有機半導体の電気伝導機構の解明と新機能デバイスの創製

阐明有机半导体的导电机制并创建新的功能器件

• 批准号: 06J11298
• 负责人: 横山 孝理
• 金额: $ 1.79万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for 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-06J11298/
• 关键词: 有機半導体; 有機薄膜トランジスタ; ペンタセン; 移動度; 真空蒸着; 結晶成長; 有機電界効果トランジスタ; 電界効果トランジスタ; 薄膜トランジスタ; しきい値電圧

本研究はペンタセン薄膜トランジスタ(TFT)の特性、特に移動度を向上させることを目的とし、その方法を薄膜の結晶成長という最も基礎から検討した。本研究の独創性は有機薄膜の成長方法としてこれまで通常用いられてきた真空蒸着法ではなく、ガスを導入した低真空度の雰囲気下で成長させるという方法を用いた点にある。昨年度は、窒素、酸素、水素中で蒸着を行い、水素中で蒸着した場合にのみ移動度が2倍に向上することを発見した。更にこの薄膜の第一層目の粒径を原子間力顕微鏡により観察した結果、粒径が2倍となっていることを確認し、これが移動度の向上に寄与していることも示した。この結果は、従来の基板温度や蒸着レートといったパラメータに加え、"蒸着中の雰囲気"も結晶成長の制御パラメータとなりえることを示した初めてのものであった。本年度は蒸着中の水素による粒径増大及び移動度向上のメカニズムを議論した。具体的にはペンタセンの粒密度のガス雰囲気(水素、重水素、ヘリウム、窒素)依存性、及び温度依存性を調べた。その結果、粒径の増大はガスの還元性でも表面拡散エネルギー変化でもないことが明らかとなった。本研究では更にこの機構の説明とし、ガス分子がエンブリオを解離させるというモデルを提案し、それが実験をよく説明することも示した。以上の知見を基に、次に水素中の蒸着を従来の移動度向上の有効な手法であったoctadecyltrichlorosilane(OTS)による化学的基板表面処理と組み合わせることを検討した。その結果、OTS上でも水素中で蒸着することにより移動度が向上することが確認され、移動度は最高で5.0cm2A/Vsとなった。これはこれまでOTS上に作製したペンタセンTFTにおいて最高の値であることより、本研究の蒸着方法はペンタセンTFTの特性を向上させる方法として極めて有用であることを示している。

The purpose of this study is to determine the properties of thin films, such as the properties of thin films, the properties of thin films and the growth of thin films. In this study, the growth method of organic thin films is usually studied by vacuum steaming method, and the growth method is used under low vacuum temperature. Last year, asphyxiant, acid and water were steamed, and the water was steamed, and the mobility was twice as high as that of water. In the first order of the film, the particle size of the film was examined by atomic force microscopy. The results, the particle size of 2 times the size of the film, the mobility of the film, and the mobility of the film were sent upward. The results show that the temperature of the substrate is increasing, the temperature of the substrate is very high, the temperature of the substrate is very high, and the temperature of the substrate is high. This year, the water content in the steamed water is very large and the degree of movement is very high. Specific dependence on grain density (water, dihydrate, asphyxiate, asphyxiate) and temperature dependence. The results show that the size of the particle size is very large. The surface is dispersed. The surface is dispersed. The purpose of this study is to make sure that the organization is responsible for the resolution of the proposal and the information provided by the organization and the organization. It is known that the above water is steaming to increase the degree of movement. there is a method of octadecyltrichlorosilane (OTS). The surface of the substrate is combined with the surface of the substrate. The results show that the water content on the OTS is steaming, the degree of mobility is up, and the degree of mobility is the highest in 5.0cm2A/Vs. In this study, the steaming method is used to show the characteristics of the TFT. In this study, the characteristics of the steaming method are used to show the characteristics of the OTS.

项目成果

Grain Size Enhancement Mechanism in Pentacene Thin Films Prepared in a Low-Pressure Gas Ambient

低压气体环境下制备的并五苯薄膜的晶粒尺寸增强机制

• 发表时间: 2008
• 作者: Shu Tanaka;Hosho Katsura;Naoto Nagaosa;桂法称;後藤孝平;下出敦夫;桂 法称;桂 法称;桂法称;Takamichi Yokoyama;Takamichi Yokoyama;Takamichi Yokoyama;Takamichi Yokoyama;横山孝理;Takamichi Yokoyama;横山孝理;Takamichi Yokoyama;Takamichi Yokoyama
• 通讯作者: Takamichi Yokoyama

ペンタセンTFTにおける移動度決定要因の評価

并五苯 TFT 迁移率决定因素的评估

• 发表时间: 2007
• 期刊: 第54回応用物理学会講演予稿集 No.3
• 作者: Shu Tanaka;Hosho Katsura;Naoto Nagaosa;桂法称;後藤孝平;下出敦夫;桂 法称;桂 法称;桂法称;Takamichi Yokoyama;Takamichi Yokoyama;Takamichi Yokoyama;Takamichi Yokoyama;横山孝理
• 通讯作者: 横山孝理

Oxygen-Related Degradation Mechanisms for On- and Off-States of Perfluoropentacene Thin-Film Transistors

• DOI: 10.1143/jjap.47.3643
• 发表时间: 2008-05
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics
• 影响因子: 1.5
• 作者: T. Yokoyama;C. Park;T. Nishimura;K. Kita;A. Toriumi

Study of Mobility Limitation Factors in Pentacene Thin Film Transistors

并五苯薄膜晶体管迁移率限制因素的研究

• 发表时间: 2007
• 期刊: Fourth International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics Abstracts
• 作者: Shu Tanaka;Hosho Katsura;Naoto Nagaosa;桂法称;後藤孝平;下出敦夫;桂 法称;桂 法称;桂法称;Takamichi Yokoyama;Takamichi Yokoyama;Takamichi Yokoyama;Takamichi Yokoyama
• 通讯作者: Takamichi Yokoyama

Threshold voltage control in pentacene TFTs by perfluoropentacene stack

通过全氟并五苯堆栈控制并五苯 TFT 的阈值电压

• 发表时间: 2006
• 期刊: Extended Abstracts of 2006 International Conference on Solid State Devices and Materials
• 作者: T.Yokoyama;T.Nishimura;K.Kita;A.Toriumi
• 通讯作者: A.Toriumi