ペンタセン/シリコン有機無機接合ダイオードの電荷注入機構と発電特性の解析(光記録技術・電子材料,一般)

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概要

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高移動度p型有機半導体として知られるペンタセンを用いてn^-Siとのヘテロ接合ダイオードを試作した。ダイオードは良好な整流特性を示すほか、そのJ-V特性からMIS型ショットキーダイオードとして動作することを明らかにした。J-VとC-V解析から、ショットキーダイオードとしての諸特性、すなわちショットキー障壁φ_B、内蔵電位φ_<bi>をそれぞれ求めた。また理想係数nが2.4〜2.7と高い数値が得られていることから、有機無機ヘテロ界面に薄い絶縁層が形成されていることもわかった。薄い絶縁層の厚みは25nmと推定される。また内蔵電位は0.62VでSi層の界面付近に空乏層が形成されており、光が入射するとそこで電荷分離が起こり発電動作が起きることも分かった。本ダイオードによる試作太陽電池では0.01%程度の発電効率があり、整流素子としての用途のほかに光センサーとしての活用も期待される。
2010-09-03

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