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論文

Observation of oriented organic semiconductor using Photo-Electron Emission Microscope (PEEM) with polarized synchrotron

関口 哲弘; 馬場 祐治; 平尾 法恵; 本田 充紀; 和泉 寿範; 池浦 広美*

Molecular Crystals and Liquid Crystals, 622(1), p.44 - 49, 2015/12

BB2014-1632.pdf:0.71MB

https://doi.org/10.1080/15421406.2015.1096989
 被引用回数：0 パーセンタイル：0.01(Chemistry, Multidisciplinary)

分子配向は有機半導体材料の様々な性能を制御する上で重要な因子の一つである。一般に薄膜材料は様々な方向を向く微小配向領域の混合状態となっている。したがって、各々の微小領域において配向方向を選別して顕微分光観測できる手法が望まれてきた。我々は、光電子顕微鏡(PEEM)法と直線偏光性をもつ放射光X線や真空紫外(VUV)光を組み合わせる装置の開発を行っている。ポリ(3-ヘキシルチオフェン)(P3HT)導電性ポリマー薄膜を溶液法により作製し、偏光放射光励起によるPEEM像の観測を行った。また様々な偏光角度のUV照射下におけるPEEM像を測定した。放射光励起実験において各微小領域の硫黄S 1s励起X線吸収スペクトルが得られ、微小領域におけるポリマー分子配向の情報を得ることができた。またUV励起実験においては、偏光角度に依存して異なる微結晶層を選択観測することに成功した。実験結果はポリマーの特定の分子軸へ向いた配向領域だけを選択的に顕微鏡観測できることを示唆する。

論文

Orientation effect of organic semiconducting polymer revealed using Photo-Electron Emission Microscope (PEEM)

関口 哲弘; 馬場 祐治; 下山 巖; 平尾 法恵; 本田 充紀; 和泉 寿範; 池浦 広美*

Photon Factory Activity Report 2013, Part B, P. 546, 2014/00

分子配向性は有機半導体材料の様々な性能を制御する上で重要である。一般に薄膜材料は様々な方向を向いた微小配向領域の混合状態である。したがって、各微小領域の配向方向を選択して顕微分光観測できる手法の開発が望まれている。我々は、光電子顕微鏡(PEEM)法と直線偏光性をもつ放射光X線や真空紫外(VUV)光を組み合わせる装置の開発を行っている。ポリ(3-ヘキシルチオフェン)(P3HT)導電性ポリマー薄膜を溶液法により作製した。偏光放射光励起により特定方向を向くポリマー分子鎖領域のPEEM像の観測を行うことができた。各微小領域の硫黄S 1s励起X線吸収スペクトルが得られ、微小領域におけるポリマー分子配向の情報を得ることに成功した。

論文

Molecular orientation of pentacene derivative

池浦 広美*; 関口 哲弘

Photon Factory Activity Report 2013, Part B, P. 518, 2014/00

$$pi$$積層型有機電導性分子は分子エレクトロニクスへの応用が広く期待されている。有機半導体における伝導帯の電子構造の直接的な観測が行えれば、電導メカニズムの理解が一層進むと期待される。ペンタセンに置換基を導入した誘導体分子はより良い電子性能が発揮されることが実証されている。本研究ではペンタセン誘導体の薄膜に関して、放射光を用いた角度依存X線吸収端微細構造(NEXAFS)法により表面配向効果を明らかにし 薄膜分子積層モデルを考察した。また、DVX$$alpha$$密度汎関数法を用い、価電子帯の状態密度や軌道対称性を計算した。また内殻電子軌道から空軌道への共鳴遷移エネルギーと遷移強度を求め、X線吸収実験の結果と比較した。

論文

Electronic structure of N$$_{2+}$$ and O$$_{2+}$$ ion-implanted Si(100)

山本 博之; 馬場 祐治; 佐々木 貞吉

Surface and Interface Analysis, 23, p.381 - 385, 1995/00

https://doi.org/10.1002/sia.740230607
 被引用回数：17 パーセンタイル：53.88(Chemistry, Physical)

Si(100)表面に5keVのN$$^{+}$$,O$$^{+}$$イオンを注入し、イオン注入層の電子構造についてX線光電子分光法(XPS)、X線励起オージェ電子分光法(XAES)およびX線吸収端微細構造法(XANES)により解析した。O$$^{+}$$注入の場合、XPS(Si2p),XAES(SiKLL)スペクトルは3$$times$$10$$^{17ions}$$/cm$$^{2}$$以上でSiから急激にSiO$$_{2}$$の位置へとケミカルシフトが生じる。またXANESスペクトルでは双極子選択則よりSi2p$$rightarrow$$Si3s,Si2p$$rightarrow$$Si3d,Si2s$$rightarrow$$Si3p遷移による吸収ピークが観測され、いずれも4.5$$times$$10$$^{16ions}$$/cm$$^{2}$$以上で3~4eV高エネルギー側にシフトする。これらの構造は既報のSiO$$_{2}$$のスペクトルに類似しており、O$$^{+}$$注入層がSiとSiO$$_{2}$$の混合層からなることを示唆する。一方N$$^{+}$$注入ではこれらのスペクトルのシフトは照射量の増加に従ってゆるやかに生じ、N$$^{+}$$注入層がSiとSi$$_{3}$$N$$_{4}$$の混合層ではなく、SiとNとのランダムな結合を形成しているものと考えられる。

口頭

Analysis of the structure of $$alpha$$-sexithiophene thin films grown on layered materials

小玉 開*; 平賀 健太*; 大野 真也*; 関口 哲弘; 馬場 祐治; 田中 正俊*

no journal, , 

有機半導体分子は配向方向により電子的性質が異なるため、分子配向の制御に興味がもたれている。WSe$$_{2}$$やGaSeは層構造をもつ半導体であり、Si表面のように有機物を分解せず、またSiO$$_{2}$$表面のようにランダム構造でなく規則正しい表面構造をもつことから、有機半導体分子を規則正しく配列できる基板の候補として期待されている。本研究では、SiO$$_{2}$$/Si表面および 劈開して得たWSe2とGaSeの清浄基板上に有機半導体である$$alpha$$-チオフェン6量体(6T)を分子層数制御して真空蒸着を行い、単分子以下から数層の薄膜を作製した。直線偏光放射光を用いた角度依存X線吸収端微細構造(NEXAFS)法により、有機半導体分子の配向構造を解析した。分子配向角度が膜厚に依存して大きく変化すること、また基板の種類により膜厚依存性がかなり異なることが見だされた。基板の最表面原子構造と6T分子固体の構造的な整合性および分子-基板間相互作用の違いが系の安定性に影響し、配向構造が異なると考えられる。

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