• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2013 年度 実施状況報告書

共蒸発分子誘起結晶化法の異種材料展開と原理探求

研究課題

研究課題/領域番号 25871056
研究種目

若手研究(B)

研究機関分子科学研究所

研究代表者

嘉治 寿彦  分子科学研究所, 物質分子科学研究領域, 助教 (90463794)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード薄膜成長
研究概要

共蒸発分子誘起結晶化法は、研究代表者らが最近、有機薄膜太陽電池への応用を意図して考案した、真空蒸着中に液体を導入することで有機混合膜の結晶化を促進する手法である。しかし、研究を進めるうちに、この手法は有機混合膜結晶化に限らない真空蒸着法の本質的な拡張法であることが明らかになってきた。
本研究ではこの共蒸発分子誘起結晶化法の適用範囲を結晶性有機半導体のみならず、アモルファス性の有機半導体材料・無機金属材料・無機金属酸化物材料・アルカリハライド材料などの異種材料へ拡張することを目的とする。
今年度は上記の目的のため、蒸着装置における成長制御法の精密化を進めるとともに、結晶性有機半導体としてC60・H2Pc・ルブレン、アモルファス性有機半導体としてAlq3を用いて、共蒸発分子誘起結晶化法により薄膜を作製した。
その結果、上記のどの有機半導体を用いても共蒸発分子誘起結晶化法を用いた場合に、用いない場合と比べて大幅に薄膜形態が変化することが確認された。その一方で、C60以外の分子においては、基板温度が70℃の時、基板温度の影響による薄膜中の結晶核の3次元成長を抑えられないために、成膜後の定量的な評価が難しくなる問題も露呈した。この解決策として、特にH2Pcにおいて、基板温度40℃での薄膜成長をおこなったところ、3次元成長を抑制しながら、共蒸発分子誘起結晶化法により結晶粒子の大きさを変化させることに成功した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

実験装置の移設の必要が生じたため、および、蒸着条件の精密化に想定よりも多くの時間がかかったため。

今後の研究の推進方策

今後、引き続き、異なる材料に対して共蒸発分子誘起結晶化法を適用して薄膜を作製していく。
研究計画時に明らかでなかった課題は、成膜後の薄膜の定量評価のためには薄膜の3次元成長を抑える必要があることである。そのため、材料ごとに適した基板温度を検討しながら、研究を進めていく。

次年度の研究費の使用計画

消耗品の購入において端数が生じたため。
薄膜成長のための材料や、真空機器、旅費などに使用予定である。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2013 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (4件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Effect of Co-evaporant Induced Crystallization on Needle Growth of Phthalocyanine Thin Films2013

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Kaji, Satoru Nakao, Masahiro Hiramoto
    • 雑誌名

      Molecular Crystals and Liquid Crystals

      巻: 578 ページ: 63-67

    • DOI

      10.1080/15421406.2013.804376

    • 査読あり
  • [学会発表] Co-evaporant induced crystallization for organic solar cells and other organic electronics

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Kaji
    • 学会等名
      International Conference in Asia of the International Union of Materials Research Societies 2013
    • 発表場所
      バンガロール、インド
    • 招待講演
  • [学会発表] 有機薄膜太陽電池のドナー:アクセプター混合層の共蒸発分子誘起結晶化

    • 著者名/発表者名
      嘉治寿彦
    • 学会等名
      第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学京田辺キャンパス、京都府
    • 招待講演
  • [学会発表] 共蒸発分子誘起結晶化法の研究開発とその有機薄膜太陽電池応用

    • 著者名/発表者名
      嘉治寿彦
    • 学会等名
      第4回 有機分子・バイオエレクトロニクスの未来を拓く若手研究者討論会
    • 発表場所
      レイクフォレストリゾート、京都府
    • 招待講演
  • [学会発表] Co-evaporant induced crystallization for improving photocurrent of organic solar cells.

    • 著者名/発表者名
      Toshihiko Kaji, Masahiro Hiramoto
    • 学会等名
      The 40th International Symposium on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      神戸国際会議場、兵庫県

URL: 

公開日: 2015-05-28  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi