動作・キャリア輸送機構の解明による高性能有機デバイスの研究開発

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自己整合技術を用いた有機デバイス試作を中心として、自己整合技術または作製プロセスの検討、キャリヤの注入と伝導、金属/有機界面の接触、有機/有機界面のアライメントなどのデバイス動作機構を解明することで、実用に資する自己整合高性能有機デバイスを得られることを目指す。(1) MoO_3ドープしたペンタセンバッファ・電荷分離層を持つ有機太陽電池MoO_3にp形半導体ペンタセン(Pentacene)をドープした陽極バッファ・マルチヘテロ電荷分離層を用い、Pentacene/C_<60>有機太陽電池を試作・評価したので報告した。陽極バッファ層とマルチヘテロ電荷分離層両方用いた素子で、開放電圧(V_<oc>)と短絡電流(J_<sc>)の増加が見られ、2.29%の変換効率を得た。(2)酸化物半導体による電荷注入を改善したペンタセン薄膜トランジスタ酸化ゲルマニウム(GeO)を電荷注入層としたペンタセン(Pentacene) OTFTを試作した。GeO有りのOTFTで、移動度μは0.96cm^2/Vs、しきい電圧V_Tは-4Vと、参照デバイスと比べ特性改善された。Au/GeO/Pentacene界面でのバリア高さは、無GeO素子で0.12eVに対し、0.01eVと低減した。(3) MoO_3ドープしたペンタセン薄膜の電荷輸送特性MoO_3にp形半導体ペンタセン(Pentacene)をドープした薄膜の伝導性を評価した。電流密度-電圧の温度依存性の分析から、ドープした薄膜の電荷輸送特性、Trap密度分布または導電性を理解した。XRDとXPS技術で、ドープした薄膜電子構造、または導電機構を明らかにした。