有機デバイス界面に存在する界面電気二重層の解明と制御

有机器件界面存在的界面双电层的阐明和控制

• 批准号: 05J52182
• 负责人: 深川 弘彦
• 金额: $ 1.09万
• 依托单位: Chiba University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2005
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2005 至 2006
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-05J52182/
• 关键词: 有機半導体; 光電子分光法; 界面電気二重層; 有機デバイス; 電子準位接合; 分極率; 双極子モーメント; 誘電率

有機半導体を用いた種々の有機デバイスにおいて、有機/基板界面および有機/有機界面の電子準位接合はキャリアの注入や動的過程を考える上で非常に重要であるが、その系統的な理解には至っていない。電子準位接合を議論する上での問題点として、(i)一般の有機/金属界面には界面電気二重層が存在し、界面の電子状態を複雑化している。(ii)有機薄膜の電子状態が薄膜構造に依存するにも関わらず、膜構造を考慮した研究が行われていない。等が考えられるが、これらを厳密に議論した報告例はなく、無機半導体分野における理解をそのまま仮定した電子準位接合に関する議論が行われている。このような背景から、私は有機半導体界面の電子準位接合機構を解明するため、上記(i)・(ii)の問題点を考慮した有機薄膜の作製、そして紫外光電子分光および昨年立ち上げを行った準安定励起原子電子分光による研究を行った。概要は以下に示す。(1)分子内双極子を持つ種々のフタロシアニン配向単分子膜を不活性基板上に作製することで、理想的な電気二重層の作製が可能となる(昨年度の研究実績参照)。(2)表面平滑性の異なる種々の基板上のペンタセン薄膜の紫外光電子分光測定において、膜構造に依存したペンタセン薄膜の電子状態の観測に成功した。(3)上記(1)で示す系を"フタロシアニン修飾基板"として用いることで、電子準位接合を議論する際に重要なパラメーターの一つである基板の仕事関数をコントロールすることに成功した。そしてその基板上にペンタセン配向膜を作製し、電気二重層並びに膜構造が規定された系の電子準位接合に関する研究を行い、有機半導体界面における電子準位接合機構の解明を行った。

Organic semiconductor applications include: organic substrate interface, organic/substrate interface, and electron alignment bonding at organic/organic interfaces. There are some problems in the discussion of electron quasi-junction:(i) the existence of an interface electric double layer at the general organic/metal interface, and the recombination of the electronic state at the interface. (ii)The electronic state of organic thin films depends on the structure of thin films. For example, inorganic semiconductors are divided into two groups: inorganic semiconductors, and inorganic semiconductors. The preparation of organic thin films and the study of quasi-stable excited atomic electron spectroscopy are discussed in the paper. A summary is shown below. (1)The fabrication of intramolecular bipolar films on inactive substrates is possible, and the fabrication of ideal electric double layers is possible (refer to last year's research results). (2)UV photoelectron spectroscopy of thin films on substrates with different surface smoothness and film structure was successfully performed. (3)Note (1) above indicates that the number of substrate matters is important when electronic alignment bonding is discussed. Study on electron alignment film formation, electron double layer and film structure of organic semiconductor interface

项目成果

UPS fine structures of highest occupied band in vanadyl-phthalocyanine ultrathin film

• DOI: 10.1016/j.elspec.2005.01.083
• 发表时间: 2005-06-01
• 期刊: JOURNAL OF ELECTRON SPECTROSCOPY AND RELATED PHENOMENA
• 影响因子: 1.9
• 作者: Fukagawa, H;Yamane, H;Ueno, N
• 通讯作者: Ueno, N

Hole-vibration Coupling in the Uppermost Valence Band Photoemission of Pentacene Monolayer on Graphite

石墨上并五苯单层最上价带光电发射中的空穴振动耦合

• 发表时间: 2006
• 期刊: Mol.Cryst.Liq.Cryst 455
• 作者: Y.Ohnishi;T.Matsunaga;Y.Nakao;H.Sato;S.Sakaki;H.Yamane
• 通讯作者: H.Yamane

Effects of the Dipole Density on the Electronic Structure of Oriented Thin Films of the Polarized Organic Molecule

偶极子密度对极化有机分子取向薄膜电子结构的影响

• 发表时间: 2005
• 期刊: Proc.Int'nl.Symp.Super-Functionality Organic Devices;IPAP Conf.Ser 6
• 作者: Go Sekiguchi;Shunichi Yamagata;Yasuo Kokubuna;T. Koida;H.Fukagawa
• 通讯作者: H.Fukagawa

Experimental estimation of the electric dipole moment and polarizability of titanyl phthalocyanine using ultraviolet photoelectron spectroscopy

• DOI: 10.1103/physrevb.73.041302
• 发表时间: 2006-01-01
• 期刊: PHYSICAL REVIEW B
• 影响因子: 3.7
• 作者: Fukagawa, H;Yamane, H;Ueno, N
• 通讯作者: Ueno, N

Hole-vibration coupling of the highest occupied state in pentacene thin films

• DOI: 10.1103/physrevb.72.153412
• 发表时间: 2005-10
• 期刊: Physical Review B
• 影响因子: 3.7
• 作者: H. Yamane;S. Nagamatsu;H. Fukagawa;S. Kera;R. Friedlein;K. Okudaira;N. Ueno