色素系有機多層膜カラースペクトルセンサーの開発

染料基有机多层膜色谱传感器的研制

• 批准号: 08650366
• 负责人: 国吉 繁一
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 1996
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1996 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-08650366/
• 关键词: 有機色素; 積層構造; フタロシアニン誘導体; ペリレン誘導体; キナクリドン誘導体; 光電特性; 光フィルタ効果; 光電センサー

スペクトル可変型光センサの実現および設計指針を得るために、有機多層構造型の光電変換素子を作製し、有機色素に特有な光フィルタ効果やエキシトン解離効率のバイアス電圧依存性について詳細に検討した。具体的には、各種色素と積層膜の可視吸収スペクトル、電流-電圧特性、短絡光電流スペクトルおよびバイアス電圧印加時の光電流スペクトルの測定を行い、多層構造光電シミュレーションと比較した。光電特性の計算は光起電力効果、光の反射・透過・吸収を考慮したモデルによって行った。用いた有機色素は、p型半導体的性質を示すフタロシアニン誘導体、キナクリドン誘導体、n型半導体的性質を示すペリレン誘導体である。また、基板としてはガラス基板を、電極材料としてはITO、Au,Alを用い、それぞれの色素とのオーミック接触やショットキー接触を形成した。その結果、以下の知見を得た。1.pnp型3層構造セル(Al/CuPc/PTCDI/QC/ITO)で、光電流スペクトルのピーク波長のバイアス電圧依存性が確認された。【.+-。】1.5[V]のバイアス電圧でピーク波長が600nmから650nmに変化した。2.光起電力効果、および光の反射・吸収・透過を考慮した数値計算と光電流スペクトルおよびバイアス電圧依存性の測定結果の比較により、上記1のスペクトル感度のバイアス電圧による制御性は光フィルタ効果やエキシトン解離効率の電界依存性によるものであることが確認された。3.各色素層の膜圧によりスペクトル感度が変化することがわかった。有機多層構造型光電変換素子のスペクトル感度設計に際しては、用いる色素材料の光電定数だけでなく各色素層の膜厚設計・制御も非常に重要であることが分かった。以上の結果より、有機色素が持つ特有の透過・吸収スペクトルを利用したスペクトル可変型カラーセンサー開発への指針が得られたと考えられる。

A detailed discussion of the implementation and design guidelines for variable optical coatings, the operation of organic multilayer photoelectric converters, and the voltage dependence of organic pigments Specifically, the visual absorption characteristics of various pigments and multilayer films, current-voltage characteristics, short-circuit photocurrent characteristics, and measurement of photocurrent characteristics at the time of voltage exposure, and comparison of multilayer photoelectric systems The calculation of photoelectric characteristics takes into account the effect of light emission, reflection, transmission and absorption. The properties of organic pigments and p-type semiconductors are used to show the properties of organic pigments and n-type semiconductors. substrate, electrode material, ITO, Au,Al, pigment, etc. The results are as follows: 1. pnp type 3-layer structure (Al/CuPc/PTCDI/QC/ITO), the photocurrent spectrum and wavelength dependence are confirmed.【.+-。】1.5[V] Voltage changes from 600nm to 650nm. 2. Comparison of the measurement results of photoelectric power effect, reflection, absorption and transmission of light, photocurrent sensitivity and electric voltage dependence, and confirmation of the measurement results of photoelectric power effect, reflection, absorption and transmission of light, photocurrent sensitivity and electric voltage dependence. 3. The film pressure of each pigment layer is changed. The design and control of the film thickness of each pigment layer are very important in the design of the photoelectric sensitivity of organic multilayer photoelectric converters. As a result, organic pigments remain unique to transmission, absorption, and development.

项目成果

Masaaki Iizuka: "Optical and electrical properties of multilayered organic cells" ASOMF'1,Extended Abstracts. P5-19. 262-262 (1996)

Masaaki Iizuka：“多层有机电池的光学和电学特性”ASOMF1，扩展摘要。

村口昭一: "有機色素を用いた多層構造型カラーセンサの設計" 電子情報通信学会技術報告. OME96-51. 25-29 (1996)

Shoichi Muraguchi：“使用有机染料的多层颜色传感器的设计”OME96-51 (1996)。

Masaaki Iizuka: "Optical and electrical properties of multilayered organic cells" MOLECULAR CRYSTALS AND LIQUID CRYSTARLS. (in press). (1997)

Masaaki Iizuka：“多层有机电池的光学和电学特性”分子晶体和液晶。