その場観察法を用いた有機半導体薄膜の成長メカニズムの解明

利用原位观察方法阐明有机半导体薄膜的生长机理

基本信息

批准号：
21K04195
负责人：
服部吉晃
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Kobe University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

安価で大面積に有機トランジスタを作製する手法として、有機半導体材料を溶かした有機溶媒をインクとして基板に溶液を塗布し、チャネル層となる有機半導体薄膜を製膜する研究が進められているが、実用化のためにはトランジスタのキャリア移動度の向上が必要である。移動度の低下を招く要因の一つに、ゲート絶縁膜の表面でトラップされる要因が挙げられるが、キャリアトラップを抑制するためには、界面トラップ密度が低い絶縁膜を用いることが効果的である。しかし、一般的にそのような表面は疎水性であるために、有機薄膜の原料となる溶液を基板に塗り広げる工程が困難になる。そこで、今年度は、疎水基板上に塗布された溶液の挙動を制御する目的で、デバイス性能には影響を与えない場所を局所的に親水化した。その親水/疎水パターニングを施した基板上の溶液の挙動と結晶成長の様子をその場観察法で観察した。具体的には熱酸化膜付きシリコン基板表面をhexamethyldisilazaneで改質し、疎水性にした後、対角線が800μmの正六角形の頂点に直径150μmの6つの穴が開口されたメタルマスクを基板表面に接触させ、UV/オゾン処理を行うことで親水/疎水パターニングを基板表面に形成した。その後、溶液をインクジェット法により、そのパターンの中心部に塗布し、塗布から溶媒が観察し、製膜される様子をカメラで観察した。その結果、局所的に親水化された部分は液摘を基板に吸着するような効果があることが分かり、適切な量の溶液を塗布することにより、溶液は6つの親水部で安定化され、親水/疎水パターニングのデザインにより溶液の制御ができることが明らかになった。また、安定化される間に製膜が進み、疎水部分に製膜が行えることが確認できた。

作为在大面积大面积中产生有机晶体管的一种方法，正在研究对底物应用溶液，以将有机半导体材料溶解的有机溶剂应用于溶解的有机溶剂，以及有机半导体薄膜的膜频道层正在进行实际使用。导致运动程度下降的因素之一是它被困在栅极绝缘膜的表面上，但是为了抑制载体陷阱，使用具有低界面的绝缘膜是有效的陷阱密度。但是，通常，这种表面是疏水性的，因此很难将溶液（是有机薄膜的原材料）传播到基板上。因此，今年为了控制应用于疏水底物的溶液的行为，一个不影响设备性能的地方是局部水合的。通过观察方法观察到溶液在底物上的行为和疏水模式和晶体生长的状态。具体而言，用六甲基二硅烷，然后是疏水，然后在800μm的峰值下直径为150μm的金属面具，将硅甲膜的硅底物表面进行修饰，然后是6个孔，其对角为800μmmmmmmmmmmm，800μm，，峰值。与底物表面接触。之后，通过喷墨方法将溶液应用于图案的中心，观察到了应用程序的溶剂，并观察到了摄像机的膜形成。结果，已经发现局部部分具有在底物上吸附底物的效果，并且通过施加适当的溶液，该溶液在六个杂化中稳定。由杂化/疏水图案的设计控制。此外，还确认了这部电影是在稳定稳定时拍摄的，并且可以在疏水部分上进行膜形成。

项目成果

期刊论文数量（11）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

塗布型有機薄膜トランジスタのためのUV/オゾン処理有機単分子膜の改質

用于涂覆有机薄膜晶体管的紫外线/臭氧处理的有机单层的改性

DOI：
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
0
作者：
高橋裕完;折笠達哉;前多正;井上聡，服部吉晃，北村雅季
通讯作者：
井上聡，服部吉晃，北村雅季

疎水性単分子膜を修飾した基板上への塗布法用い有機半導体薄形成技術

在疏水单层改性的基底上使用涂覆方法形成薄有机半导体的技术

DOI：
发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
0
作者：
Ayala Christopher L.;Tanaka Tomoyuki;Takagi Shohei;Schindler Lieze;Johnston Michael A.;Yoshikawa Nobuyuki;桑村有司;濱田拓巳，井上聡，服部吉晃，北村雅季
通讯作者：
濱田拓巳，井上聡，服部吉晃，北村雅季

有機薄膜形成のためのインクジェット法による親水疎水パターニングを用いた液摘挙動制御

使用亲水性和疏水性图案控制液体萃取行为，使用喷墨方法形成有机薄膜