無金属フタロシアニン有機電界発光素子のNO_2ガス応答特性に関する研究

无金属酞菁有机电致发光器件NO_2气体响应特性研究

基本信息

批准号：
12750295
负责人：
新保一成
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Niigata University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
2000
资助国家：
日本
起止时间：
2000 至 2001
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-12750295/
关键词：
フタロシアニン有機電界発光 NO_2ガス開放端電圧センサ

项目摘要

無金属フタロシアニン(H_2Pc)を発光層とする有機電界発光素子を作製し、NO_2ガス吸着に伴う電気特性、発光特性の変化について調べた。素子構造は、ITO下部電極/H_2Pc/Al上部電極とした。Al上部電極は、斜方蒸着により作製することで多孔質の構造となり、ここをNO_2ガスが透過することで素子のガス応答が観測された。電導電流においては、可逆的なNO_2、ガスの吸着による増加と脱着による減少が観察された。これは、H_2Pcから電子を受容した吸着NO_2ガスにより空乏層幅が小さくなることや、ガス吸着により生じる準位の寄与などにより、H_2PcとAl界面の影響が小さくなること、さらにガス吸着により発生する正孔による抵抗率の低下等のため、電流が流れやすくなることが原因と考えられた。また、電流電圧特性よりNO_2ガス中の素子においてプールフレンケル伝導が支配的と考えられたが、真空中ではショットキー伝導に近くなるという実験結果が得られた。これは、NO_2ガスが吸着していない真空中では、印加電界が空乏層に集中してプールフレンケル伝導を示すH_2Pc層にかかる電界が小さくなったことによると考えられた。また、真空中、NO_2ガス中共にH_2Pc層からのEL発光が観測されたが、ガス流入による電流値の増加と共に素子のEL強度は増大した。さらに、電流値一定として比較した場合、ガス中において真空中よりもEL強度が大きくなった。これは、電極からのキャリヤ注入や発光プロセスの変化が生じるなどのことによると考えられた。さらに、NO_2ガス吸着によりITO電極を正側とする開放端電圧と短絡電流の発生も観測された。これは、ガス吸着によりH_2PcとAl界面の空乏層付近で発生した正孔が内蔵電界に沿って素子中をITO電極側へ移動することに基づくと推察された。

制造了使用无金属邻苯丙氨酸（H_2PC）作为发光层制造的有机电发光设备，并由于NO_2气体吸附而研究了电和发光性能的变化。设备结构是ITO下部电极/H_2PC/Al上电极。 Al上电极通过倾斜蒸发制造以产生多孔结构，并在此过程中渗透No_2气体，并观察到该元件的气体响应。在传导电流中，可逆NO_2，观察到由于气体吸附而增加的增加和由于解吸而引起的减少。人们认为这是由于以下事实：从H_2PC接收电子的吸附NO_2气体降低了耗尽层的宽度，以及通过气体吸附产生的水平的贡献，从而降低了H_2PC和Al界面的影响，也降低了由hol界面的影响，也降低了由汽油产生的电阻量，从而使人们更有可能流量。此外，电流 - 电压特性表明，在NO_2气体中，合并的Frenkel传导在元素中占主导地位，但是实验结果表明，Schottky传导变得更接近真空。这被认为是因为在没有吸附的NO_2气体的真空中，施加的电场集中在耗尽层中，并且电场施加到H_2PC层显示出泳池Frenkel传导的H_2PC层变小。此外，在NO_2气体中，在真空中观察到来自H_2PC层的EL发射，但是随着气体流量引起的电流值的增加，设备的EL强度增加。此外，与当前值作为恒定电流相比，气体中的EL强度要比真空中的强度更高。人们认为这是由于电极注入载体的原因以及发光过程的变化。此外，由于NO_2气体的吸附，还观察到了ito电极在正侧的开放式电压和短路电流的产生。据估计，这是由于以下事实：由于气体吸附在设备沿内部电场的ITO电极侧向ITO电极侧移动，因此在H_2PC和Al接口处的耗竭层附近生成孔。

项目成果

期刊论文数量（24）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

新保一成,坂井栄吾,皆川正寛,高坂秀明,加藤景三,金子双男,川上貴浩: "無金属フタロシアニン有機電界発光素子におけるNO_2ガス吸着による電圧発生"第61回応用物理学会学術講演会. 3a-L-10. 1070 (2000)

Kazunari Shinbo、Eigo Sakai、Masahiro Minakawa、Hideaki Kosaka、Keizo Kato、Futao Kaneko、Takahiro Kawakami：“无金属酞菁有机电致发光器件中 NO_2 气体吸附的电压产生”日本应用物理学会第 61 届年会 3a-。 L-10。1070（2000）

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

坂井栄吾,川上貴浩,新保一成,加藤景三,金子双男,田所豊康: "陰極近傍のナノ構造制御による有機電界発光素子の特性改善"第48回応用物理学会関係連合講演会(2001年3月講演予定).

Eigo Sakai、Takahiro Kawakami、Kazunari Shinbo、Keizo Kato、Futao Kaneko、Toyoyasu Tadokoro：“通过控制阴极附近的纳米结构来改善有机电致发光器件的特性”第 48 届日本应用物理学会联合会议（2001 年）计划于 2019 年 3 月进行的演讲）。