非熱平衡条件を活用した有機/金属界面の電子準位接続の制御

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有機デバイスの電気的性質は電極一有機半導体界面の性質によって決定的な影響を受けるため,界面での分子の配向や分子自身故構造ひずみとその電子状態との関係を知ることは重要である。また一方で有機半導体中の電荷移動度の原因の解明は重要な課題である。本年度の研究ではこれらに関して以下の成果を上げた。光励起電荷注入(光伝導)を利用して電気抵抗の大きなルブレン単結晶の角度分解紫外光電子分光測定を実現し,ホールバンドの分散を実測して,ホールの有効質量,トランスファー積分値を求め,さらにホールの散乱長を推定した。これによってルブレンのb軸方向の伝導がコヒーレントバンド伝導による可能性が大きいことを電子論的に示すことが出来た。尚,ルブレンの低温での高分解能紫外光電子分光により,伝導ホールー分子振動結合の精密測定にも成功した。これらから,局在フォノンに関する再配向エネルギー,ポーラロン結合エネルギーを見積もることに成功している。一方,フッ素化ペンタセン/Ag(111)界面での同分子の幾何学的構造(分子-基板間距離および分子内原子の位置)をX線定在波励起光電子分光法による決定,加えて多層膜のX線回折からその構造を推定を行った。また高分解能紫外光電子分光法による電子状態の膜厚依存性を詳細に測定した。これらの結果から,分子配向とHOMOバンドとの系統的な相関が見出された。