ナノスケール界面修飾を用いた有機発光トランジスタの開発

利用纳米级界面修饰开发有机发光晶体管

• 批准号: 18710091
• 负责人: 竹延 大志
• 金额: $ 2.3万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18710091/
• 关键词: 有機トランジスタ; 発光; 分子性固体; 単結晶; 界面制御

本研究の目的は、有機単結晶を用いた発光トランジスタの開発である。トランジスタの活性層が光る有機発光トランジスタは、スイッチング特性を兼ね備えた次世代の光素子としてだけでなく、将来のレーザー発振の可能性を含めて非常に注目されている。特に、レーザー発振の実現には高密度の電子・ホール両キャリアが有機半導体中で高効率に再結合する必要がある。そのため、両キャリア蓄積可能な両極性トランジスタを用いた発光トランジスタが理想的であるが、概念のみでデバイス実証には至っていない。本研究では、高性能両極性トランジスタを作製する上で大きな問題となっている、伝導・注入・蓄積の三問題をナノスケール界面修飾導入によって解決し、初めての有機発光両極性トランジスタ作製に挑む。そして、発光トランジスタが世界初の有機レーザートランジスタ開発へと展開するための足がかりとする。昨年度中に界面制御を駆使した発光トランジスタ作製技術を確立しており、テトラセンおよびルブレン単結晶において有機ELの限界値である1A/cm^2の1000倍以上という超高電流密度下での発光観察に成功した。今年度は、さらに様々な有機半導体結晶に対して界面制御を駆使した両極性発光トランジスタ作製を行った。特に高い発光効率を有する材料を中心にデバイス作製を試みており、様々な材料において発光観測にも成功している。例えば、AC5と呼ばれる材料からは緑色の発光を、BP3Tと呼ばれる材料からは赤色の発光観測した。特に、BP3Tにおいては、テトラセン単結晶と遜色ない極めて高いキャリア移動と高い発光効率(〜80%)が両立している事を見出しており非常に明るい発光の観測に成功した。以上のように、レーザートランジスタ開発の足がかりは十分に達成できており、今後は共振器構造を作り込み光閉じ込めおよび増幅を実現する事によりレーザートランジスタ実現を試みたい。

The purpose of this study is to develop a new type of organic crystals. The active layer of the first generation contains the possibility of organic emission, the characteristics of the second generation and the possibility of future emission. In particular, high electron density and high efficiency recombination are necessary for the realization of vibration. It is possible to accumulate information in the form of a polar image. It is possible to generate information in the form of an ideal image. It is possible to generate information in the form of a concept. In this study, the three major problems of high performance optical polarization control, conduction, injection and accumulation, are solved and the first organic optical polarization control is challenged. Therefore, the development and deployment of optical technology is the first organic optical technology development in the world. In the past year, the interface control technology has been established, and the optical detection technology has been successfully established under the condition of ultra-high current density. This year, the organic semiconductor crystal has been used for the control of the interface, and the polar light has been used for the control of the interface. Special high light emission rate material center light emission test success For example, AC5 and BP3 can be used to detect green light and red light. Special, BP3T, high light efficiency (~ 80%), high light efficiency ( The above is the first time that the resonator structure has been developed. In the future, the resonator structure will be implemented in the following ways:

项目成果

有機・無機界面制御と新しい有機トランジスタ

有机/无机界面控制和新型有机晶体管

• 发表时间: 2007
• 作者: Harumi Murayama;Ab Bin Imran;Shusaku Nagano;Takahiro Seki;Masatoshi Kidowaki;Kohzo Ito;Yukikazu Takeoka;T. Takenobu;永野修作;村山治美;T. Takenobu;原光生;竹延大志
• 通讯作者: 竹延大志

Light Emission from Ambipolar Transistors of Tetracene Single Crystals

并四苯单晶双极晶体管的发光

• 发表时间: 2007
• 作者: Taishi Takenobu;Yuji Murayama;Masashi Shiraishi;Yoshihiro Iwasa;竹延 大志;竹延大志;T. Takenobu
• 通讯作者: T. Takenobu

Optical observation of carrier accumulation in single-walled carbon nanotube transistors

单壁碳纳米管晶体管中载流子积累的光学观察

• 发表时间: 2006
• 期刊: Japanese Journal of Applied Physics Part2 45(42-45)
• 作者: T.Takenobu;et al.
• 通讯作者: et al.

Mobility and Dynamics of Charge Carrier in Rubrene Single Crystal Studied by Flash-Photolysis Microwave Conductivity and Optical Spectroscopy

用闪光光解微波电导率和光谱研究红荧烯单晶中载流子的迁移率和动力学

• 发表时间: 2008
• 期刊: Adv. Mater. 20
• 作者: A. Saeki;S. Seki;T. Takenobu;Y. Iwasa;and S. Tagawa
• 通讯作者: and S. Tagawa

Ambipolar Light-Emitting Transistors of organic Single-Crystals

有机单晶双极发光晶体管

• 发表时间: 2007
• 作者: Harumi Murayama;Ab Bin Imran;Shusaku Nagano;Takahiro Seki;Masatoshi Kidowaki;Kohzo Ito;Yukikazu Takeoka;T. Takenobu;永野修作;村山治美;T. Takenobu
• 通讯作者: T. Takenobu