미세 결정 샘플의 Terahertz 스펙트럼으로부터의 재료 별 캐리어 안전한 바카라 사이트성 평가

Rubrene이라는 유기 분자 결정을 사용하여 고성능 단일 결정 필드 효과 트랜지스터 (FET)의 제조 이후 고성능 유기 반도체가 진행되었습니다 유기 반도체의 성능을 나타내는 캐리어 모빌리티는 일반적으로 단결정 샘플에서 생성됩니다FETS의 전송 특성 (주 4)그러나,이 전달 특성은 FET의 품질, 특히 유기 반도체 결정의 표면 상태에 크게 의존한다 따라서, 재료의 고유 한 안전한 바카라 사이트성을 정확하게 추정하려면 매우 고품질의 단결정 피트를 생산해야합니다 그러나, 새로 합성 된 유기 반도체는 종종 분말 결정으로 얻어진다 또한, 미세 결정이 얻어도 단결정 페트에 적합한 대형 크기의 단결정을 생성하는 것이 종종 어렵다 따라서, 미세 결정 상태에서 안전한 바카라 사이트성을 평가할 수 있다면, 고전성 유기 반도체를 찾는 것이 가속화 될 수 있다고 생각된다

오카모토 히로시 교수 (바카라 커뮤니티안전한 바카라 사이트/University of Tokyo Advanced Openand Measurement Technology Open Innovation Laboratory (주 5)9023_9430₁₀-dntt (2,9- 디데 실-디나프토 [2,3-B: 2 ', 3'-f] Thieno [3,2-B] Thiophene)의 미세 결정 샘플에도 적용되었으며 그 효과가 확인되었습니다 앞으로,이 방법은 고품질의 단결정 피트를 얻을 수없는 유기 반도체에 고유 한 안전한 바카라 사이트성을 예측하는 데 효과적으로 활용 될 것으로 예상됩니다

이 연구 결과는 2019 년 9 월 30 일 날짜였으며 저널 "응용 물리학 편지"에 등장합니다

이전 연구에서의 연구 배경/문제

최근 몇 년 동안, 고전성 유기 반도체의 개발이 적극적으로 수행되었습니다 유기 반도체의 안전한 바카라 사이트성은 일반적으로 단결정을 사용한 FET의 전달 특성에 기초하여 평가되지만 새로 합성 된 샘플은 종종 분말 유사 미세 결정이다 미세 결정으로 만들어진 박막을 사용한 FET의 전달 특성은 입자 경계에서 산란에 의해 영향을 받고, 추정 된 안전한 바카라 사이트성 값은 단결정 FET의 것보다 상당히 작습니다 미세 결정질 샘플을 사용하여 물질의 고유 안전한 바카라 사이트성을 평가할 수 있다면, 높은 안전한 바카라 사이트성 유기 반도체의 재료 검색을 가속화 할 수 있다고 생각됩니다

② 연구 컨텐츠

미세 결정 샘플로부터 물질의 고유 안전한 바카라 사이트성을 평가하기 위해, 연구 그룹은 테라 하르츠 영역의 광학 전도성 스펙트럼에 중점을 두 었으며, 이는 복사기의 안전한 바카라 사이트성을 반영한다 구체적으로, 포토 캐리어 (양성 캐리어 인 구멍)로부터 유도 된 광학 전도도 스펙트럼은 광학 펌프-테라 헤르츠 프로브 분광법 (도 1 (b))를 루 브렌 (도 1 (a))에 적용하여 고 모형 유기 반도체의 프로토 타입에 적용함으로써 측정되었다 단결정 샘플의 경우, 자유롭게 움직 인 캐리어에 고유 한 스펙트럼이 얻어집니다 (그림 1 (c) 좌회전) 이것Drude Model (참고 6)를 사용한 분석 | 단결정 페트의 전달 특성으로부터 평가 된 것과 유사한 높은 안전한 바카라 사이트성 값 (29 cm²/vs)가 얻어졌습니다 한편, 미세 결정 샘플의 경우, 캐리어는 입자 경계에서 산란에 의해 영향을 받기 때문에 스펙트럼은 단결정 샘플의 스펙트럼과 매우 다르다 (도 1 (c) 오른쪽) 이 스펙트럼은 산란의 기여를 포함합니다Drude Smith Model (참고 6)를 사용하여 분석함으로써 단결정 샘플에 대해 위에서 얻은 것과 동일한 높은 안전한 바카라 사이트성 값 (24 cm²/vs)가 얻어졌습니다 또한,이 방법의 효과를 검증하기 위해 Rubrene과 함께 알려진 C₁₀-dntt (도 2 (a))의 미세 결정 샘플에서 유사한 측정 및 분석을 수행 하였다 (도 2 (b)) 결과적으로, 안전한 바카라 사이트성 (17cm)은 또한 고품질 단결정 페트의 전달 특성으로부터 얻은 값에 가깝다²/vs)가 추정되었습니다 또한, 물질에 내재 된 안전한 바카라 사이트성뿐만 아니라 곡물 경계에서의 산란의 영향을 포함하여 명백한 안전한 바카라 사이트성을 결정할 수있는 미세 결정질 샘플에 대한 분석 결과를 사용하는 것이 결정될 수있다 후자의 값은 미세 결정질 박막의 FET에 대해 평가 된 안전한 바카라 사이트성과 비슷했다 상기로부터,이 방법을 사용하면 단결정 피트 및 미세 결정질 박막 모두에 대해 측정 된 안전한 바카라 사이트성 값을 예측할 수 있다고 믿어진다

그림 1 (a) Rubrene의 분자 구조 (b) 광학 펌프 테라 헤르츠 프로브 분광법의 개념 다이어그램 (c) 루 브렌의 광 캐리어로부터 유래 된 광학 전도도의 실제 부분의 스펙트럼 (빨간색 원 : 가시 펄스 광의 조사 후 5 피코 초) 왼쪽 그림은 단결정 샘플의 결과를 보여주고 오른쪽 그림은 미세 결정질 샘플의 결과를 보여주고, 삽입 된 그림은 측정 된 샘플의 사진을 보여줍니다 점선 블루 라인은 왼쪽 그림의 단결정에 사용되는 드레드 모델과 오른쪽 그림의 미세 결정에 사용되는 드레드 스 미스 모델과 함께 분석 결과를 보여줍니다 이러한 분석에서 안전한 바카라 사이트성을 추정 할 수 있습니다 (그림 1 (c)는 Appl Phys Lett (2019) DOI : 101063/15118262 Copyright 2019 AIP Publishing LLC)의 허가를 받아 재현됩니다

그림 2 (a) C10-Dntt의 분자 구조 (기원전10-DNTT 미세 결정의 복사기로부터 유래 된-광학 전도도 스펙트럼 (가시 펄스 광의 조사 후 10 피코 초) 삽입은 측정 된 샘플의 사진입니다 점선은 Drude-Smith 모델을 사용한 분석 결과를 보여 주며이 분석에서 안전한 바카라 사이트성을 추정 할 수 있습니다 12292_12433

사회적 중요성/미래 계획

앞으로이 방법은 다양한 유기 반도체 미세 결정질 샘플에 적용되며 고유성 유기 반도체를 검색하는 데 사용됩니다 또한,이 방법은 유기 반도체 이외의 샘플의 안전한 바카라 사이트성 평가에 적용될 것으로 예상된다

Miyamoto Tatsuya (도쿄 대학교, 새로운 지역 제작 과학 대학원, 동시에 방문 연구원, 안전한 바카라 사이트, Advanced Industrial Science and Technology, 개방형 혁신 실험실, 고급 오페라 측정 기술, 도쿄 대학)
Takada Tokuaki (도쿄 대학의 새로운 지역 제작 과학 대학원의 부교수
UEMURA TAKAFUMI (도쿄 대학교 뉴 지역 제작 과학 대학원 재료 강사, (현재 오사카 대학교 대학 산업 과학 연구소 부교수)
Watanabe Shunichiro (특별히 임명 된 자료 대학원, 새로운 지역 제작 과학 대학원, 도쿄 대학 / 동시에 방문 연구원, 안전한 바카라 사이트, 고급 산업 과학 및 기술 연구소, 고급 오페라 기술 연구소, 도도기 대학)
Okamoto Toshihiro (도쿄 대학의 새로운 지역 제작 과학 대학원, 동시에 방문 연구원, 안전한 바카라 사이트, Advanced Industrial Science and Technology, Advanced Operand Measurement Technology, Tokyo University의 개방형 혁신 실험실)
Junichi Takeya (Tokya University, MIRC (Materials School of Toky) / 자재 혁신 연구 센터 (MIRC) / 자료 혁신 연구 센터 (MIRC) / 동시에 방문하는 연구원, 안전한 바카라 사이트, Advanced Deencurement Open Innovation Laboratory of Tokyo, Internationally Research, Inter Inter Internationally Research, Inter Internationally Research of Inciversity Open Innovation Laboratory (Advanced Dealon innovation Laboratory) 국제 나노 아키텍처 (WPI-MANA)를위한 재료 및 재료 연구 센터 (WPI-MANA)
Okamoto Hiroshi (도쿄 대학의 새로운 지역 제작 과학 대학원 교수, 안전한 바카라 사이트의 안전한 바카라 사이트 팀장, 고급 피연산자 측정 기술 오픈 혁신 연구소, 도쿄 대학교)

잡지 이름 : "응용 물리학 편지"(2019 년 9 월 30 일자)
용지 제목 : 유기 분자 반도체의 미세 결정 샘플의 일시적 Terahertz 전도도 스펙트럼에서 고유 안전한 바카라 사이트성 평가
저자 : H Yada, H Sekine, T Miyamoto, T Terashige, R Uchida, T Otaki, F Maruike, N Kida, T Uemura, S Watanabe, T Okamoto, J Takeya 및 H Okamoto
DOI 번호 : 101063/15118262

(주 1) 펨토초 펌프 프로브 분광법

다른 약한 프로브 라이트에 대한 광학 상수를 변경하여 강한 펌프 광으로 조사 될 때 발생하는 물질의 변화를 감지하는 방법을 펌프 프로브 분광법이라고합니다 재료에 도달하기 전에 펌프 광와 프로브 라이트 사이의 시차를 제어함으로써, 재료 상태의 변화는 높은 시간 분해능으로 측정 할 수있다 일반적으로 수십 ~ 수백 펨토초 (1 펨토초 = 10^-15sec)의 시간 너비를 갖는 펨토초 펄스가 사용된다 이 연구에서, 가시 범위에서 펨토초 펄스 라이트를 조사함으로써 가벼운 캐리어가 생성되며, Terahertz 범위에서 전자기 펄스 (Terahertz Pulse)를 사용하여 응답이 탐지된다 Terahertz 펄스를 프로브로 사용하면 광학 전도도의 실제 및 가상 부분 모두에서 변화를 측정 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]

(주 2) 광학 전도성 스펙트럼

전자기파로 조사 할 때 전류 흐름의 용이성을 나타내는 양 광학 전도도는 전기 전도도의 양의 확장이며, 이는 정전기 필드가 적용될 때 전류 흐름의 용이성을 전자기파의 주파수 도메인으로 나타냅니다 실제 부분은 전자기파의 흡수의 크기를 나타내는 양으로 간주 될 수 있습니다 캐리어로부터 파생 된 광 전도도는 Terahertz 범위의 전도 메커니즘에 의존하는 모양의 스펙트럼을 보여준다[참조로 돌아 가기]

(주 3) 캐리어 안전한 바카라 사이트성

고체에서 캐리어 (또는 일반 반도체의 경우 전자 또는 구멍)의 안전한 바카라 사이트 용이성을 나타내는 양 이것은 반도체 및 전자 장치의 성능을 나타내는 지표입니다[참조로 돌아 가기]

(주 4) FET 전송 특성

FET의 게이트 전압에 대한 소스와 배수 사이의 전류의 특성 경사는 안전한 바카라 사이트성에 따라 비례 적으로 증가합니다[참조로 돌아 가기]

(주 5)안전한 바카라 사이트/University of Tokyo 고급 피연산자 측정 기술 오픈 혁신 연구소

안전한 바카라 사이트와 도쿄 대학 간의 연구 센터는 2016 년 6 월 1 일 도쿄 대학 카시와 캠퍼스에 설립되었습니다 이 회사는 상호 종자 기술을 결합하는 것을 목표로하는 기본 연구를 강화하기 위해 노력하고 있으며, 이는 산업-아카데미아 정부 네트워크의 건설을 통해 "교량"으로 이어지고, 최첨단 오페라 측정 기술을 사용하여 생물 기능성 재료, 새로운 재료 및 혁신적인 장치를 개발하고 상용화합니다[참조로 돌아 가기]

(참고 6) Drude Model and Drude Smith Model

Drude 모델은 전기장과 관련하여 자유 캐리어의 동작을 나타내는 모델입니다 Drude-Smith 모델은 Drude 모델에 외부 후방 산란의 기여를 포함하는 모델입니다 후방 산란 기여가 클수록 덜 명백한 안전한 바카라 사이트성[참조로 돌아 가기]