Electronic and spin functions of pi-electron interface in organic field-effect devices

有机场效应器件中π电子界面的电子和自旋函数

• 批准号: 22340080
• 负责人: KURODA Shinichi
• 金额: $ 12.23万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22340080/
• 关键词: 有機半導体; 電子スピン共鳴; 有機電界効果トランジスタ; 非線形素励起; 導電性高分子; 理論計算; 有機電解効果トランジスタ; 電界注入; ルブレン; ペンタセン; フラーレン; ポリアルキルチオフェン; ポーラロン

In this study, field-induced electron spin resonance (FI-ESR) method is applied to directly detect the spins of charge carries at the interface of organic FETs. Microscopic information such as electronic and spin states of charge carries and local molecular orientation is obtained, which is crucial in understanding the device functions. In high-mobility thin-film transistors of a thienothiophene-based molecule C8-BTBT , FI-ESR has provided evidence for the charge carrier motion even at 4K within highly crystalline domains. Correlation between mobility anisotropy and uniaxial orientation of polymer chains has been clarified in ultrathin polymeric transistors and correlation between the interface chemical treatments and mobility enhancement has been revealed in crystalline transistors of rubrene. Further, in high-density carrier injections, crossover from polarons with spins to spinless bipolarons or polaron pairs is suggested in both polymeric and molecular FETs.

在这项研究中，采用场诱导的电子自旋共振（FI-ESR）方法直接检测有机FET界面的电荷旋转。获得了微观信息，例如电子和电荷态的自旋状态以及局部分子取向，这对于理解设备功能至关重要。在基于硫噻吩的分子C8-BTBT的高弹性薄膜晶体管中，FI-ESR也为电荷载体运动提供了证据，即使在高度结晶结构域内的4K处也是如此。在超薄聚合物晶体管中已经阐明了聚合物链的迁移率各向异性与单轴方向之间的相关性以及界面化学处理和迁移率增强之间的相关性在橡皮烯的结晶晶体管中已显示出来。此外，在高密度载体注射中，在聚合物和分子FET中都建议从带有旋转到无旋转双极或极性的双旋翼或极性对的跨越。

项目成果

Balanced Ambipolar Transport of the Composite Film of a Carbazole-Benzothiadiazole Copolymer with a Fullerene Derivative

咔唑-苯并噻二唑共聚物与富勒烯衍生物复合膜的平衡双极输运

• DOI: 10.7567/apex.6.051601
• 发表时间: 2013
• 期刊: Appl. Phys. Express
• 作者: H. Ito;T. Iwata;S. Watanabe;and S. Kuroda
• 通讯作者: and S. Kuroda

Electron Spin Resonance of Thin Films of N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine (NPB) Doped by Iodine Vapor

碘蒸气掺杂N,N-二(1-萘基)-N,N-二苯基联苯胺(NPB)薄膜的电子自旋共振

• DOI: 10.1246/cl.2012.191
• 发表时间: 2012
• 期刊: Chemistry Letters
• 影响因子: 1.6
• 作者: K.Azuma;D.Son;K.Marumoto;M.Kijima;Y.Shimoi
• 通讯作者: Y.Shimoi

高移動度有機トランジスタ中のキャリア ESR 観測

高迁移率有机晶体管中的载流子 ESR 观察

• 发表时间: 2013
• 作者: 川瀬稔貴;金谷侑佳;市田秀樹;若生周治;金大貴;兼松泰男;中山正昭;長岡 悠也;黒田新一
• 通讯作者: 黒田新一

Spatial Extent of Doping-Induced Hole Carriers in Very High-Mobility Rubrene Single Crystals

极高迁移率红荧烯单晶中掺杂诱导的空穴载流子的空间范围

• 发表时间: 2010
• 作者: N.Arai;K.Marumoto;K.Murakami;Y.Tominari;J.Takeya;Y. Shimoi;H.Tanaka;S.Kuroda;T.Takenobu，Y.Iwasa;他
• 通讯作者: 他

Theoretical Aspects of Structural and Electronic Properties in Organic Thin-Film Device Materials

有机薄膜器件材料的结构和电子特性的理论方面

• 发表时间: 2011
• 作者: 岩田 真;石橋善弘;杉崎満;Toshiki Kawase;Y. Shimoi
• 通讯作者: Y. Shimoi