていは、以下のような成果を得た。
１）励起光の波長を細かく掃引しながら多数の光電子スペクトルを測定し、電子エネルギー分析器のゴーストシグナルの影響をうけることなくギャップ内準位を高感度に測定することに成功した。得られたスペクトルを接続することによって、光イオン化断面積の違いを補正した状態密度(DOS)を測定できた。当初計画（４桁）を大きく上回る７桁の測定レンジを達成した。２）蒸着するだけで配向分極を示す有機EL材料群に対して、高感度光電子分光を行うと、表面に存在する分極電荷によって捕捉された負イオンの電子構造を直接観測できることを示し、LUMO準位の直接観測に成功した。３）正孔輸送材料としてしられるαーNPDについて高感度光電子分光によりDOSを求めた。さらに、得られたDOSと実測の電気伝導に基づいて移動度端を推定する手法を提案した。４）倒立型の有機EL素子においては、底部の透明電極からの電子注入を改善するためにポリエチレンイミン(PEI)層を挿入することがしばしば行われている。ITO/PEI/Bebq2モデル界面の測定をおこない、エネルギー準位の接続を明らかにするとともに、Bebq2の負イオン状態が生じていることを見出した。５）超高真空内でのin-situ電気測定に関しては、トランジスタ構造を用いたキャリア状態の直接観測の実験を優先的に進め、収量分光により動作中のトランジスタ構造中の負イオンからの光電子放出と思われるシグナルを観測した。
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| 現在までの達成度 (段落) |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 次年度使用額の使用計画 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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