| 研究課題/領域番号 |
26630124
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
半那 純一 東京工業大学, 像情報工学研究所, 教授 (00114885)
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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 | 強誘電性液晶 / 光電流 / 起電力 / 電荷注入 |
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| 研究実績の概要 |
強誘電有機半導体に見出された異常電流効果について、強誘電性有機半導体の自発分極の電荷注入効果への寄与を明らかにするため、強誘電性液晶（有機半導体、FLC-TPFF）：2,3-difluoro-4-(octan-2-yloxy)-4”-octyloxyterphenyl）と非強誘電体であるそのラセミ体（racemi-TPFF）、および、類似した化学構造を持つ非強誘性有機半導体(non-chiral-TPFF)：2,3-difluoro-4-(heptyloxy-4”-octyloxyterphenylを合成し、この二つの非強誘電性有機半導体を強誘電性有機半導体であるFLC-TPFFに混合した試料を調整し、その混合物が示す自発分極の大きさと電流―電圧特性を測定した。その結果、強誘電性FLC-TPFFを非強誘電体であるnon-chiral TPFFで希釈した試料を用いた実験から、残留分極の大きさが大きいほど資料ほど電荷注入の促進効果が大きく、また、電荷注入が促進される始める開始電圧も低電位シフトすることが分かった。さらに、自発分極を持たないラセミ体 racemicTPFFを用いた実験から、分子が配向した場合、その分極の方向にはかかわりなく、電化促進の効果が認められ、ラセミ体を用いても電荷注入が促進されることが分かった。これらの結果から、電荷注入の促進効果は双極子を持ち、キラリティを持つ有機半導体が電場に対して分子が配向することによって現れ、自発分極を持つことが本現象に必須ではないことが結論された。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
本研究課題である強誘電性有機半導体に観測される異常電球効果に関する研究の大きな興味は、強誘電性有機半導体のどのような特性が本現象の引き起こす本質的な原因を明らかにし、材料面での展開の可能性を明らかにすることである。
ほぼ同様の移動度を持つ、強誘電性を発現するFLC-TPFFと、非強誘電体でああるracemic-TPFFとnon-chiralTPFFを選択し、これらの物質とモデル系として用いて、前述の結論を導き出すことができたことは、本研究の目的に照らして、重要な成果であるばかりでなく、今後の本現象の基本原理を明らかにし、他の材料系での展開を図るうえで重要な成果と位置づけられる。
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| 今後の研究の推進方策 |
電極材料の仕事関数と有機半導体の伝導レベルとの相関を測定を通じて明らかにし、現象の定量化を図るよう研究を進める。本現象の記述に必要な基礎特性や材料物性が明らかにできれば、本現象を記述するモデルを構築を構築し、その定量化を図ることも容易となるものと考えられる。
２６年度の研究結果から、本現象の強誘電性有機半導体の示す特性との密接な関わりが明らかになったことから、他の材料系への展開についても、この点を考慮した材料探査うを進める必要がある。
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