2012 Fiscal Year Annual Research Report
素子性能の向上に向けた「有機デバイス分光法」の確立
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24360118
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Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
間中 孝彰 東京工業大学, 大学院・理工学研究科, 准教授 (20323800)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 有機デバイス / 分光測定 / 電界分布 / 光第2次高調波発生 / 電荷変調分光 |
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| Research Abstract |
近年、活況を呈している有機デバイス分野において、デバイス動作時の状態を的確に捉える評価法の開発が早急に望まれている。本研究は、分子と電界・電荷との相互作用を評価する各種分光学的手法を用いて、基本的なデバイスパラメータ(キャリヤ密度、移動度など)を可視化した上で、系統的にデバイス動作を評価する「有機デバイス分光法」の確立を目的としている。本年度はまず、従来から用いているナノ秒波長可変レーザによるシステムに加え、現有するフェムト秒波長可変レーザシステムに時間分解顕微SHGイメージング測定系を導入した。極短パルスレーザの使用により、ナノ秒レーザと比較してサンプルへのダメージ閾値改善によるS/N比の向上が見込まれ、これまで観測できなかったような低電界領域や低電荷密度領域の現象を捉えることができる。
具体的な成果としては、まず、単層の両極性トランジスタにおける電子・ホールの注入・輸送・再結合過程を時間分解SHG法によって観測した。有機ELにおいて発光までの過程を観測することは重要な意味を持つため、ここでは発光トランジスタ中のキャリア挙動を評価した。結果として、SHGから再結合位置を予想し、これが実際のEL発光位置がよく一致することを示すことができた。また、同じく両極性トランジスタとして2層構造のデバイスを選び、キャリアの輸送経路について検討した。実際には顕微CMS法を用いてC60とペンタセンの2層からなる半導体層を持つトランジスタを評価し、両極性動作におけるキャリアの輸送過程(ホールはペンタセン層を輸送され、電子はC60層を輸送される)をはじめて実験的に示すことができた。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の計画よりも早く光学系のセットアップが完了したため、実際の測定に移ることができた。そのため、予定をしていなかったデバイス構造を測定することができ、そこから両極性動作におけるキャリアの輸送過程評価という結果を得ることができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
順調に計画が進んでいるため、新しい現象や、手法を常に取り入れながら今後の研究を進めていく予定である。
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