成果報告書詳細
管理番号100013703
タイトル平成20年度成果報告書 研究者派遣型国際共同研究調査事業 平成20年度国際共同研究先導調査事業/「有機単結晶エレクトロニクスの基盤技術構築」のための先導調査
公開日2009/4/24
報告書年度2008 - 2008
委託先名国立大学法人大阪大学
プロジェクト番号P00044
部署名研究開発推進部
和文要約1.調査の目的次世代のエレクトロニクス材料として期待される有機半導体について、有機単結晶を母材とした「有機単結晶エレクトロニクス」の基盤技術を構築するため、有機単結晶トランジスタを自主開発し、その後の研究を主導してきた提案者と海外の2つのグループの間で提案する国際共同研究の先導的調査を行う。2.調査の概要有機単結晶を母材とし、単結晶上に演算機能を有する高性能トランジスタやメモリー機能を有するスピントロニクス素子、及び電子信号を伝達する微細配線を構築するための国際共同研究を提案するために、海外グループとの詳細な打ち合わせ及び共同予備実験と、国内外の研究の動向調査を行った。研究課題の抽出と詳細な研究計画を立案し、NEDO産業技術助成研究として提案した。3.調査の内容ルブレン有機単結晶の低速度成長を試み、大型結晶化を図った。仕込み原料の量を数倍に増やすことが有効であることがわかった。また、有機単結晶上にフッ素系絶縁膜を構成する手法を検討した。国内メーカーより材料を入手する交渉を行い、その見通しを得た。共同研究相手先のGeneva大学A.Morpurgo氏とディスカッションを行い、非磁性化合物であるルブレン結晶において、大きな磁気抵抗が現れる理由を検討した。局所的に界面状態に存在するスピンが原因ではないかとの考察に基づき、確認実験を計画した。また、有機単結晶上の配線方法の検討も行った。共同研究相手先のRutgers大学V.Podzorov氏と同大学訪問時にディスカッションを行い、シラン系自己組織化単分子膜を利用する方法が有効であると考えられる。有機単結晶エレクトロニクスの研究動向調査のため、韓国POSTECHのCho教授のグループにおいて、ポリマー系有機半導体デバイス研究の最新動向を調査し、自己組織化単分子膜利用の新技術について、説明を受けた。Northwestern大学のFacchetti准教授のグループを訪問し、高性能のn型トランジスタ用半導体材料について、ディスカッションを行った。単結晶材料を成長して、当グループによって評価する共同研究を持ちかけたところ、最新の材料を提供してもらうことになった。さらに、MaterialResearchSocietyFallMeeting(Boston,USA)及びInternationalMeetingonMelecularElectronics(Grenoble,France)に参加して、有機エレクトロニクス全般の最新の情報を収集した。有機単結晶エレクトロニクスに関する国際会議2件をオーガナイズした。まず、東北大学の岩佐教授と共同で、8月に仙台近郊でInternationalSymposiumonOrganicTransistorsandFunctionalInterfacesを開催した。10月には、ミネソタ大学にて同大学のC.D.Frisbie教授と共同でWorkshoponElectrolyteGatingを開催した。これらの会議では未発表データを含む最新の話題について高度な議論が展開されたため、今後の研究の界面における有機パイ電子系の伝導について、新たなアイディアを共有することができた。
英文要約Summary 1. Purpose Organic semiconductors are poised for next-generation materials in electronics components. The purpose of the present investigation program is to study feasibility of proposing“development of basic technologies in organic single-crystal electronics”as an international project by NEDO. 2. Overview In order to propose a NEDO international project of developing basic technologies of organic single-crystal electronics, we investigated feasibility of the collaboration among the three groups including ourselves and two overseas research groups. We made detailed discussion on the experiments, performed preliminary experiments together, and gathered information on activities of other overseas and domestic groups. As the result of the positive assessment, we proposed the subject to the international collaboration program. 3. Activities 1) As a preliminary experiment, we developed a method of growing large rubrene single crystals for an organic single crystal platform to design integrated circuits. 2) Visiting Prof. Alberto Morpurgo in Geneva University (Switzerland), we made a detailed discussion on our observation of large magnetoresistance in nonmagnetic rubrene single crystals. Assuming interaction between itinerate electronic carriers and localized spins, we designed low-temperature experiments to confirm the assumption. 3) Visiting Prof. Vitaly Podzorov in Rutgers University (USA), we discussed on a unique method of depositing self-assembled monolayers on rubrene single crystals. Since the technique is useful in preparing conducting lines in arbitrary positions on the single crystals, we have adopted it for connecting devices on the organic-crystal platforms. 4) Visiting Prof. Kilwon Cho in POSTECH (Korea), we investigated the present stage of polymer organic semiconductor technologies. 5) Visiting Prof. Antonio Facchetti in North Western University (USA), we investigated the present stage of n-type organic semiconductor material development. 6) For gathering the newest information in the field, we organized“International Symposium on Organic Transistors and Functional Interfaces”(Sendai) and“Workshop on Electrolyte Gating”(Minnesota, USA) and attended in“Material Research Society Fall Meeting”(Boston, USA) and“International Meeting on Melecular Electronics”(Grenoble, France).
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