電界誘起エピタキシャル光重合法による新しい炭素ネットワークの構築と物性

利用电场诱导外延光聚合的新型碳网络的构建和物理性质

• 批准号: 14702018
• 负责人: 島田 敏宏
• 金额: $ 18.89万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• 财政年份: 2002
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2002 至 2004
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14702018/
• 关键词: フラーレン; 光重合; ポーラロン; time of flight; 移動度測定; 薄膜相; バルク相; ペンタセン; 有機トランジスタ; C_<60>; フラーレン誘導体; 電界誘起キャリヤ; 紫外光電子分光; 電子エネルギー損失分光; 有機薄膜; 電界効果トランジスタ; 光電子分光; 低次元物質; ラマン

本年度は、電界誘起光重合の機構が昨年度に電子の滞在密度がFET構造をとることにより増大することであることがあきらかになったことを踏まえ、光重合を含む有機半導体と光との相互作用についてさらに研究を行った。成果として(1)有機半導体の移動度をtime of flight法で測定することが可能になった。(2)バルクとほぼ同じ結晶構造を持つペンタセンのエピタキシャル膜の作成に成功した。(3)フラーレン誘導体のエピタキシャル成長に成功し、化学合成したフラーレン誘導体で初めて光重合を発見した。ことがあげられる。(1)については、これまで有機半導体の移動度の低さについて、粒界散乱、不純物散乱、分子内フォノン散乱、分子間フォノン散乱など様々な要因が考えられてきた。移動度の温度依存性を測定することが散乱機構の理解には不可欠であるが、粒界や不純物に起因するトラップにより可動キャリヤが減少するため薄膜での低温移動度測定は不可能であった。この点に関し、純度を上げた単結晶・液晶半導体について行われてきた過渡光電流を測定するtime of flight法を薄膜FETに適用することにより、トラップの影響をゲート電界によって除去して低温測定を行うことを試みた。測定系を工夫することによりペンタセンFETについての測定に成功し、低温で移動度が上昇することを薄膜で初めて見出した。すなわち、室温付近で無機物に比べ移動度が低いのは分子間フォノンの寄与によるものであり、弱い分子間力で結合した物質には本質的なものであるものであると考えられる。この結果は、分子設計や物質の選択に役立つと思われる。(2)(3)は、エピタキシャル重合体や単結晶に近い薄膜に対する精密な物性測定を可能にする土台となる。

今年，我们对有机半导体之间的相互作用进行了进一步的研究，包括光聚聚合与光线的相互作用，这很明显，去年通过采用FET结构来提高电场诱导的光聚糖化的机理。结果，（1）现在可以使用飞行方法来测量有机半导体的迁移率。 （2）我们成功地创建了五苯甲苯的外延膜，该薄膜的晶体结构与散装几乎相同。 （3）我们成功地发展了富勒烯衍生物的外延生长，并首先在化学合成的富勒烯衍生物中发现了光聚合。可以提到。关于（1），已经考虑了有机半导体的低迁移率，例如晶界散射，杂质散射，分子内声子散射和分子间声子散射。测量迁移率的温度依赖性对于理解散射机制至关重要，但是薄膜上的低温迁移率测量是不可能的，因为晶界和杂质引起的陷阱减少了可移动载体的数量。在这方面，我们试图使用栅极电场去除陷阱的效果，并通过应用飞行时间进行低温测量，从而测量已经在单晶和液晶半导体上以增加纯度的瞬时光电流对薄膜fets进行了瞬态光电流。通过设计测量系统，我们成功地测量了五苯甲苯苯甲苯；这是我们首次发现在低温下迁移率增加。也就是说，在室温左右，迁移率低于无机物质，这是由于分子间声子的贡献，被认为对受弱分子间力结合的物质至关重要。该结果似乎对分子设计和材料选择有用。 （2）和（3）提供了一个基础，该基础可以实现接近外在聚合物和单晶的薄膜的精确物理性质测量。

项目成果

Y.Kamimuta, A.Koma, T.shimada: "Electron spectroscopy of chemically synthesized ZnS clusters"Solid State Commun. 125. 581-585 (2003)

Y.Kamimuta、A.Koma、T.shimada：“化学合成 ZnS 簇的电子光谱”Solid State Commun。

Band structure and molecular orientation of ultrathin epitaxial films of squaric acid

方酸超薄外延薄膜的能带结构和分子取向

• 发表时间: 2004
• 期刊: J.Phys.Chem.B 108
• 作者: T.Shimada;H.Taira;T.Miyadera;A.Koma;K.Saiki
• 通讯作者: K.Saiki

T.Shimada, T.Kaji, K.Saiki, A.Koma: "Interferometric microscopy observation of the initial stage of electrochemical crystal growth of (DMe-DCNQI) 2Cu"J.Cryst.Growth. 253. 351-356 (2003)

T.Shimada、T.Kaji、K.Saiki、A.Koma：“(DMe-DCNQI) 2Cu 电化学晶体生长初始阶段的干涉显微镜观察”J.Cryst.Growth。

T.Shimada, T.Kaji, K.Saiki A.Koma: "Interferometric microscopy observation of the initial stage of electrochemical crystal growth of (DMe-DCNQI)_2Cu"J.Cryst.Growth. (in press). (2003)

T.Shimada、T.Kaji、K.Saiki A.Koma：“(DMe-DCNQI)_2Cu 电化学晶体生长初始阶段的干涉显微镜观察”J.Cryst.Growth。

M.Kiguchi, M.Nakayama, K.Fujiwara, K.Ueno, T.Shimada, K.Saiki: "Accumulation and depletion layer thicknesses in organic field effect transistors"Jpn.J.Appl.Phys.. 42. L1408-L1410 (2003)

M.Kiguchi、M.Nakayama、K.Fujiwara、K.Ueno、T.Shimada、K.Saiki：“有机场效应晶体管中的累积层和耗尽层厚度”Jpn.J.Appl.Phys.. 42. L1408-L1410