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有機電界効果トランジスタの特性向上を目指した有機薄膜の構造制御

有机薄膜的结构控制旨在改善有机场效应晶体管的特性

基本信息

批准号：
03J50441
负责人：
池滝何以
金额：
$ 1.66万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2003
资助国家：
日本
起止时间：
2003 至 2005
项目状态：
已结题

项目摘要

近年、有機材料のデバイス化が急速に進展し始めており、有機電界効果トランジスタを中心とした入出力機器の開発が強く求められている。しかし、π電子共役系の有機材料を用いる限り、キャリア移動度が従来の無機半導体に及ばないという本質的な問題が残されている。この問題を解決するためには、有機分子の配向と薄膜のモルフォロジーの制御が不可欠である。本研究では、一重項ビラジカル(Ph_2-IDPL)を用いて、不対電子間の相互作用を利用した薄膜の構造制御について検討した。Ph_2-IDPLは、大阪大学大学院理学研究科の久保・中筋らによって合成された物質で、分子どうしが不対電子間の強い相互作用によってスタックし、結晶中で1次元の鎖を形成する。また、この相互作用によって、分子間にバンドが形成されることが示唆されており、室温で約10^<-5>S/cmの電導度を示す。本年度は、Ph_2-IDPLの薄膜を超高真空中で作製し、その分子配列を走査型トンネル顕微鏡で評価した。その結果、薄膜中では、Ph_2-IDPLが鎖状にスタックし、これらの鎖が2次元的に配列することが示された。一方で、有機ラジカル(TTTA)の薄膜作製に関する研究を行った。TTTAは、常磁性-非磁性転移を示し、双安定領域が室温付近に存在するため、スイッチング機能をもつデバイスやメモリーなどへの応用が期待されている。これまでに、超高真空中で金基板上に吸着させたTTTAについて、X線光電子分光(XPS)および紫外光電子分光(UPS)で評価した。XPSおよびUPSスペクトルから、TTTAは分解せずに金表面に吸着することが示された。さらに、分子軌道計算によるUPSスペクトルのシミュレーションから、TTTAは、低温では二量体を形成し、室温ではラジカルのまま存在することが示唆された。このことから、金基板からTTTAへの電子移動は起こっていないことが分かる。

In recent years, the rapid development of organic materials has begun, and the development of organic materials has become increasingly demanding. The problem of the use of organic materials in π-electron co-active systems is that the mobility of organic materials is limited and the nature of inorganic semiconductors remains unchanged. The problem of alignment of organic molecules and the control of organic molecules cannot be solved. In this paper, we discuss the structural control of thin films without considering the interaction between electrons and the application of Ph2-IDPL. Ph_2-IDPL is a new type of compound for the formation of 1-dimensional locks in crystals and molecules due to strong electron interactions. The electrical conductivity of about 10^<-5>S/cm at room temperature is indicated by the interaction between molecules and the formation of intermolecular particles. This year, Ph_2-IDPL thin films were prepared in ultra-high vacuum and evaluated by microscopes for molecular alignment. As a result, Ph_2-IDPL in thin films has been shown to be a key element in the two-dimensional array. A study on the preparation of thin films of organic and inorganic materials (TTTA) was carried out. TTTA is a non-magnetic, non-magnetic transition, bistable domain, and has a wide range of applications. This is due to the adsorption of TTTA on gold substrates in ultra-high vacuum, X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) and ultraviolet photoelectron spectroscopy (UPS). XPS, UPS, and TTTA are the main components of the metal surface adsorption system. In addition, due to the mechanism of UPS selection for molecular orbital calculations, TTTA is formed as a binary at low temperatures and exists as a solid at room temperature.このことから、金基板からTTTAへの电子移动は起こっていないことが分かる。