電界誘起エピタキシャル光重合法による新しい炭素ネットワークの構築と物性

利用电场诱导外延光聚合的新型碳网络的构建和物理性质

基本信息

批准号：
14702018
负责人：
島田敏宏
金额：
$ 18.89万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
财政年份：
2002
资助国家：
日本
起止时间：
2002 至 2004
项目状态：
已结题

项目摘要

本年度は、電界誘起光重合の機構が昨年度に電子の滞在密度がFET構造をとることにより増大することであることがあきらかになったことを踏まえ、光重合を含む有機半導体と光との相互作用についてさらに研究を行った。成果として(1)有機半導体の移動度をtime of flight法で測定することが可能になった。(2)バルクとほぼ同じ結晶構造を持つペンタセンのエピタキシャル膜の作成に成功した。(3)フラーレン誘導体のエピタキシャル成長に成功し、化学合成したフラーレン誘導体で初めて光重合を発見した。ことがあげられる。(1)については、これまで有機半導体の移動度の低さについて、粒界散乱、不純物散乱、分子内フォノン散乱、分子間フォノン散乱など様々な要因が考えられてきた。移動度の温度依存性を測定することが散乱機構の理解には不可欠であるが、粒界や不純物に起因するトラップにより可動キャリヤが減少するため薄膜での低温移動度測定は不可能であった。この点に関し、純度を上げた単結晶・液晶半導体について行われてきた過渡光電流を測定するtime of flight法を薄膜FETに適用することにより、トラップの影響をゲート電界によって除去して低温測定を行うことを試みた。測定系を工夫することによりペンタセンFETについての測定に成功し、低温で移動度が上昇することを薄膜で初めて見出した。すなわち、室温付近で無機物に比べ移動度が低いのは分子間フォノンの寄与によるものであり、弱い分子間力で結合した物質には本質的なものであるものであると考えられる。この結果は、分子設計や物質の選択に役立つと思われる。(2)(3)は、エピタキシャル重合体や単結晶に近い薄膜に対する精密な物性測定を可能にする土台となる。

今年，我们将重点关注有机半导体与光之间的相互作用，包括光聚合，基于去年揭示的电场诱导光聚合的机理是通过采用FET结构来增加电子的驻留密度我们对此主题进行了进一步的研究。结果如下： (1)使用飞行时间法测量有机半导体的迁移率成为可能。 (2)我们成功地制备了与块体晶体结构几乎相同的并五苯外延薄膜。（3）成功实现了富勒烯衍生物的外延生长，并首次发现了化学合成的富勒烯衍生物的光聚合。有很多事情可以提及。关于（1），有机半导体的低迁移率考虑了多种因素，包括晶界散射、杂质散射、分子内声子散射和分子间声子散射。测量迁移率的温度依赖性对于理解散射机制至关重要，但由于晶界和杂质引起的陷阱导致移动载流子减少，因此无法在薄膜中进行低温迁移率测量。在这方面，通过将用于测量瞬态光电流的飞行时间方法应用于薄膜FET，可以消除陷阱的影响，这种方法已经在提高纯度的单晶和液晶半导体中进行了我尝试使用栅极电场进行低温测量。通过设计测量系统，他成功测量了并五苯 FET，并首次发现薄膜中的迁移率在低温下会增加。换句话说，在室温附近迁移率之所以低于无机物质，是由于分子间声子的贡献，这被认为对于弱分子间力结合的物质至关重要。该结果被认为对分子设计和材料选择有用。 (2)和(3)构成了外延聚合物和接近单晶的薄膜的精确物理性质测量的基础。