有機単結晶のヘテロ接合による界面電子伝導層の創製とデバイス機能の研究

利用有机单晶异质结创建界面电子传导层和器件功能研究

基本信息

批准号：
08J01640
负责人：
山岸正和
金额：
$ 1.15万
依托单位：
Osaka University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2008
资助国家：
日本
起止时间：
2008 至 2010
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では、有機半導体層の絶縁体/半導体界面やキャリアドープ層/半導体界面などのヘテロ接合界面近傍に高移動度かつ高キャリア密度の電子伝導層を構築し、この新奇ハイブリッド材料の界面電子系を超伝導などの物性発現およびデバイスへの応用に結びつけることを目的としている。今年度は、電界効果トランジスタ構造を援用して、実際の有機デバイスに多く用いられているいくつかの界面の電子伝導チャンネルのホール効果測定を行い、キャリアの基本的な電子状態と伝導機構の違いを明らかにした。以下に、応用上特に重要である高移動度を示す結晶性塗布膜FETと、実際に様々な有機デバイスで重要な機能性を発現している電子供与性分子層/電子受容性分子層の界面での伝導機構について報告する。[alkyl-BTBTおよびalkyl-DNTT結晶性塗布膜の結晶性評価とキャリア伝導機構]最近、我々のグループで開発したalkyl-BTBTおよびalkyl-DNTT分子の結晶性塗布膜トランジスタの結晶性の評価とホール効果測定を行った。これらの結晶性薄膜は、溶媒が一方向に乾燥するように工夫することによって得られ、これまでの塗布型有機FETに比べ、1-2桁高いキャリア移動度を示す。まず、X線回折測定によって、数百ミクロンサイズの単結晶が成長していることを明らかにした。また、ホール効果測定の結果、結晶薄膜中および単結晶中で正孔が分子間に非局在化して自由電子的な電子状態であることがわかった。この簡便な塗布法によって作製した有機半導体層でキャリアが高い伝導性を示すバンド伝導を実現している結果は、有機半導体デバイスの応用研究のための重要な基盤となる。[電子供与性分子層/電子受容性分子層の界面のキャリア伝導機構]新しい有機半導体界面であるアクセプターとドナーの"電荷移動界面"においても、キャリアが非局在化し"バンド伝導"していることを明らかにした。キャリアの高い伝導性を示した今回の結果は、アクセプターとドナーの界面を有する有機太陽電池や有機ELなどの有機デバイスのさらなる高性能化の基礎科学的根拠となる。

在这项研究中，建立了高弹性和高培训器密度的电子导电层，例如杂种连接场，例如绝缘/半导体场/半导体层/半导体表面，以及这种新的混合材料表面。链接到超导，例如超导，并适用于设备。今年，使用电场效应晶体管结构，测量了几种电子传导通道的孔效应，这些通道通常在实际的有机设备中使用，并且揭示了基本的电子状态和传导机制之间的差异。以下是晶体涂层FET的界面，表明高运动在应用中尤为重要，并且在各种有机设备中实际表达了重要功能在导体上。 [烷基-BTBT和烷基-DNTT晶体施用晶体评估和职业传导组织]最近评估了我们最近在我们的组中开发的烷基-BTBT和烷基-DNTT分子的结晶，并测量了孔的效果。这些结晶薄膜是通过设计来获得的，使溶剂在一个方向上干燥，并显示出比先前施加的有机FET高的1-2位载体运动。首先，揭示了数百微米尺寸的单晶通过X射线折叠测量生长。此外，由于孔效应的测量结果，发现该孔在晶体薄膜中和单个晶体中的分子之间未定位，并且是一个以免费电子状态的电子状态。这种简单涂层方法在有机半导体层中显示出高电导率的带传导的结果是应用有机半导体设备的重要基础。 [在新有机物半导体界面的“电荷转移界面”中，载体在电子分子分子层/电子接收分子层的界面上的职业传导机制。该结果表明了职业的高电导率，是有机设备的基础科学科学的基础，例如有机太阳能电池和有机设备，它们具有登录器和捐助者之间接口的有机体EL。