有機FETにおけるキャリア挙動の電極金属依存性 : 時間分解SHイメージングによる直接観測(材料デバイスサマーミーティング)

概要

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我々は、有機トランジスタ(OFET)の新規評価法として光第2次高調波発生法(SHG)を提案し、有機FETにおけるチャネル形成や、顕微分光による素子中の電界分布計測について検討してきた。また、このSHG測定に時間分解分光計測と高感度冷却CCDによるイメージングを組み合わせることで、キャリアがFET素子中を流れる様子を画像化して捉えることに成功した。観測されたSHG像では、ホール注入条件においてSHGの発光位置が時間を追うごとに電極から離れていく様子を捉えられている。これは、注入されたホールがキャリアシートとなり、チャネル中を拡がっている様子を反映したものである。実際には、本研究で用いている電界誘起SHGは材料中の電場によって誘起されるため、素子中の電界分布の時間的変化を捉えているに他ならない。今回、電極金属の異なるFETに対して、この手法を適用することで、電極の違いがキャリアの注入と輸送に及ぼす影響について検討した。結果、ペンタセンへの注入障壁が大きいと考えられる銀電極を用いた素子において、定常状態でも電極端でSHGが消失せず、電極における電位ドロップの存在を確認することができた。一方、電荷の輸送過程は電極金属によらないことが明らかになった。有機FETでは、電荷の注入、蓄積および輸送という三つの重要な過程がその動作を支配する。本手法を用いることで、これらの過程を同時に分離評価できることが示された。
2008-06-20

有機FETにおけるキャリア挙動の電極金属依存性 : 時間分解SHイメージングによる直接観測(材料デバイスサマーミーティング)

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