有機単結晶発光トランジスタを用いたギャップ内準位の空間的・エネルギー的可視化

使用有机单晶发光晶体管对间隙能级进行空间和能量可视化

• 批准号: 22656003
• 负责人: 竹延 大志
• 金额: $ 2.23万
• 依托单位: Waseda University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2011
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22656003/
• 关键词: 有機トランジスタ; 両極性発光トランジスタ; 単結晶

本研究の目的は、有機単結晶両極性発光トランジスタを用いた有機半導体ギャップ内準位の空間的およびエネルギー的可視化である。有機単結晶両極性発光トランジスタは、単結晶内の任意の位置において擬似的なpn接合を形成し、電流注入による発光を実現出来る極めてユニークなトランジスタである。本研究においては、バンド間遷移だけではなくギャップ内遷移を観測しその発光スペクトルの空間的・エネルギー的解析を通して世界に先駆けて有機半導体ギャップ内準位の空間分布とエネルギー分布をその場観察によって同時に明らかにする事を目標としている。研究目標の達成に向けて解決すべき問題として、具体的に以下の三つの問題があげられる。(1)広範な波長域にわたって高感度な観測を可能にする測定システムの構築(2)高効率発光材料を用いた高性能両極性単結晶トランジスタの作製(3)構築した測定システムを用いたデバイス観測申請時においては、平成22年度には(1)測定システムの構築を、平成23年度には(2)高性能デバイスの作製と(3)ギャップ内準位の空間分解・エネルギー分解および接触抵抗やショットキー障壁の可視化を計画していた。そのため、今年度は可視光および紫外光までの広範な波長域に渡る高感度な発光測定がグローブボックスで行えるシステム構築を行った。これは、光励起だけではなく、電流励起の場合でも高感度な測定を可能にする。当初の目標はここまでであったが、計画を前倒し、高効率発光材料を用いた両極性トランジスタの作製、およびその高性能化にも取り組んだ。具体的には、様々な環境やデバイス構造が特性に与える影響を丁寧に明らかに、より高電流密度下で発光を実現する方法を見出した。さらには、ギャップ内遷移と思われる発光も予備的な実験では観測されており、今後より詳細に明らかにする。

Purpose this study の は crystallization, organic 単 struck polarity 発 light ト ラ ン ジ ス タ を with い た organic semiconductor ギ ャ ッ in quasi プ の space お よ び エ ネ ル ギ ー visual で あ る. Organic 単 crystallization struck polarity 発 light ト ラ ン ジ ス タ は, 単 crystallization の within any の position に お い て quasi similar な pn junction を form し, current injection に よ る 発 light を be now out る extremely め て ユ ニ ー ク な ト ラ ン ジ ス タ で あ る. This study に お い て は, バ ン ド migration between だ け で は な く ギ ャ ッ プ migration within を 観 measuring し そ の 発 light ス ペ ク ト ル の space · エ ネ ル ギ ー analytical を tong し て world に 駆 first け て organic semiconductor ギ ャ ッ in quasi プ の spatial distribution と エ ネ ル ギ ー distribution を そ の field 観 examine に よ っ て simultaneously に Ming ら か に す る matter を target と し て い る. The research objective is to achieve に to けて solve the すべ に problem と て て and specifically に the following <s:1> three があげられる problems があげられる. (1) his design fan な wavelength domain に わ た っ て Gao Gan degrees な 観 を measurement may に す る determination シ ス テ ム の building materials (2) the high rate of unseen 発 light を with い た high-performance struck polarity 単 crystallization ト ラ ン ジ ス タ (3) to construct the の cropping し た determination シ ス テ ム を with い た デ バ イ ス 観 test application に お い て は, pp.47-53 22 year に は (1) determination of シ ス テ ム の construct を , pp.47-53 23 year に は (2) the high-performance デ バ イ ス の cropping と (3) ギ ャ ッ in quasi プ の space decomposition, エ ネ ル ギ ー decomposition お よ び contact resistance や シ ョ ッ ト キ ー barrier の visualization を project し て い た. そ の た め, our は visible light お よ び ultraviolet ま で の hiroo van な wavelength domain に crossing る Gao Gan degrees な 発 light が グ ロ ー ブ ボ ッ ク ス で line え る シ ス テ ム line build を っ た. <s:1> れ, photoexcited だけで なく なく なく なく なく, and current-excited <s:1> situations で <s:1> high-sensitivity な measurement を may にする. Original の target は こ こ ま で で あ っ た が, plan を fore し, high rate of unseen 発 light material を い た struck polarity ト ラ ン ジ ス タ の system, お よ び そ の high-performance に も group take り ん だ. Specific に は, others 々 な environment や デ バ イ が ス structure characteristics に and え る influence を ding Ming ら に か に, よ り under high current density で 発 light を be presently す る を see from し た. さ ら に は, ギ ャ ッ プ migration within と think わ れ る 発 light も to prepare な be 験 で は 観 measuring さ れ て お り, future よ り detailed に Ming ら か に す る.

项目成果

両極性単結晶トランジスタを用いた有機レーザー素子への挑戦

使用双极单晶晶体管的有机激光器件面临的挑战

• 发表时间: 2010
• 作者: 水口将輝;長谷川浩太;内田健一;齊藤英治;高梨弘毅;竹延大志;竹延大志
• 通讯作者: 竹延大志

Bright Light Emission from Ambipolar Single-Crystal Transistors

双极单晶晶体管发出明亮的光

• 发表时间: 2008
• 作者: M.Aoki;Y.Koide;S.Masuda;T. Takenobu
• 通讯作者: T. Takenobu

High current densities in a highly photoluminescent organic single-crystal light-emitting transistor

• DOI: 10.1063/1.3466915
• 发表时间: 2010-07
• 期刊: Applied Physics Letters
• 影响因子: 4
• 作者: Kosuke Sawabe;T. Takenobu;S. Z. Bisri;T. Yamao;S. Hotta;Y. Iwasa

The Observation of Current-Induced Spectral Narrowing in Organic Light-Emitting Transistors

有机发光晶体管中电流引起的光谱窄化的观察

• 发表时间: 2010
• 作者: S.Z.Bisri;K.Sawabe;T.Takenobu;他
• 通讯作者: 他

Green light emission from the edges of organic single-crystal transistors

• DOI: 10.1063/1.3504690
• 发表时间: 2010-10-25
• 期刊: APPLIED PHYSICS LETTERS
• 影响因子: 4
• 作者: Yomogida, Yohei;Takenobu, Taishi;Iwasa, Yoshihiro
• 通讯作者: Iwasa, Yoshihiro