報告書番号

Q04005

タイトル（和文）

有機単結晶/無機絶縁体界面特性の向上手法ならびに新型トランジスタ素子の開発

タイトル（英文）

A method to fabricate high-quality organic/inorganic interfaces and development of a new transistor device

概要 （図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております）

最近、環境負荷が小さく光や電場、熱など外部刺激に感度よく応答する有機物への注目度が高まっており、化学的に安定な無機物との複合化による応用範囲の拡大が望まれている。今回、当研究所において有機物表面を傷つけることなく無機物との間に平坦かつ不純物濃度の極めて少ない界面を形成する手法を開発した。この手法を用いた結果、有機半導体/無機絶縁体の界面電気伝導制御を高効率化し、実用デバイスである有機物電界効果トランジスターの素子性能が飛躍的に向上した。物質界面の品質は、電子デバイスにおいてデバイス性能（電子移動効率）を左右するのと同様、電池などエネルギー貯蔵/変換技術においては化学反応（物質移動）効率を決定するため、今回の良質界面の作製手法がエネルギー技術にも適用されて、エネルギーの利用効率の飛躍的な改善につながることが期待できる。

概要 （英文）

Growing attention to lowering environmental impact are raising interests in organic materials. In order to extend applications of generally soft and fragile organic materials, a challenge is to fabricate a high-quality interface to hard surfaces of inorganic compounds. In this work, we have developed a method to make up homogeneous interfaces between extremely flat surfaces of organic single crystals and well-polished inorganic oxide dielectrics, so that organic field-effect transistors are formed on the interfaces. Minimizing damages at the soft surface of the organic crystal, the performance of the device is drastically improved; the on-off switching rate is the highest ever reported for organic transistors. Since what matters in electrochemical energy storage as well as in electronic switching devices are interfaces, we expect that the newly developed technique to fabricate high-quality interfaces provoke next-generation energy technologies.

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