講演名 2009-09-03
SHG・ラマンイメージングによるペンタセンFETにおける電界・電荷分布評価(有機材料,一般)
間中 孝彰, 川島 啓, 田中 康之, 岩本 光正,
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抄録(和) 材料中のドリフト電流は、j=enμEと書けるため、有機FETチャネル内の電界分布やキャリア密度分布などの情報はデバイスの動作機構を議論する上で基本となる。我々はこれまで、有機デバイスに対する新規評価法として電界誘起SHG法を提案し、デバイス中の電界イメージング(E)や、有機FETに注入された電荷がチャネル中を拡がる様子(μ)を観測することに成功した。後者は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により可能となったが、これは電界分布(E)の時間的変化を観測しているに他ならない。一方、キャリア分布(en)はケルビンプローブ顕微鏡などによって得られた電位分布から間接的に見積もることが可能であるが、時間分解計測などには不向きである。そのため我々は、SHGに対して同じく光学的測定法であるラマン分光法を選択し、チャネル間で観測されるラマン強度分布からキャリア密度分布の評価を試みた。ここで検出しているラマン信号は、キャリアが外部から材料中に注入されることによって形成したポーラロンによるものと考えている。例えば、FET動作に伴うラマン強度分布の変化を検討すると、オン状態でドレイン電圧を増加させることで、ドレイン端でのラマン信号の減少を観測することができた。これは、ソース電極から注入されたキャリアがドレイン電極方向に向かうに従い密度が減少していく様子を示しており、FETの動作メカニズムから予想されるキャリア分布とよく合っている。
抄録(英) Since current flowing in the materials is expressed as J=enμE, evaluation of each parameters, i.e., carrier density (en), mobility (μ) and electric field (E), is of great importance to discuss the device operation from a fundamental point of view. Recently, we have developed a procedure for evaluating electric field distribution in the organic thin-film transistors (OTFT) on the basis of the electric field induced SHG. Using this method, electric field distribution in the OFET could be evaluated with high spatial resolution. In this study, Raman imaging is conducted to observe the injected carrier distribution in the OTFT. It was found that Raman distribution strongly depends on the bias condition. And interestingly, large Raman signal was observed at source edge, and it decreased along the channel toward drain electrode at the on state of the OTFT. This clearly reflects the carrier distribution in the channel under the device operation. Well-known current equation J=enμE indicates that the carrier density and the electric field has a complementally relation, whdn mobility is constant. In the presentation, relationship between the carrier density and the electric field those are respectively evaluated by the Raman and SHG measurements will be discussed.
キーワード(和) 光第2次高調波発生(SHG) / ラマン分光法 / 有機FET / 電荷分布 / 電界分布
キーワード(英) Optical second harmonic generation / Raman spectroscopy / Organic FET / Carrier distribution / Electric field distribution
資料番号 OME2009-38
発行日

研究会情報
研究会 OME
開催期間 2009/8/27(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
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 Organic Material Electronics (OME)
本文の言語 JPN
タイトル(和) SHG・ラマンイメージングによるペンタセンFETにおける電界・電荷分布評価(有機材料,一般)
サブタイトル(和)
タイトル(英) Carrier and electric field distribution in organic FET studied by the microscopic SHG and Raman imaging
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 光第2次高調波発生(SHG) / Optical second harmonic generation
キーワード(2)(和/英) ラマン分光法 / Raman spectroscopy
キーワード(3)(和/英) 有機FET / Organic FET
キーワード(4)(和/英) 電荷分布 / Carrier distribution
キーワード(5)(和/英) 電界分布 / Electric field distribution
第 1 著者 氏名(和/英) 間中 孝彰 / Takaaki Manaka
第 1 著者 所属(和/英) 東京工業大学大学院理工学研究科
Department of Physical Electronics, Tokyo Institute of Technology
第 2 著者 氏名(和/英) 川島 啓 / Satoshi Kawashima
第 2 著者 所属(和/英) 東京工業大学大学院理工学研究科
Department of Physical Electronics, Tokyo Institute of Technology
第 3 著者 氏名(和/英) 田中 康之 / Yasuyuki Tanaka
第 3 著者 所属(和/英) 東京工業大学大学院理工学研究科
Department of Physical Electronics, Tokyo Institute of Technology
第 4 著者 氏名(和/英) 岩本 光正 / Mitsumasa Iwamoto
第 4 著者 所属(和/英) 東京工業大学大学院理工学研究科
Department of Physical Electronics, Tokyo Institute of Technology
発表年月日 2009-09-03
資料番号 OME2009-38
巻番号(vol) vol.109
号番号(no) 184
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日