• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2012 Fiscal Year Annual Research Report

有機単結晶界面のデバイス機能と物性の開拓

Research Project

Project/Area Number 22245032
Research InstitutionOsaka University

Principal Investigator

竹谷 純一  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20371289)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 山本 貴  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 助教 (20511017)
中澤 康浩  大阪大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (60222163)
宇野 真由美(音羽真由美)  地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所, 情報電子部, 主任研究員 (90393298)
Project Period (FY) 2010-04-01 – 2013-03-31
Keywords分子性固体 / 有機半導体 / 表面・界面物性 / 電子デバイス
Research Abstract

【様々な有機材料からの有機単結晶界面作製】 これまでは、BTBT系、DNTT系などのp型半導体やTCNQ及びPDIF-CN2のn型半導体で溶解性が高いもの、さらに当研究グループで新たに合成した化合物DNT-V系を用いて、高移動度の新しい有機半導体トランジスタを開発すた。最終年度である25年度には、これらの化合物の高圧化での輸送特性測定の手法を開拓し、精力的に各材料の特性を測定した。その結果、圧力によって連続的に分子構造が変化する中で、巨大な輸送係数の変化、さらには負の圧力係数が得られる異常を発見することに成功した。
【有機結晶界面における電荷移動の定量的評価手法の開発】 これまでの圧力かホール効果測定の研究を発展させて、ペンタセン系において、ホール効果測定を行い、室温で失われていた電子コヒーレンスが連続的にバンド伝導にクロスオーバーする過程を、トランスファーインテグラルの温度揺らぎと創刊することを明らかにした。さらに、理論グループとの共同研究によって、両者を結ぶ普遍的なプロットを示し、温度揺らぎによる乱れがソフトな電子伝導システムの本質的な電子状態に関与する始めての現象を明らかにすることに成功した。
分光学測定研究のでは、有効質量の定量的な見積もりなどから、有機半導体のキャリア移動度の見積もりにも成功し、輸送特性の結果から得られた最高移動度の値とコンシステントであることも示した。
【高移動度キャリアダイナミクスを利用した高速有機デバイスの開発】MEMS加工や微小デバイス作製技術を利用した高速応答デバイスの開発に取り組み、三次元型有機高密度界面や新規のエッチングプロセスの開発によって、数十MHz級の最高速応答デバイスが得られた。
【まとめ】これらの結果から、本研究以前と比べて、有機半導体中のキャリア伝導機構の解明が格段に進んだと言える。

Current Status of Research Progress
Reason

24年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (15 results)

All 2013 2012

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (5 results) (of which Invited: 4 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (4 results) (of which Overseas: 1 results)

  • [Journal Article] Anomalous pressure effect in heteroacene organic field-effect transistors2013

    • Author(s)
      K. Sakai
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 110 Pages: 096603/1-5

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.110.096603

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Charge modulation infrared spectroscopy of rubrene single-crystal field-effect transistors2013

    • Author(s)
      R. Uchida
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 102 Pages: 093301/1-5

    • DOI

      10.1063/1.4794055

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Flexible Three-Dimensional Organic Field-Effect Transistors Fabricated by an Imprinting Technique2012

    • Author(s)
      R. Nakahara
    • Journal Title

      Adv. Mater.

      Volume: 24 Pages: 5212-5216

    • DOI

      10.1002/adma.201201234

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High-performance organic transistors with high-k dielectrics: A comparative study on solution-processed single crystals and vacuum-deposited polycrystalline films of 2,9-didecyl-dinaphtho[2,3-b:2’,3’-f]thieno[3,2-b]thiophene2012

    • Author(s)
      W. Ou-Yang
    • Journal Title

      Appl. Phys. Lett.

      Volume: 101 Pages: 223304/1-4

    • DOI

      +10.1063/1.4769436

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Relaxation Dynamics of Photoexcited Excitons in Rubrene Single Crystals Using Femtosecond Absorption Spectroscopy2012

    • Author(s)
      S. Tao
    • Journal Title

      Phys. Rev. Lett.

      Volume: 109 Pages: 097403/1-4

    • DOI

      10.1103/PhysRevLett.109.097403

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Intermolecular electronic coherence in organic single-crystal transistors and high-speed organic electronics2013

    • Author(s)
      J. Takeya
    • Organizer
      German-Japanese International Workshop
    • Place of Presentation
      Magnus-Haus Berlin, Germany
    • Year and Date
      20130109-20130111
    • Invited
  • [Presentation] Intermolecular electronic coherence in organic single-crystal transistors and high-speed organic electronics2012

    • Author(s)
      J. Takeya
    • Organizer
      Material Research Society, Fall Meeting
    • Place of Presentation
      Hynes Convention Center, Boston, MA, USA
    • Year and Date
      20121127-20121202
    • Invited
  • [Presentation] Intermolecular electronic coherence and high-speed operation in organic transistors2012

    • Author(s)
      J. Takeya
    • Organizer
      International Workshop on Organic Field-effect Transistors and Functional Interfaces
    • Place of Presentation
      Princeton, NJ, USA
    • Year and Date
      20121027-31
  • [Presentation] Solution-crystalized organic transistors and high-speed organic electronics2012

    • Author(s)
      J. Takeya
    • Organizer
      The 10th International Nanotech Symposium & Nano Convergence Expo in Korea
    • Place of Presentation
      Coex, Seoul, Korea
    • Year and Date
      20120816-20120817
    • Invited
  • [Presentation] High-mobility charge transport in printed organic semiconductor crystals2012

    • Author(s)
      J. Takeya
    • Organizer
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals
    • Place of Presentation
      The Hyatt Regency hotel, Atlanta, GA, USA
    • Year and Date
      20120708-20120710
    • Invited
  • [Book] 有機デバイスのための塗布技術2012

    • Author(s)
      竹谷純一(監修)
    • Total Pages
      200
    • Publisher
      シーエムシー出版
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 薄膜トランジスタ2013

    • Inventor(s)
      竹谷純一、岡地崇之
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪大学、住友化学株式会社
    • Industrial Property Number
      特願 2013-044708 号
    • Filing Date
      2013-03-06
  • [Patent(Industrial Property Rights)] カルコゲン含有有機化合物およびその用途2013

    • Inventor(s)
      竹谷純一、岡本敏宏、三津井親彦、松下武司
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪大学、JNC 株式会社
    • Industrial Property Number
      特願 2013-042762 号
    • Filing Date
      2013-03-05
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 三次元構造を有する薄膜トランジスタ及びその製造方法2013

    • Inventor(s)
      竹谷純一、宇野真由美
    • Industrial Property Rights Holder
      竹谷純一、宇野真由美
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      PCT/JP2013-052574
    • Filing Date
      2013-02-05
    • Overseas
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 有機トランジスタ及びその製造方法2012

    • Inventor(s)
      竹谷純一、植村隆文
    • Industrial Property Rights Holder
      大阪大学
    • Industrial Property Number
      特願 2012-185621 号
    • Filing Date
      2012-08-24

URL: 

Published: 2014-07-24  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi