【公開日：2023.07.28】【最終更新日：2023.05.29】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22AT0200
利用課題名 / Title
溶液キャスト法による有機半導体微小結晶共振器のEL発光
利用した実施機関 / Support Institute
産業技術総合研究所
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
内部利用（ARIM事業参画者以外）/Internal Use (by non ARIM members)
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）量子・電子制御により革新的な機能を発現するマテリアル/Materials using quantum and electronic control to perform innovative functions（副 / Sub）マルチマテリアル化技術・次世代高分子マテリアル/Multi-material technologies / Next-generation high-molecular materials
キーワード / Keywords
溶液キャスト法,(チオフェン/フェニレン)コオリゴマー(TPCO)結晶,有機半導体レーザー材料,BP3T,微小共振器
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
佐々木 史雄
所属名 / Affiliation
産業技術総合研究所
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
利用形態 / Support Type
（主 / Main）機器利用/Equipment Utilization（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
AT-025：スパッタ成膜装置(芝浦）
AT-060：短波長レーザー顕微鏡[VK-9700]
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
(チオフェン/フェニレン)コオリゴマー(TPCO)結晶は、優れた発光・伝導制御性を示し、電流注入型レーザー発振も報告され[1]、有機半導体レーザー材料として最有力な材料系の１つである。この系で溶液プロセスで作製可能な電流注入型有機半導体レーザーの開発を進めてきた。今回、発光層としてTPCO単結晶群とTPCO蒸着膜とを用いた有機EL素子を作製した。
実験 / Experimental
EL素子は5,5”-bis(4-biphenylyl)-2,2’:5’,2”-terthiophene (BP3T)等のトリクロロベンゼン溶液を基板上にキャスト・結晶析出後2,5’-bis(4-bi-phenylyl)-thiophene (BP1T)を真空蒸着し、その後cytopスピンコート、メタル蒸着の手順で素子を作製した。ここで用いたITO付き基板は【NPF025】スパッタ成膜装置(芝浦)で作製した。また、溶液からの析出結晶の厚さは【NPF060】短波長レーザー顕微鏡[VK-9700]で実測し、かなりばらつきはあるがELに寄与している部分はおよそ200nm前後だと考えられる。
結果と考察 / Results and Discussion
Fig.1にこれらの素子の模式図とELスペクトルを示す。BP1T蒸着膜が全体を覆っているが、全体が光るのではなく、析出結晶のある部分のみが多数光っており、それぞれの微小共振器部分のみでELが実現できていると考えられる。また、この析出結晶は光励起発振が得られる事も確認できている。図中2.17, 2.01eV付近のピークはBP3T由来の振動線で、2.68, 2.52eV付近のピークはBP1T由来の振動線である。BP3Tキャスト結晶のELの方がBP1T蒸着膜のELより強く、キャスト結晶の方が良く光っている事が判る。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
Fig. 1 Schematic drawing of the EL device and its EL spectrum.
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
・参考文献
[1] T. Kanagasekaran et al. arXiv:1903.08869.
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
- 佐々木史雄 他, "溶液キャスト法による有機半導体微小結晶共振器のpn接合とEL発光", 第83回応用物理学会秋季学術講演会, 2022年9月22日
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件