有機電界効果トランジスターの作製と評価

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有機半導体薄膜を利用した電界効果トランジスター(FET)や電界光学素子(EL)といった「有機薄膜デバイス」も実用化に向けた研究が盛んである。しかしながら、金属電極から有機半導体へのキャリア注入機構や有機半導体内のキャリア輸送機構に関する基礎的知見は著しく不足している。本研究では有機半導体の電気的特性に関し、特に界面構造に焦点をあてて詳細に解明し、高効率有機トランジスター作製指針を導出することを目的とし、下記の研究を行った。(1)仕事関数の異なる電極を用いたトランジスターの作製(2)原子間力顕微鏡を用いた任意形状電極の描画手法の確立(1)に関しては、仕事関数の比較的高い「金」と低い「アルミニウム」を用いることにより、正孔と電子を効率よく注入することが可能となり、キャリアノ再結合による発光を確認した。(2)に関しては、電気化学的手法を用いた描画を行い、探針表面状態、溶液濃度、湿度、描画速度、印加電圧などの条件を最適化し、導電性基板表面での白金電極の作製を行うとともに、絶縁性基板への引き出しを行えることを見出した。最小の電極幅は1ミクロン程度であり、長さは3ミクロンであった。より細く、任意形状の電極を作製するために、描画用のプログラムの作成を行っている。