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有機ｐｎ二成分薄膜の電子構造と電荷分離プロセス

有机pn二元薄膜的电子结构和电荷分离过程

基本信息

批准号：
15J11169
负责人：
南條知紘
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Nagoya University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2015
资助国家：
日本
起止时间：
2015-04-24 至 2017-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-15J11169/
关键词：
自然電位電気二重層トランジスタ

项目摘要

イオン液体などの電解質溶液がゲート誘電体として用いられている電気二重層トランジスタは、電気二重層形成によって高効率かつ高濃度のキャリア注入が可能であるため、近年注目を集めている。このような系で重要となるのが自然電位である。これは参照電極と作用電極の電位差であり、作用電極のポテンシャルを反映している。自然電位は、電解質溶液の濃度や、電解質の種類によって変化する。これまでの研究では、様々なイオン液体を用いて、自然電位と電気二重層トランジスタの閾値電圧の相関が調べられており、自然電位と閾値電圧には直線的な関係があることが明らかになっている。このことは、自然電位を変化させることにより、電気二重層トランジスタの閾値電圧を制御することができることを示唆している。しかし、単一成分のイオン液体では離散的にしか閾値電圧を制御できず、また、そもそも何がイオン液体の自然電位を決定するかについての議論はなされていなかった。そこで、本研究では、何が電解質溶液の自然電位を決めているのか明らかにすること、電解質溶液を用いてトランジスタの閾値電圧を連続的に制御することを目的とした。電解質溶液の濃度や、2成分系の混合比率は連続的に変化させることが可能であることから、塩化リチウムのポリエチレングリコール(PEG)溶液と、二種類のイオン液体を混合した溶液に着目し、これらの自然電位と電気二重層トランジスタ特性について調べた。PEG溶液と二種類を混合したイオン液体の自然電位はそれぞれ濃度と混合比率の対数に比例したことから、自然電位と化学ポテンシャルの相関が示唆された。また、自然電位と電気二重層トランジスタの閾値電圧には直線的な相関がみられた。濃度や混合比率を変化させることによって、閾値電圧の連続的な制御が可能であることが分かった。イオン液体を用いた場合では最大0.4 Vの範囲で制御が可能であった。

Electrolyte solution of liquid phase is required to be used as an inductor. Electric double layer is formed. Electric double layer is formed with high efficiency and high concentration. Injection is possible. Attention has been paid in recent years. The natural potential is important. The potential difference between the reference electrode and the active electrode is reflected in the potential difference between the active electrode and the reference electrode. The natural potential of the electrolyte solution varies depending on the concentration and type of electrolyte. The correlation between natural potential and threshold voltage of liquid and gas double layer is studied. The voltage of the double layer is controlled by the voltage of the natural potential. A single component of a liquid is controlled by a discrete threshold voltage, which determines the natural potential of the liquid. In this study, the natural potential of electrolyte solution is determined by the threshold voltage of electrolyte solution. The concentration of electrolyte solution, the mixing ratio of the two component systems, and the natural potential and electrical double layer characteristics of the electrolyte solution can be adjusted according to the change of concentration and mixing ratio of the electrolyte solution and the two component systems. The natural potential of PEG solution is mixed with the concentration of PEG solution and the ratio of PEG solution to PEG solution The natural electric potential of the double layer is equal to the threshold electric potential of the double layer. The mixing ratio of the concentration and the threshold voltage can be controlled. In the case of liquid, the maximum voltage is 0.4 V.