変位電流評価法で調べた有機FETのキャリア注入特性 : 有機半導体/電極界面の状態がFET特性に与える影響(センサデバイス・MEMS・一般)

概要

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近年有機エレクトロニクスの発展に伴い、有機FETが注目を集めている。有機FETでは電界効果によってチャネル部にキャリアが誘起され、ソース・ドレイン間に流れる電流がゲート変調を受けるが、その動作機構には不明な点が多い。特に、一般に意図的なドーピングをしない有機半導体内のキャリア密度は低いため、チャネルに誘起される大量のキャリアがどのように供給されるかという問題は重要である。これまで、不純物からキャリアが供給されるというモデルと、電極からのキャリア注入によってもたらされているとするモデルが提案されてきた。これらの点を解明していくには、有機FET内でのキャリアの挙動を解析する新たな評価手法の確立が必要である。本研究では、有機電界発光素子のキャリア注入特性の評価に用いられていた変位電流評価法を有機FET素子の解析法として提案した。ペンタセンを用いたFETにこの手法を適用することで、(1)電極注入の有無、その開始電位およびキャリアの極性の決定、(2)注入されたキャリアがチャネル部でどの程度で拡散し、均一なシート状電荷が形成できているかどうか、(3)チャネル部に蓄積した電荷量、等を評価することができることを見出した。また、注入特性の異なるAu電極とAl電極における結果を比較したり、酸素に素子をさらして不純物キャリアを供給した場合の結果と真空中での結果を比較することで、ペンタセンFETにおけるチャネルに蓄積されるキャリアの起源に関しても議論した。
社団法人電子情報通信学会の論文
2003-08-26

変位電流評価法で調べた有機FETのキャリア注入特性 : 有機半導体/電極界面の状態がFET特性に与える影響(センサデバイス・MEMS・一般)

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