Observation of conduction band structure of organic semiconductor and study of electron-phonon coupling
有机半导体导带结构观察及电子声子耦合研究
基本信息
- 批准号:21H01902
- 负责人:
- 金额:$ 11.15万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
- 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:
- 关键词:
项目摘要
有機半導体の機能は、電子と正孔の伝導により発現する。このうち電子の伝導機構は未解明である。有機半導体の電荷(正孔と電子) の伝導を決定するのは、分子間の電子的相互作用 (波動関数の重なり)、電荷-フォノン (分子内振動、分子間振動) 相互作用である。これまで正孔については、角度分解光電子分光法により観測された価電子帯バンド構造を基に正孔伝導機構が解明されてきた。これに対応する電子伝導の研究は皆無であった。代表者は、角度分解低エネルギー逆光電子分光法 (AR-LEIPS) を開発し世界初の有機半導体の伝導帯バンド構造の観測に成功した。これをさらに発展させて電子伝導機構を明らかにするのが本研究である。これまでに、代表者らはペンタセンの室温での伝導帯バンドの解析から、ポーラロンが形成されていることを明らかにしてきた。このバンド構造を再現するように、部分ポーラロンモデルという新しいポーラロン描像を提案した。このモデルを裏付けるため、ペンタセンの伝導帯と価電子帯のバンド幅の温度依存測定(100 Kから300 K)を行った。微小な変化を測定する極めて難しい測定であり、しかも熱膨張の影響が懸念されることから、熱膨張率の異なる基板について複数の測定を行い、温度依存性を確認した。この結果、価電子帯バンド幅は温度にほとんど依存しないのに対して、伝導帯バンド幅は低温でわずかに広がることが分かった。このバンド幅の温度依存は、部分ポーラロンモデルにより定量的に再現することができ、本モデルの妥当性を証明することができた。部分ポーラロンモデルに基いて、波束拡散法により正孔と電子の移動度を計算したところ、高い精度で実験データを再現することができた。このことは、電子-フォノン相互作用が電子移動度を低下させる大きな要因であることを示しており、有機半導体の電子伝導機構解明の大きな一歩である。
The functions of organic semiconductors and the conductivity of electrons and direct holes are now revealed. The electronic guidance mechanism is still unexplained. The organic semiconductor's electric charge (positive hole and electron) is determined by its conduction, the interaction of electrons between molecules (the wave number of electrons), and the charge-conducting (intra-molecular vibration, intermolecular vibration) interaction.これまで正 Hole については, angular decomposition photoelectron spectroscopy により観measurement された価electronic 帯バンド structure をbase に正 hole 伝guidance mechanism が Explain されてきた.これに対応するElectronic 伝gui の Research は无であった. The representative, angle-resolved low-resolution electron spectroscopy (AR-LEIPS), has successfully tested the structure of organic semiconductors at the beginning of the world.これをさらに発开させてelectronic guide mechanism を明らかにするのがThis research is done.これまでに、Representative らはペンタセンのroom temperature での伝guide帯バンドの解Analysis of から, ポーラロンが formed されていることを明らかにしてきた.このバンドstructural reproduction するように、partial ポーラロンモデルという新しいポーラロンdrawing proposal した.このモデルを里发けるため、ペンタセンの伝gui帯と価Electronic のバンド amplitude のTemperature dependence measurement (100 Kから300 K)を行った. It is very difficult to measure micro-dilution, it is difficult to measure, and it is suspense to measure the influence of thermal expansion.とから、Thermal expansion ratio of the substrate についてComplex measurement of the line 、Temperature dependence of the をConfirmation of .このRESULTS、価ELECTRONICSして, 伝道帯バンド片は Low-temperature でわずかに広がることが分かった. Temperature-dependent part of the このバンドのtemperature dependence, part of the ポーラロンモデルによりquantitative Reproduce the sound and prove the validity of the original sound. Partial beam spreading method and electron movement Degree calculation is done, and high precision is reproduced.このことは、Electron-フォノン interaction がElectron mobility is low させる大きなThe main reason isあることを说しており, organic semiconductor electronic conductor mechanism explanation の大きな一歩である.
项目成果
期刊论文数量(17)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Electron affinities of small-molecule organic semiconductors: Comparison among cyclic voltammetry, conventional inverse photoelectron spectroscopy, and low-energy inverse photoelectron spectroscopy
- DOI:10.1016/j.orgel.2022.106551
- 发表时间:2022-07-01
- 期刊:
- 影响因子:3.2
- 作者:Kubo, Mihiro;Yoshida, Hiroyuki
- 通讯作者:Yoshida, Hiroyuki
有機半導体のLUMO バンド構造の実測と伝導機構の解明
有机半导体LUMO能带结构的测量和传导机制的阐明
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yoshino Haruka;Tomokage Narumi;Mishima Akio;Le Ouay Benjamin;Ohtani Ryo;Kosaka Wataru;Miyasaka Hitoshi;Ohba Masaaki;吉田弘幸
- 通讯作者:吉田弘幸
Electron injection and collection barriers at organic/metal interface
有机/金属界面的电子注入和收集势垒
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:北河 康隆;甘水 君佳;佐藤 宏賢;長 奎吾;矢野 なつみ;片岡 祐介;中野 雅由;吉田弘幸
- 通讯作者:吉田弘幸
Metal screening effect on energy levels at metal/organic interface: Precise determination of screening energy using photoelectron and inverse-photoelectron spectroscopies
- DOI:10.1103/physrevb.104.085305
- 发表时间:2021-08-11
- 期刊:
- 影响因子:3.7
- 作者:Aihara, Takumi;Abd-Rahman, Syed A.;Yoshida, Hiroyuki
- 通讯作者:Yoshida, Hiroyuki
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
吉田 弘幸其他文献
拡張π電子共役系を導入した強誘電性液晶におけるバルク光起電力効果
结合扩展π电子共轭系统的铁电液晶中的体光伏效应
- DOI:
- 发表时间:
2023 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
石井 宏幸;吉田 弘幸;小林 伸彦;舟橋正浩 - 通讯作者:
舟橋正浩
電気化学測定による還元電位からの有機半導体の電子親和力予測法の再検討
重新审查通过电化学测量测量的还原电位预测有机半导体电子亲和势的方法
- DOI:
- 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
久保 美潤;吉田 弘幸 - 通讯作者:
吉田 弘幸
Synthetic and Coordination Chemistry in Cavity Quantum Electrodynamics
腔量子电动力学中的合成与配位化学
- DOI:
- 发表时间:
2022 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
石井 宏幸;吉田 弘幸;小林 伸彦;舟橋正浩;Kenji Hirai - 通讯作者:
Kenji Hirai
有機薄膜太陽電池の電子状態間のエネルギー差と電荷生成効率の相関
有机薄膜太阳能电池电子态能量差与电荷产生效率的相关性
- DOI:
- 发表时间:
2019 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
中野 恭兵;Chen Yujiao;Han Weining;Huang Jianming;吉田 弘幸;但馬 敬介 - 通讯作者:
但馬 敬介
電気化学反応により作製したAgナノ粒子の表面プラズモン共鳴による逆光電子放出強度の増強
电化学反应制备银纳米粒子表面等离子体共振增强反向光电子发射强度
- DOI:
- 发表时间:
2018 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
薄井 亮太;柴田 幸輝;杉田 朋子;小林 範久;吉田 弘幸 - 通讯作者:
吉田 弘幸
吉田 弘幸的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
{{ truncateString('吉田 弘幸', 18)}}的其他基金
有機半導体のn型特性の限界打破にむけた有機半導体電子伝導機構の解明
阐明有机半导体电子传导机制,突破有机半导体n型特性限制
- 批准号:
24H00446 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Precise and quick prediction of electron conduction levels in organic semiconductors using machine learning
使用机器学习精确快速预测有机半导体中的电子传导水平
- 批准号:
23K17900 - 财政年份:2023
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
有機半導体薄膜上に付着した金属クラスターの反応性・拡散性の研究
有机半导体薄膜上附着的金属团簇的反应性和扩散性研究
- 批准号:
16750011 - 财政年份:2004
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
相似海外基金
高分散金属微粒子による伝導帯アシスト型可視光応答性光触媒の開発
使用高度分散的金属细颗粒开发导带辅助可见光响应光催化剂
- 批准号:
20037004 - 财政年份:2008
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
高分散金属微粒子による伝導帯アシスト型可視光応答性光触媒の開発
使用高度分散的金属细颗粒开发导带辅助可见光响应光催化剂
- 批准号:
19028004 - 财政年份:2007
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
半導体中の価電子帯-伝導帯間における光学的シュタルク効果と双安定性
半导体中价带和导带之间的光学斯塔克效应和双稳态
- 批准号:
01740205 - 财政年份:1989
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
II-VI族半導体における希土類の励起状態と伝導帯の相互作用による電場励起機構の研究
II-VI族半导体中稀土元素激发态与导带相互作用的电场激发机制研究
- 批准号:
63750023 - 财政年份:1988
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
不純物と欠陥の導入による GaP 単結晶の伝導帯端の状態変化と局在性
杂质和缺陷引入引起的GaP单晶状态变化和导带边缘局域化
- 批准号:
60750010 - 财政年份:1985
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
高圧力下におけるInPの伝導帯P-L-X valley反転に関する研究
高压下InP导带P-L-X谷反转研究
- 批准号:
56550016 - 财政年份:1981
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
相転移にともなう鎖状有機巨大分子結晶の伝導帯構造変化
相变导致链状有机高分子晶体导带结构的变化
- 批准号:
56550006 - 财政年份:1981
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for General Scientific Research (C)
2次電子分光法による固体及び液体高分子の伝導帯構造の研究
二次电子能谱研究固体和液体聚合物的导带结构
- 批准号:
X00210----575024 - 财政年份:1980
- 资助金额:
$ 11.15万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)