| 講演名 | 2003/8/26 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) 小川 賢, 木村 康男, 石井 久夫, 庭野 道夫, |
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| 抄録(和) | 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。 |
| 抄録(英) | Organic FETs (OFETs) have attracted much attention with the development of organic electronics in recent years. In OFETs, current flow from source to drain electrodes is induced by the carrier accumulation at the channel as in the case of inorganic FETs. However, there remain many open questions to understand the operation mechanism. Especially how the carriers are supplied to be accumulated at the channel is a key question. In contrast to inorganic semiconductors, the carrier density is quite low in organic semiconductors that are often not doped intentionally. So far two models have been pointed out to discuss the origin of the accumulated carriers. One is the model that the charge carriers are induced by the impurities. The other is the model that the charge carriers are supplied by the injection from source and drain electrodes. In order to discuss these problems, it is highly desired to establish a new method that enables to examine the behavior of carriers in OFETs in detail. In this study, we proposed to apply the displacement current measurement as a new method to analyze OFETs. This technique was originally proposed to analyze the carrier injection in organic electroluminescence devices. From the measurements of pentacene FET we found this technique is a powerful tool to examine the following points; (1) whether the carrier injection to organic layer in OFET is actually happened. If so, what the threshold voltage and the polarity of the carriers are. (2) how the accumulated carriers are delocalized at the channel. (3) how much carriers are accumulated in the channel, and so on. The origin of the accumulated carriers in pentacene FET is also discussed on the basis of the observed results of electrode-dependence and atmosphere effect of displacement current characteristics. |
| キーワード(和) | 電界効果トランジスタ / 変位電流評価法 / 電界効果 / 有機FET / キャリア注入 |
| キーワード(英) | field effect transistor / displacement current method / field effect / organic FET / carrier injection |
| 資料番号 | ED2003-124 |
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| 研究会情報 | |
| 研究会 | ED |
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| 開催期間 | 2003/8/26(から1日開催) |
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| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Electron Devices (ED) |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 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) |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Carrier injection characteristics of organic FETs studied by displacement current measurements : How FET characteristics are affected by organic/electrode interface |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 電界効果トランジスタ / field effect transistor |
| キーワード(2)（和/英） | 変位電流評価法 / displacement current method |
| キーワード(3)（和/英） | 電界効果 / field effect |
| キーワード(4)（和/英） | 有機FET / organic FET |
| キーワード(5)（和/英） | キャリア注入 / carrier injection |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 小川 賢 / Satoshi OGAWA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 東北大学電気通信研究所 Research Institute of Electrical Communication |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 木村 康男 / Yasuo KIMURA |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 東北大学電気通信研究所:戦略的基礎研究推進事業(CREST) Research Institute of Electrical Communication:Core Research for Evolutional Science and Technology |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 石井 久夫 / Hisao ISHII |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 東北大学電気通信研究所:戦略的基礎研究推進事業(CREST) Research Institute of Electrical Communication:Core Research for Evolutional Science and Technology |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 庭野 道夫 / Michio NIWANO |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 東北大学電気通信研究所:戦略的基礎研究推進事業(CREST) Research Institute of Electrical Communication:Core Research for Evolutional Science and Technology |
| 発表年月日 | 2003/8/26 |
| 資料番号 | ED2003-124 |
| 巻番号（vol） | vol.103 |
| 号番号（no） | 283 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 5 |
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