有機半導体薄膜および関連界面の構造制御による電子物性の解明と応用

通过有机半导体薄膜和相关界面的结构控制来阐明和应用电子特性

基本信息

批准号：
06J06349
负责人：
山根宏之
金额：
$ 1.47万
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：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2008
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06J06349/
关键词：
光電子分光有機半導体有機金属界面電子構造表面・界面

项目摘要

有機/金属界面の電子構造:今年度は昨年度の研究を発展させ、典型的な有機半導体として良く知られるペンタセン、金属フタロシアニン、ペリレンテトラカルボン酸二無水物などの分子薄膜を各種金属単結晶表面に作製し、それらの電子構造を角度分解紫外光電子分光法(ARUPS)で精密に調べた。その結果、有機/金属界面に形成されうる界面準位の成因を分類化することに成功した。また、薄膜成長に用いる金属単結晶基板表面の面指数(対称性)を変えることで薄膜構造を単一ドメイン/複ドメイン/無秩序と制御することに成功した。この薄膜構造の高秩序化により、有機/金属界面における界面準位のエネルギーバンド分散関係を実測することにも世界で初めて成功し、Physical Review B誌、および表面科学会誌で発表した。後者の雑誌では、学会ホームページにおいて、2008年表面科学会誌2月号のEditor's Choiceとしても選ばれた。また、無秩序膜に対して、ARUPSの基板金属依存性を調べた結果、分子-基板間の相互作用によって有機半導体の電子準位が広がりを持つ様相を明瞭に観測することに成功した(発表予定)。イオン液体の最表面電子状態と分子配向:イオン液体とは常温付近で液体状態をとる塩であり、その特異な性質発現の場はイオン液体の表面・界面にある傾向が強い。イオン液体表面における微視的構造・環境を解明するため、試料表面最外層の情報を選択的に検出可能な準安定励起原子電子分光法(MAES)を用いてイオン液体最表面における分子組成及びその配向状態を評価した。

有机/金属界面的电子结构：今年，我们从去年开发了研究，并产生了分子薄膜，例如五苯苯乙烯，金属phalocyanine和Perylenetetracaracyboxyboxyboxybarydride，它们是典型的有机物半导体，在各种金属单晶体的表面上被广泛闻名光电子光谱学（ARUPS）。结果，可以成功地对有机/金属界面上可以形成的界面水平的原因进行分类。此外，通过更改用于薄膜生长的金属单晶底物表面的表面指数（对称性），薄膜结构成功地作为单个域/多域/疾病来控制。由于有序的薄膜结构高度有序，这是世界上第一个成功测量有机/金属界面接口水平的能量带分散关系的成功，并发表在《物理评论B》和《表面科学学会》杂志上。该杂志还被选为该协会网站上2008年《地面科学学会杂志》杂志的编辑选择。此外，由于检查了ARUP对底物对无序膜的依赖性，因此我们成功地观察到了由于分子与底物之间的相互作用而导致的有机半导体电子水平扩大的出现（计划呈现）。离子液体的最表面电子状态和分子取向：离子液体是在室温下采用液态的盐，其特性的独特场往往位于离子液体的表面和界面。为了阐明离子液体表面上的显微镜结构和环境，使用亚稳态激发原子电子光谱（MAE）评估了离子液体表面处的分子组成和方向状态，从而可以选择性地检测样品表面最外层的信息。