| 研究課題/領域番号 |
26420283
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| 研究機関 | 大阪電気通信大学 |
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研究代表者 |
松浦 秀治 大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (60278588)
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| 研究期間 (年度) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| キーワード | 有機半導体 / 有機半導体／無機半導体へテロ接合 / 欠陥評価 / 有機半導体／有機半導体へテロ接合 / 薄膜 |
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| 研究実績の概要 |
スピンコート法による有機半導体薄膜と単結晶シリコンとのヘテロ接合の研究を行うために、昨年度在庫がなく購入できなかったn型シリコン単結晶（抵抗率：0.02-0.2 Ω･cm）及びp型シリコン単結晶（抵抗率：0.1-0.3 Ω･cm）を購入した。このことにより、単結晶シリコンの条件を8種類（n型で4種類、p型で4種類）とできたことにより、有機薄膜半導体の特性を評価しやすくした。つまり、昨年度購入したn型シリコン単結晶（抵抗率：< 0.02 Ω･cm、1-3Ω･cm、5-10 Ω･cm）及びp型シリコン単結晶（抵抗率：< 0.02 Ω･cm、1-3Ω･cm、10-15 Ω･cm）に今年度購入したシリコン単結晶を加えることで、単結晶側のフェルミ準位を4段階で変化でき、それに対するヘテロ接合の電気的特性が評価できるようになった。さらに、測定系システムを改良し、温度可変で電気特性を測れるようにした。
本研究課題は、有機薄膜太陽電池、有機EL発光素子、有機薄膜トランジスタに用いられる有機半導体薄膜自体の電気特性を詳細に評価し、これらの素子を改善することである。したがって、有機半導体薄膜と単結晶シリコンとのヘテロ接合を用いて、有機半導体薄膜を詳細に評価することであり、まず有機薄膜太陽電池に相応しい有機薄膜の作製方法を検討し、良好な有機薄膜太陽電池を作製できる条件を求め、研究対象のp型有機半導体薄膜とn型有機半導体薄膜の最適な成膜条件を求めた。p型有機半導体であるP3HTとn型単結晶シリコンとのヘテロ接合を作製できる条件を求め、作製し、室温での電流-電圧特性を測定した。
次に、容量-電圧特性の測定を開始した。さらに、ヘテロ接合でも用いるインピーダンス分光法（インピーダンスの周波数依存性）による測定及び解析方法の開発を行い、インピーダンス分光法の測定を開始した。
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| 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
スピンコート法による有機薄膜半導体の特性が作製の環境（湿度等）に大きく影響するため、P3HT/n Siヘテロ接合での有機半導体薄膜の作製条件を求めるのに時間がかかったため、研究の進捗がやや遅れた。
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| 今後の研究の推進方策 |
PCBM/p Siヘテロ接合の作製条件も確立させ、P3HT/n Siヘテロ接合とPCBM/p Siヘテロ接合の電流－電圧特性及び温度依存性を測定し、伝導機構を研究する。さらに、容量－電圧測定及びインピーダンス分光法による測定を行い、有機半導体薄膜中のドーパント及び欠陥に関する情報を得られる方法を検討する。
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