マイクロ波共振法を用いた有機半導体材料の界面局所伝導度測定法の開発

微波共振法有机半导体材料界面局部电导率测量方法的开发

• 批准号: 16J10857
• 负责人: 筒井 祐介
• 金额: $ 2.18万
• 依托单位: Kyoto University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-04-22 至 2019-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16J10857/
• 关键词: 有機半導体; マイクロ波; 伝導度; 界面; 移動度; TRMC; マイクロ波伝導度測定法; チエノアセン

マイクロ波領域の電磁波を用いてさまざまな有機半導体の電子伝導特性を評価可能な非接触伝導度測定法を開発した。化学ドープによる伝導度変調に対する複合電磁波分光法を設計し、ヨウ素ドープ下のP3HT中の電荷キャリアのスピン状態ならびにそれぞれのキャリアの移動度を計測に成功した。ドープの初期においてP3HTの内部にpolaronが形成していることがスピン密度の増加ならびにUV-Vis-NIR吸収測定により確認されたが、伝導度信号は微増に留まった。ドープの後期においては、スピン密度が極大を迎えたのち緩和時間と共に減少していることから、polaron pairの形成が進行していると判断された。伝導度信号はpolaron pairの成長に伴って大きく増加し、最終的に80-100 S cm-1に到達したことからpolaron、polaron pairの移動度がそれぞれ2 x 10^(-3)、0.6 cm^2/Vs程度であると見積もられた。この化学ドープを基盤とした新規なマイクロ波測定法CD-TRMCは広範な有機材料の評価にも有用であると期待される。これと並行して、新規に合成されたC-AntPyとN-AntPy という2種類のCovalent Organic Framework (COF)の電気特性をマイクロ波伝導度測定法により評価した。これらのCOFはπ共役系の発達したピレンとアントラセンを共通の基本骨格とした異性体であるにもかかわらずドーパントに対する応答性が大きく異なることが示されている。難溶性であることが多いCOFは、一般に測定に足る薄膜の作成や単結晶化が極めて困難であるという問題を反応系中での直接薄膜化により解決し、その構造特異的な電気特性を評価した。

Evaluation of Electronic Conductivity Properties of Organic Semiconductors for Electromagnetic Wave Applications in the Microwave Field; Development of a Possible Noncontact Conductivity Measurement Method Design and measurement of charge and mobility in P3HT by complex electromagnetic spectroscopy In the initial stage of the process, the internal polaron of P3HT was formed, and the density of P3HT increased. The UV-Vis-NIR absorption measurement confirmed that the conductivity signal increased slightly. In the later stage, the density of the polaron is extremely high, and the time for the polaron pair to form is reduced. The conductivity of the polaron pair increases with the increase of the polaron pair'S growth, and the final polaron pair's mobility increases to 2 x 10^(-3) and 0.6 cm^2/Vs. CD-TRMC is a new method for the evaluation of organic materials The electrical properties of two kinds of Covalent Organic Framework (COF) were evaluated by the method of wave conductivity measurement. The COF common service system has a wide range of basic characteristics, such as the ability to communicate with each other, and the ability to communicate with each other. Insoluble COF is usually measured in thin films. Crystallization is extremely difficult. Direct thin films are formed in reaction systems. Electrical properties are evaluated.

项目成果

グラフェンの電荷輸送特性におけるドメインサイズ依存性

石墨烯电荷传输特性的域尺寸依赖性

• 发表时间: 2017
• 作者: 西山 颯;竹内友宏;筒井祐介;崔 旭鎮;櫻井庸明;小川友以;上野裕子;関 修平
• 通讯作者: 関 修平

マイクロ波分光法をもとにした物質・分子の非接触・非破壊計測と検出

基于微波光谱的物质和分子非接触、无损测量检测

• 发表时间: 2016
• 作者: Yugo Kuriki;Mako Kamiya;Toru Komatsu;Yasuteru Urano;崔 旭鎮，筒井 祐介，櫻井 庸明，関 修平
• 通讯作者: 崔 旭鎮，筒井 祐介，櫻井 庸明，関 修平

マイクロ波伝導度とインピーダンスの同時計測による 有機半導体への注入障壁解析

通过同时测量微波电导率和阻抗来分析有机半导体的注入势垒

• 发表时间: 2017
• 作者: Jun Onagi;Toru Komatsu;Yuki Ichihashi;Yugo Kuriki;Mako Kamiya;Takuya Terai;Tasuku Ueno;Kenjiro Hanaoka;Hiroyuki Matsuzaki;Keisuke Hata;Toshiaki Watanabe;Tetsuo Nagano;and Yasuteru Urano;崔 旭鎮，筒井 祐介，櫻井 庸明，関 修平
• 通讯作者: 崔 旭鎮，筒井 祐介，櫻井 庸明，関 修平

Quantitative evaluation of spatial scale of carrier trapping at grain boundary by GHz-microwave dielectric loss spectroscopy

• DOI: 10.1088/1742-6596/924/1/012002
• 发表时间: 2017-11
• 期刊: Journal of Physics: Conference Series
• 作者: Wookjin Choi;Yusuke Tsutsui;Tomoyo Miyakai;T. Sakurai;Shu Seki

Tetraaza[14]- and Octaaza[18]paracyclophane: Synthesis and Characterization of Their Neutral and Cationic States

四氮杂[14]-和八氮杂[18]对环芳烷：中性态和阳离子态的合成和表征

• DOI: 10.1021/acs.joc.7b02437
• 发表时间: 2017
• 期刊: Journal of Organic Chemistry
• 影响因子: 3.6
• 作者: D. Sakamaki;A. Ito;Y. Tsutsui;S. Seki
• 通讯作者: S. Seki