2021年4月 - 2026年3月
これならいける!革新的コンセプトに基づいたシート状有機集積回路の実現
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
- 課題番号
- 21H01374
- 体系的課題番号
- JP21H01374
- 担当区分
- 研究代表者
- 配分額
-
- (総額)
- 17,420,000円
- (直接経費)
- 13,400,000円
- (間接経費)
- 4,020,000円
当該年度では,ワイドギャップ有機半導体(OSC)層に確実に電子を注入できる技術を確立するために,陽極/OSC層/電子注入層/陰極の構造を持つ縦型素子において,電子注入層の形成条件と電子注入性の評価を行った。比較対象として電子注入層を持たない素子,無機材料であるフッ化リチウム(LiF)を電子注入層に用いた素子,さらにpolyethyleneimine (PEI)およびpolyethyleneimine ethoxylated (PEIE) を電子注入層に使用した素子を作製した。当初はセシウム(Cs)蒸着膜を電子注入層に用いる予定であったが,大気中で予想以上に不安定であったため,申請書で発展的課題として候補に挙げていたPEIおよびPEIE薄膜を用いることとした。
得られた成果と考察は以下のとおりである。電子注入層を挿入しない素子では,電流密度が最も低くなった。これは,陽極側では,陽極とDPAの仕事関数の差が大きいためホールが注入されにくく,また,陰極側では,陰極とDPAの電子親和力の差が小さいため電子が注入されにくいことが原因と考えられた。これに対し,電子注入層を挿入した素子では電流密度が増大した。これは,陰極/有機半導体層界面に電子注入層が挿入されたことで,電子注入障壁が小さくなり電子が注入されたためと考えられた。特に,PEIとLiFを挿入した素子はその他の素子に比べ大きな電流がみられ,良好な電子注入性を示すことが明らかとなった。
一方,当該年度では磁性体シャドウマスクアライメント装置に加え,正確な特性評価を実現できるプローブステーションを窒素雰囲気下に構築した。さらに,トランジスタの構築に向けて基板の表面エネルギー計測装置を導入し,素子に適した基板表面修飾剤の選定も行った。
得られた成果と考察は以下のとおりである。電子注入層を挿入しない素子では,電流密度が最も低くなった。これは,陽極側では,陽極とDPAの仕事関数の差が大きいためホールが注入されにくく,また,陰極側では,陰極とDPAの電子親和力の差が小さいため電子が注入されにくいことが原因と考えられた。これに対し,電子注入層を挿入した素子では電流密度が増大した。これは,陰極/有機半導体層界面に電子注入層が挿入されたことで,電子注入障壁が小さくなり電子が注入されたためと考えられた。特に,PEIとLiFを挿入した素子はその他の素子に比べ大きな電流がみられ,良好な電子注入性を示すことが明らかとなった。
一方,当該年度では磁性体シャドウマスクアライメント装置に加え,正確な特性評価を実現できるプローブステーションを窒素雰囲気下に構築した。さらに,トランジスタの構築に向けて基板の表面エネルギー計測装置を導入し,素子に適した基板表面修飾剤の選定も行った。
- ID情報
-
- 課題番号 : 21H01374
- 体系的課題番号 : JP21H01374
この研究課題の成果一覧
絞り込み
論文
2-
E106.C(6) 214-219 2023年6月1日 査読有り
-
Jpn. J. Appl. Phys. 61 SB1030 2022年1月 査読有り筆頭著者責任著者
講演・口頭発表等
7-
The 9th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2023) 2023年6月6日
-
第32回電気学会東京支部新潟支所研究発表会 2022年11月26日
-
第32回電気学会東京支部新潟支所研究発表会 2022年11月26日
-
12th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME 2022) 2022年5月26日
-
IEEE Shin-etsu Section at the IEEJ Tokyo Section, Niigata Chapter Technical Meeting 2021年12月4日
-
第31回電気学会東京支部新潟支所研究発表会 2021年12月4日
-
International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies (EM-NANO 2021) 2021年6月1日