測定装置に設置した有機半導体デバイス

有機半導体は、柔軟性や軽量といった性質によりエレクトロニクスデバイスとしての利用が発展しつつあります。実際に、曲がるディスプレイなどで有機ELを見た、あるいは既に触れた人もいるかもしれません。他にも、有機トランジスタや有機太陽電池などが研究されています。
この有機半導体ですが、デバイスの中を電子などの電荷（キャリア）が移動することで動作しています。この電荷の移動方法を解明することで、より高性能なデバイスの発展を促せると考えています。その方法として、デバイスに対する磁気共鳴装置を用いた測定方法の開発とそれを用いた測定を行っています。特に磁気共鳴装置では、キャリアのスピン状態が詳細に観測できます。スピン状態は、エレクトロニクスよりも低消費電力や高速動作などが期待され、現在盛んに研究がなされている分野です。処理が早く、その上電池が長持ちする機器が実現すると考えられています。
また、磁気共鳴の原理を利用した脳型の情報伝達デバイスの開発も目指しています。

助教 福田 國統 FUKUDA kunito
研究キーワード 有機半導体、電子スピン共鳴、スピントロニクス、エレクトロニクスデバイス
研究分野 材料工学応用物理工学高分子情報科学
主な研究テーマ
  • 有機半導体デバイスのスピン状態の解明
  • 材料特性を用いた人工知能デバイスの開発
  • デバイスに対する磁気共鳴装置の研究開発
研究概要

有機半導体中のデバイス作成条件とミクロな物性、デバイス特性を結びつける研究をしています。特に、電気的検出電子スピン共鳴（EDMR）等を利用して、有機半導体中のスピン依存過程を解明しています。スピン依存過程は、発光デバイス、太陽電池、スピントロニクスデバイスにおいて重要となります。また、有機半導体の材料特性を利用したスピントロニクスデバイスを作製し、低消費電力の情報処理デバイスとして応用を目指しています。
提供できる技術 ・応用分野

有機電子デバイス開発、電子・スピントロニクスデバイスに対する電気的検出電子スピン共鳴
主要な所属学会

高分子学会、応用物理学会、電子スピンサイエンス学会
論文
  • “Electrically detected magnetic resonance of organic Schottky barrier diodes”, Molecular Crystals and Liquid Crystals, 704, 17-23(2020).
  • “Electrically Detected Magnetic Resonance Observations of Spin-Dependent Space-Charge-Limited Conduction in Regioregular Poly(3-hexylthiophene)”, Macromolecular Chemistry and Physics, 219, 1700395-1/6(2018).
  • “Angular-dependent EDMR linewidth for spin-dependent space charge limited conduction in a polycrystalline pentacene”, Frontiers in Materials, 4, 24-1/8(2017).
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