有機/金属及び関連界面の構造・電子構造の解明と制御:有機電子デバイスの基礎として

有机/金属及相关界面的结构和电子结构的阐明和控制：作为有机电子器件的基础

• 批准号: 12304041
• 负责人: 関 一彦
• 金额: $ 30.9万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
• 财政年份: 2000
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2000 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-12304041/
• 关键词: 界面; 電子構造; 光電子分光法; ペニングイオン化電子分光法; ケルビン法; フタロシアニン; フェルミ準位; 自己組織化単分子膜; 紫外光電子分光; X線光電子分光; バンドの曲がり; ITO; 仕事関数; ポリ(テトラフルオロエチレン)

昨年度に引き続いて、有機/金属および有機/有機界面についての研究を進展させている。具体的には次のような研究を行った。1.界面電子構造の基礎的研究の展開として、フラーレン分子C60を種々の界面上に堆積させた界面について、ケルビン法による電子構造研究を行った。この結果、以前に測定していた正孔輸送材TPDの場合と異なり、界面を作る金属、有機両相の間で、数百nmの十分厚い膜厚ではフェルミ準位の一致が成り立つこと、しかし他の研究者によって報告されていた、界面数層での「フェルミ準位一致」は実は界面における分子と金属の強い相互作用によるピンニングによるものであり、今回観測されたバルク状態でのフェルミ準位一致に至るには、バンドの曲がりに対応する変化が起こっていることを明らかにした。また、C60堆積前に金属を大気にさらすと、堆積初期にあらわれる界面電気二重層の大きさが大きく変化し、その方向は金属表面が大気にさらすことで酸化などを受けて不活性化するとして定性的には説明できることを示した。以上の研究において、本研究費で購入した諸種の実験用機器の利用が非常に有効であった。2.応用に関連した有機/有機界面の例として、C60と銅フタロシアニンの界面の電子構造を光電子分光法、ペニングイオン化電子分光法で測定した。この結果、界面電気二重層についての知見をえた他、これら電子分光法による測定には、界面での電荷移動が場合によってはブロックされることによる一見異常な効果が含まれ得るので、実験結果の解釈には注意を要することが明らかとなっった。3.メンバーであるハイデルベルグ大学のグルンツエ、ザルニコフ両氏のグループと、有機でバイスの電極修飾に関連した高分子表面、自己組織化単分子膜についての研究を行った。具体的には、メンバーの大内とザルニコフはこの一環として米国放射光施設ALSに出向いて、高分子表面についての軟X線吸収実験を行った他、名古屋大学で自己組織化単分子膜についてのケルビン法による測定を行った。

The research progress of chemical, organic/metal and organic/organic interfaces in the past year has been made. Specific research and development. 1. Basic research on interface electronic structure is carried out by the method of electron structure accumulation on the interface of C60 molecule. These results are based on previous measurements of TPD in porous transport materials. The interface between metal and organic phases is very thick. The film thickness is several hundred nm. The alignment is consistent. Other researchers report that the interface number is consistent. The interface between metal and organic phases is strong. This is the first time I've ever seen a person who's been in a bad situation. Before the deposition of C60, the interface electric double layer was changed greatly, and the direction of the metal surface was changed qualitatively. The above research results show that the cost of this research is very important for the utilization of various kinds of practical machines. 2. Examples of organic/organic interfaces for chemical reactions, electronic structures of C60/Cu interface, and electronic structures of C60/Cu interface were determined by photoelectron spectroscopy and chemical electron spectroscopy. The results show that the interface electric double layer is detected by electron spectroscopy, and the charge transfer at the interface is abnormal. 3. Research on electrode modification of polymer surface and self-organized polymer film. Specifically, the measurement of the molecular film of Nagoya University was carried out by the method of soft X-ray absorption on the surface of polymers.

项目成果

K.Sugiyama: "Dependence of Indium-Tin-Oxide Work Function on Surface Cleaning Method as Studied by Ultraviolet and X-ray Photoemission Spectroscopies"J.Appl.Phys.. 87(1). 295 (2000)

K.Sugiyama：“通过紫外和 X 射线光电发射光谱研究氧化铟锡功函数对表面清洁方法的依赖性”J.Appl.Phys. 87(1)。

伊藤英輔: "有機/金属界面の電子構造を電子分光法やケルビン法で探る"表面. 38(11). 517 (2000)

Eisuke Ito：“利用电子光谱和开尔文方法探索有机/金属界面的电子结构”Surface 38(11)。

H.Oji: "Metal-on-p-Sexiphenyl Films Studied by Electron Spectroscopies"Synth. Met.. 121(1-3). 1721-1722 (2001)

H.Oji：“电子光谱研究的金属对六苯基薄膜”合成。

E.Ito: "Electronic Structures of TPD/Metal Interfaces Studied by Photoemission and Kelvin Prove Method"Appl. Surf. Sci.. 175-176. 407-411 (2001)

E.Ito：“通过光电发射和开尔文证明方法研究的TPD/金属界面的电子结构”Appl。

N.Koch: "Combined Photoelectron and Metastable Atom Electron Spectroscopy Study of n-Doped Oligophenylene Thin Films"Appl. Surf. Sci.. 175-176. 764-768 (2001)

N.Koch：“n-掺杂低聚亚苯基薄膜的组合光电子和亚稳态原子电子能谱研究”Appl。