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層状物質の薄片剥離およびヘテロ積層による新奇物性発現

通过层状材料的片状剥离和异质层化表达新的物理特性

基本信息

批准号：
19656011
负责人：
上野啓司
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Saitama University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2007
资助国家：
日本
起止时间：
2007 至 2008
项目状态：
已结题

项目摘要

この研究課題では,「柔軟で安定度が高く,電気的特性のよい半導体薄膜素子」の実現手法として,「層状構造を持つ物質の利用」を提案し,研究を進めた。具体的には「単層化グラファイト(グラフェン)」および「単層化層状カルコゲナイド」の利用を試みている。平成20年度は,単層剥離した層状物質,特にグラファイトの溶液中単層剥離によって得られた可溶化グラフェンを,高機能な素子材料として応用することを目指して実験を進めた。研究成果は以下の通りである。(1)酸化グラフェン溶液を用いて薄膜を塗布し,さらに化学/加熱還元する手法の改良に努めた結果,導電性が高く(2000S/cm台)可視光～近赤外領域で透明なグラフェン薄膜の形成に成功した。この透明グラフェン薄膜を電極に用いた有機薄膜太陽電池を試作したところ,これまでに最高で1.2%の光電変換効率が得られている。(2)塗布グラフェン薄膜をソース/ドレイン電極とするボトムコンタクト型有機電界効果トランジスタ(FET)を試作したところ,p型(P3HT活性層),n型(PCBM活性層)の両方でFETの塗布形成に成功した。またこれらのFETでは,金蒸着膜を電極とする素子よりも高い移動度が得られた。グラフェン電極と有機半導体の接触抵抗を測定したところ,金電極よりも低い値が得られている。

This research topic is "soft and stable, high electrical characteristics of semiconductor thin film elements" and "layered structure and the use of materials" proposal, research progress. Specifically, the use of "layered structure" and "layered structure" should be tried. In the 20th year of the year, the layer separation of layered materials, especially in the solution of the layer separation, has been achieved in the solution of high functional sub-materials, and the use of high functional sub-materials has been indicated. The research results are as follows. (1)Acidizing solution was coated with a thin film, and chemical/thermal reduction methods were improved. As a result, the formation of transparent thin films with high conductivity (2000S/cm) in visible light to near-infrared fields was successful. This transparent thin film electrode is used in organic thin film solar cells. The highest photoelectric conversion efficiency is 1.2%. (2)Coating of thin films on P3HT active layer and P3BM active layer and FET coating of thin films on P3HT active layer and P3HT active layer on P3HT active layer and FET coating of thin films on P3HT active layer and P3HT active layer on P3HT active layer and FET coating of thin films on P3HT active layer and FET coating of thin films on P3HT active layer and FET coating of thin films on P3HT active layer and FET coating of thin films on P3HT active layer were successfully performed. For example, if a metal vapor is deposited on an electrode, the mobility of the metal vapor is increased. The contact resistance of organic semiconductor and gold electrode was measured.