分子配向を利用した偏光検出型面状フォトセンサの開発に関する研究

利用分子取向的偏振光检测型平面光电传感器的研制研究

• 批准号: 07J11377
• 负责人: 田中 秀幸
• 金额: $ 1.22万
• 依托单位: Kyushu University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2007
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2007 至 2008
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-07J11377/
• 关键词: 有機光電変換; 分子配向; 偏光検出; チタニルフタロシアニン; 有機半導体; 光電変換素子; ラビング

チタニルフタロシアニン(TiOPc)は近赤外領域に吸収を持ち、高いキャリア輸送特性を有するp型有機半導体材料である。前年度は、ペリレン誘導体配向膜との吸収スペクトルの重なりが小さなTiOPcを用いることで、偏光検出型フォトダイオードにおける偏光検出感度が改善できることを示してきた。本年度は、光照射によって生じるフォトキャリアを効率的に取り出すため、キャリア移動に有利な配向構造の制御を目的とした。配向構造の制御方法として、1)有機溶媒処理、2)蒸着レートおよび基板温度のコントロール、3)下地基板をテンプレートとした方法に着目し、薄膜作製とX線回折による配向構造の評価を行った。ラビングしたペリレン誘導体(PTCBI)超薄膜の上に、低速レートのもとでPTCBIを蒸着することで一軸配向膜とすることができ、この配向膜は分子面が基板に対して平行、つまり基板に寝転んだ構造をとっていた。このPTCBI配向膜の上に、基板温度150℃で低速レートのもとでTiOPcを蒸着することにより、フタロシアニンの分子面が基板に平行な配向構造をとることがわかった。一方、ラビングを施さないPTCBI薄膜は、分子面が基板に対してある程度の傾きを持つ垂直配向構造をとっていた。このPTCBI垂直配向膜の上に上記と同じ条件のもとでTiOPcを真空蒸着すると、フタロシアニン分子面もある程度の傾きを持つ配向構造をとることがわかった。有機光電変換デバイスは、薄膜の積層方向にキャリアが移動することで信号を得るデバイスであるから、分子面が基板に対して平行で、πスタックが基板垂直方向に発達した分子薄膜はキャリア移動に有利である。本研究で得られた配向多層膜を有機光電変換デバイスに用いれば、その高いキャリア移動度によって量子効率が改善できると期待される。

TiOPc is a p-type organic semiconductor material with excellent absorption and transport properties in the near-infrared region. In the past year, the polarization sensitivity of the induced alignment film has been improved. This year, the light irradiation is produced by the light irradiation, the light irradiation is produced by the light irradiation, and the light irradiation is produced by the light irradiation. 1) Organic solvent treatment, 2) Temperature control of evaporation and substrate temperature, 3) Method of substrate deposition, thin film preparation and X-ray folding, Evaluation of alignment structure PTCBI thin films are prepared by evaporation of a single axis alignment film on a substrate with a molecular plane parallel to the substrate and a substrate structure. The upper surface of the PTCBI alignment film and the substrate temperature are 150℃, and the molecular surface of the substrate is parallel to the substrate. The PTCBI thin film has a vertical alignment structure and a molecular plane. The PTCBI vertical alignment film has the same conditions as the TiOPc, vacuum evaporation, molecular surface inclination and alignment structure. The organic photoelectric conversion system is characterized in that the molecular plane is parallel to the substrate, and the molecular film is advantageous in that the signal is generated in the direction of lamination of the thin film. In this study, we have obtained the results that the alignment multilayer films can improve the quantum efficiency of organic photoelectric conversion.

项目成果

Enhanced Current Efficiency from Bio-Organic Light-Emitting Diodes Using Decorated Amyloid Fibrils with Conjugated Polymer

使用带有共轭聚合物的装饰淀粉样原纤维提高生物有机发光二极管的电流效率

• 发表时间: 2008
• 期刊: Nano Letters 8
• 作者: Hideyuki Tanaka;et al.
• 通讯作者: et al.