ハロゲンドープによるペリレンカチオン形成過程におけるエネルギー準位シフト

由于卤素掺杂导致苝阳离子形成过程中的能级变化

• 批准号: 21K04875
• 负责人: 遠藤 理
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Tokyo University of Agriculture and Technology
• 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
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21K04875/
• 关键词: 有機金属界面; X線吸収分光; ホール; 軌道トモグラフィー; ホール注入; p型有機半導体; ペリレン; ハロゲン; 軌道トモグラフィ―

近年有機半導体の性能向上のためキャリアを増大させる目的でのドーピングが再注目されている。有機半導体へのドーピングはドーパント分子との間の電荷移動によってなされるが、電子やホールを独立したキャリアとして機能させるためには、整数電荷移動機構とよばれるイオン化機構であることが望まれる。この描像では各分子間の電子状態の混合は少なく、分子軌道が独立している状況を想定しており、ドーピングによって生じたホールや電子は分子軌道間をホッピングによって移動すると考えられている。ホールドープの場合、分子の最高被占有軌道(highest occupied molecular orbital, HOMO)の電子がドーパントによって引き抜かれsingly unoccupied molecular orbital (SUMO)が生じカチオンとなる。本研究は炭素K吸収端X線吸収分光によってSUMO準位を直接観察し、ホッピング障壁となる周囲の分子のHOMO準位とのエネルギー差を解析することを目的としている。金単結晶表面においてペリレン単分子層に臭素をドープしたところ金基板のフェルミ準位直上に位置すると考えられるSUMO準位を観測した。角度分解光電子分光により、single occupied molecular orbital (SOMO)やイオン化していない分子のHOMO軌道に帰属できる電子が結合エネルギー1.1～1.5 eV程度に観測された。金表面でのイオン化は金に直接結合した臭素による仕事関数の上昇が引き起こしていると考えられる。そこで臭素の状態をさらに詳細に解析するためK吸収端近傍X線吸収微細構造分光法による解析を行った結果、金属表面と吸着している臭素に特徴的な1s→4p遷移が観測された。

In recent years, the performance improvement of organic semiconductors has been greatly improved, and the performance of organic semiconductors has been greatly improved. Organic Semiconductor へのドーピングはドーパントMolecular とのcharge movement によってなされるが、Electronic やホールをIndependenceたキャリアとして function させるためには, integer charge transfer mechanism とよばれるイオン Mechanism であることが王まれる. The shape of the image is the mixing of the electronic states between the molecules, and the independent molecular orbitals are the same.ーピングによって生じたホールやelectronic molecular orbital をホッピングによって MOVE すると考えられている. In the case of ホールドープの, the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the molecule is the electron's highest occupied molecular orbital (HOMO). (SUMO)が生じカチオンとなる. In this study, carbon K absorption end Wall となるweek囲のmoleculeのHOMOquasipositionとのエネルギーdifferenceをanalyticsすることをpurposeとしている. Gold single crystal surface gold base gold base The level of the board is straight up and the position is measured. The level of the SUMO is measured. Angle decomposition photoelectron spectroscopy, single occupied molecular orbital (SOMO) やイオン化していないmolecule のHOMO orbital genus できるelectron combination エネルギー1.1～1.5 The eV level is measured. The surface of the gold is made of gold, which is directly combined with the したodor element and the official number of the matter.そこでstin's stateをさらにDetailed analysisするためK absorption edge near X-ray absorption microstructure spectrometryによるThe results of the analysis and the 1s→4p migration of the adsorbed odorant on the metal surface were measured.

项目成果

Hole doping to perylene monolayer on Au(110):photoemission momentum microscopy

Au(110)上苝单层的空穴掺杂：光电子动量显微镜

• 发表时间: 2022
• 作者: O. Endo;F. Matsui;S. Kera;W.-J. Chun;M. Nakamura;K. Amemiya;H.Ozaki
• 通讯作者: H.Ozaki

Hole Doping to Perylene on Au(110): Photoelectron Momentum Microscopy

Au(110) 上苝的空穴掺杂：光电子动量显微镜

• DOI: 10.1380/ejssnt.2023-024
• 发表时间: 2023
• 期刊: e-Journal of Surface Science and Nanotechnology
• 影响因子: 0.7
• 作者: Osamu Endo;Fumihiko Matsui;Satoshi Kera;Wang-Jae Chun;Masashi Nakamura; Kenta Amemiya;Hiroyuki Ozaki
• 通讯作者: Hiroyuki Ozaki

金単結晶表面における臭素ドープペリレンのXAFSによる解析

金单晶表面掺溴苝的 XAFS 分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 遠藤理;田旺帝;中村将志;雨宮健太;松井文彦;解良聡;尾﨑弘行
• 通讯作者: 尾﨑弘行

Au(110)面におけるペリレン単分子層の臭素ドープ： 光電子運動量顕微鏡による解析

Au(110)表面单层苝的溴掺杂：光电子动量显微镜分析

• 发表时间: 2022
• 作者: 遠藤理，松井文彦;解良聡;田旺帝;中村将志，雨宮健太，尾崎弘行
• 通讯作者: 中村将志，雨宮健太，尾崎弘行

金単結晶表面におけるペリレン単分子層へのホール注入過程の解析

金单晶表面苝单层空穴注入过程分析

• 发表时间: 2022
• 作者: Syed Mohammad Fakruddin Shahed;Mohammad Ikram Hossain;Ferdous Ara;Zhipeng Wang and T. Komeda;後藤民浩;遠藤 理，松井 文彦，解良 聡，田 旺帝，中村 将志，雨宮 健太， 尾崎 弘行
• 通讯作者: 遠藤 理，松井 文彦，解良 聡，田 旺帝，中村 将志，雨宮 健太， 尾崎 弘行