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研究グループ / 有機薄膜グループ

近年、軽量性、柔軟性、分子設計の多様性等の利点を有する有機材料を薄膜化して、有機エレクトルミネッセンス(EL)素子、 有機薄膜太陽電池あるいはメモリー、センサー等に応用する研究が活発に行われており、既に一部は実用化さています。有機材料の薄膜化手法も、真空蒸着などのドライプロセスに加え、印刷技術を利用するウエットプロセスへ展開を拡げています。 この背景のもと、有機薄膜グループでは「1.機能性有機分子の結晶化、配向化プロセスと薄膜ナノ構造制御」、「2.有機薄膜と構造・配向評価」、「3.ナノ構造制御した有機薄膜の光・電子機能」について、基礎から応用まで多様な研究を進めています。

メンバー

  • 石田謙司 教授 (*)
  • 福島達也 講師
  • 小柴康子 助手
(*) Group Leader


有機分子の光・電子機能、センシング機能を発現するには、電極からのキャリア(電子・ホール)注入や内部輸送高効率化、薄膜内での高電界発生、界面・表面特性の積極利用が不可欠であり、これら特性を実現するには、多くの場合1um以下の薄膜形態が必要となります。しかし、nm膜厚の有機薄膜を対象にした構造・機能評価は簡単ではない。本有機薄膜グループでは、我々のコア技術である「ナノスケール膜厚の有機薄膜構造制御と評価技術」を主軸としながら、薄膜化とナノ構造制御の両立、新原理有機薄膜デバイス創出、光・電子機能の高効率発現、薄膜デバイスの安定動作・長寿命化に関して、以下のような研究を実施しています。

Research Topics


ナノ構造制御した有機薄膜の新規作製プロセス開発

有機薄膜デバイスの実現には、薄膜化、配向化、素子パターニングを同時実現する必要があります。有機薄膜Gでは、プリンタブルエレクトロニクスにむけた新規成膜技術として、光による表面エネルギーを可逆制御したフォトコンタクトプリンディング法やマイクロ流路を利用した一軸配向有機半導体結晶ワイヤー、イオン液体中での合成反応・結晶成長など新規成膜技術などを研究開発しています。またドライプロセスとして、真空蒸着法において重要な薄膜成長パラメータとなる材料蒸気圧(真空TG法による減圧下での蒸気圧)測定や化学気相成長法による気固界面4量化反応などの研究開発にも挑戦しています。
センシング・創エネ応用に向けた有機強誘電体VDF系薄膜の開発

センシング・創エネ応用に向けた有機強誘電体VDF系薄膜の開発

フッ化ビニリデン基(-CH2CF2)-は、水素とフッ素の電気陰性度の違いから分子軸に垂直方向に大きな電気双極子を有します。有機薄膜Gでは、VDF系材料やポリ尿素、トリグリシン三リン酸(TGS)などの有機材料を対象に、膜構造や分子配向を制御することで、強誘電性、焦電性、圧電性の高効率発現を目指し、これら機能性を利用した有機不揮発性メモリー、赤外線・熱センサ(人感センサ・ガスセンサ)、圧電(接触・湾曲)センサ、振動発電素子の研究開発を行っています。