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有機半導体の実用化技術

コードNO0184
発 刊1993年10月
編集委員
岩本 光正 東京工業大学 工学部電子物理工学科 助教授
夫 龍淳 富士ゼロックス(株)基礎研究所 主幹研究員
谷口 彬雄 (株)日立製作所 基礎研究所 主任研究員
価 格本体54,000円+税
体 裁A4判上製 292頁
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世界的権威M.Stolka氏の特別寄稿を初め、将来に向けた有機半導体の製品化技術を集大成した、ニュートリガー技術書

主要構成

総説 有機半導体実用化の課題と展望
第1章 有機トランジスタ
第2章 有機イメージセンサ
第3章 電子写真用感光体
第4章 有機EL
第5章 太陽電池
第6章 FETセンサ
第7章 電池材料
第8章 コンデンサ材料−TCNQ、ポリピロール
第9章 圧電・焦電材料
第10章 インテリジェント材料
Special Report

【発刊にあたって】

 最近の有機材料の開発にはめざましいものがある。 いくつかの材料は、電子写真用材料、コンデンサ材料、圧電焦電性材料、FETセンサ材料として、すでに実用化されている。 他方、移動度が無機アモルファス半導体に匹敵する有機トランジスタ材料が開発されるなど、実用化に近い話題も多い。 又、分子レベルでの有機材料の機能に注目したスイッチングやメモリの報告、さらにはSTMを利用して有機材料特有の量子効果に基づくダイオード特性の検出など、将来に向けた有機半導体の実用化技術の芽も着実に育っている。 このような状況を踏まえ、有機半導体の実用化の現状と課題点を明らかにし、更にはその先端の研究の展開の状況について知見を得ることは時宜にかなっている。
 そこで、この度「有機半導体の実用化技術」と題して出版を企画し、これらの各分野の研究・開発の最新情報を、一冊にまとめることとなった。
 また、ゼロックスの研究者であり、かつ電荷輸送材料としてよく使われているTPDの発明者であるDr.M.Stolkaからはスペシャルレポートとして、その発明の経緯と、ポリマー化を含む将来への展望について解説してもらった。 OPCはもちろん、有機ELなどの研究者にとっても必ず役に立つ貴重な資料となろう。
 本書は、有機半導体の研究・開発に携わっている研究者・技術者、とりわけ企業技術者にとって、必ず役立つものであると考える。
編集委員 岩本 光正/夫 龍淳/谷口 彬雄

内容目次

総説 有機半導体実用化の課題と展望<岩本 光正/夫 龍淳/谷口 彬雄>
  1. 材料物性からみた有機材料の基礎概念
    1.1 極性と有機材料
    1.2 σ結合、π結合と有機材料
  2. 有機材料の課題
  3. 有機半導体材料の展望

第1章 有機トランジスタ

(1) 概要<肥塚 裕至>
  1. 有機トランジスタの歴史
  2. 有機トランジスタの種類と動作機構
    2.1 絶縁ゲート型電界効果トランジスタ
    2.2 Schottkyゲートトランジスタ
    2.3 有機トランジスタ動作特有の機構
  3. 有機トランジスタの現状
(2) 高分子系<渕上 宏幸/肥塚 裕至>
  1. 導電性高分子の特徴
  2. トランジスタの構成
    2.1 電解重合膜
    2.2 可溶性導電性高分子のキャスト膜、スピンコート膜
    2.3 前駆体を経由する導電性高分子膜
    2.4 LB膜
  3. 今後の展開
(3) 低分子系<堀田 収>
  1. 有機低分子系FET(電界効果型トランジスタ)
    1.1 有機低分子材料の結晶構造と電気伝導
    1.2 FET素子の作製
    1.3 FET特性の測定とデータ解析
  2. 伝導機構:ポーラロンモデル

第2章 有機イメージセンサ
<松田 潔>
  1. 密着型イメージセンサとは
  2. センサ材料と基本特性
    2.1 センサ材料への要求特性
    2.2 電荷発生材料
    2.3 電荷輸送材料
    2.4 センサの諸特性
  3. 読み取り例

第3章 電子写真用感光体

(1) 電荷輸送材料<野守 弘之/広瀬 尚弘>
  1. 電荷輸送物質開発の黎明
  2. 有機電子写真感光体の出現
  3. 機能分離型有機感光体の基礎概念
  4. 電荷輸送物質の電荷輸送
  5. 電荷輸送層の要件と構成物質選択の実際
    5.1 電荷輸送層の厚み
    5.2 電荷輸送層の物理的安定性
    5.3 電荷輸送層のキャリア移動時間
    5.4 電荷発生層との電子準位マッチング
  6. 種々の電荷輸送物質
(2) 電荷発生材料<額田 克己>
  1. 序論
  2. CGM研究開発の歴史
    2.1 CGMに要求される特性
    2.2 CGMの変遷
  3. 複写機(可視光)用CGM
  4. LBP(赤外光)用CGM
  5. 電荷発生機構と増感機構
    5.1 電荷発生機構
    5.2 フタロシアニン顔料の増感機構
    5.3 アゾ顔料の増感機構
    5.4 電荷発生と結晶構造
  6. 今後の課題

第4章 有機EL
<脇本 健夫>
  1. 有機ELの発光機構
    1.1 発光過程
    1.2 電極からのキャリア注入過程
    1.3 電子とホールの移動
    1.4 電子とホールの再結合と励起子の生成
    1.5 励起子の移動
    1.6 励起子からの発光
  2. 有機ELの素子構造
    2.1 九州大学における分類(3種の積層構造)
    2.2 色素添加型EL素子
    2.3 高分子を使用する有機EL素子
  3. 有機ELに使用する材料
    3.1 キャリア注入輸送材料
    3.2 蛍光物質
    3.3 電極材料
  4. 有機ELの現状および問題点
    4.1 高輝度化
    4.2 高効率化
    4.3 多色化
    4.4 表示コントラスト
    4.5 寿命

第5章 太陽電池
<筒井 哲夫>
  1. 入射エネルギーの吸収とエネルギー変換効率
  2. 有機ヘテロ接合型太陽電池の特性と効率の解析
  3. エネルギー変換効率を向上させるには

第6章 FETセンサ
<宮原 裕二/工藤 一浩>
  1. FETセンサ概論
  2. FETセンサの基礎
    2.1 FETの動作原理
    2.2 有機薄膜の感応性
    2.3FETセンサの構成と原理
  3. FETセンサの製作技術
    3.1 FETの製作技術
    3.2 感応性有機薄膜形成技術
    3.3 FETセンサの実装技術
  4. FETセンサの研究例
    4.1 イオンセンサ
    4.2 バイオセンサ
    4.3 その他のセンサ

第7章 電池材料

(1) 原理<山本 隆一/神原 貴樹>
  1. 導電性ポリマーの酸化・還元挙動(ドーピング)
  2. ポリマーバッテリーの動作原理
  3. ポリマーバッテリーの基本形態
    3.1 p-n型ポリマーバッテリー
    3.2 p型ポリマーバッテリー
    3.3 n型ポリマーバッテリー
  4. ポリマーバッテリーの特徴
(2) ボタン型電池<矢田 静邦/岡本 英治>
  1. 新電池動向
  2. ポリマー電池
    2.1 エネルギー密度試算
    2.2 信頼性・エコロジー適性
  3. メモリーバックアップ用ポリアセン電池
    3.1 キャパシタータイプ(PAS/PAS型)
    3.2 高電圧タイプ(PAS/L型)
    3.3 超小型・耐熱型ポリアセン電池
  4. ポリアセン電池の可能性
(3) ぺーパー型電池<大澤 利幸>
  1. 緒言
  2. ポリアニリン電極と電池系
  3. シート電極
  4. 固体電解質中の電極反応
  5. ペーパー電池
  6. 今後の展開

第8章 コンデンサ材料−TCNQ、ポリピロール
<伊佐 功>
  1. コンデンサの概要
  2. 電解コンデンサ
  3. TCNQ錯体を用いたアルミ固体電解コンデンサ
    3.1 TCNQ錯体
    3.2 含浸法の選択
    3.3 「OSコン」の作製法
  4. ポリピロールを用いたアルミ固体電解コンデンサ
    4.1 ポリピロール
    4.2 ピロールの重合
    4.3 SEMによるポリピロールの重合過程の観察
    4.4 ポリピロールを用いたアルミ電解コンデンサの特性

第9章 圧電・焦電材料
<八木 俊治>
  1. 圧電性・焦電性物質
  2. 圧電・焦電の熱力学
  3. 高分子圧電・焦電材科の異方性
  4. 製造プロセス
  5. 圧電率、焦電率測定方法
  6. 高分子圧電・焦電材料とその性質
    6.1 強誘電性高分子
    6.2 極性高分子
    6.3 光学活性高分子
    6.4 複合材料
  7. 特徴
  8. 圧電性の応用
  9. 焦電材料としての応用
  10. 強誘電体としての応用

第10章 インテリジェント材料

(1) インテリジェント材料の概念<野崎 眞次/岩本 光正>
  1. 材料の発展の流れ
  2. インテリジェント材料とは
  3. インテリジェント材料の創製
    3.1 インテリジェント材料は現存するか
    3.2 材料科学における遺伝子制御
  4. インテリジェント材料としての有機半導体材料
(2) STMを利用したダイオード<江原 襄>
  1. 有機半導体のミクロな機能性の研究とSTM/STS
  2. 走査型トンネル顕微鏡(STM)
  3. STMによるダイオード特性
  4. STMを用いた特性可変ダイオード
  5. 有機薄膜に於ける非弾性トンネルスペクトルスコピー
(3) 可塑性メモリ素子<金藤 敬一/高嶋 授>
  1. 原理
  2. 素子の構造
  3. メモリ特性
    3.1 基本特性
    3.2 連続パルス応答
    3.3 温度特性
  4. 二端子型学習メモリ素子
  5. 逆接合型メモリ素子
(4) LB膜スイッチ<松本 睦良>
  1. 序論
  2. LB膜スイッチの構築
    2.1 新しいスイッチモデル
    2.2 刺激受容器の光異性化
    2.3 光照射による導電率のスイッチング
    2.4 刺激受容器の異性化と導電率の変化速度
  3. 化学修飾によるスイッチング特性の制御
  4. 多重スイッチング素子の構築
(5) インテリジェントガスセンサ<古木 真/夫 龍淳>
  1. 有機半導体とガスセンサ
  2. 色素LB膜を用いたガスセンサ
  3. 有機色素会合体を利用したハイブリットガスセンサ
  4. 今後への期待

Special Report  TPD:A CONTRlBUTION TO THE SUCCESS OF ORGANlC ELECTRONlC MATERIALS(TPDの開発経緯と展望)<Milan Stolka/Martin A.Abkowitz>



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執筆者一覧(敬称略、肩書等は発刊時のものです)
 
編集委員
岩本 光正東京工業大学 工学部電子物理工学科 助教授
夫 龍淳富士ゼロックス(株)基礎研究所 主幹研究員
谷口 彬雄(株)日立製作所 基礎研究所 主任研究員/群馬大学 客員教授
 
執筆者(執筆順)
岩本 光正東京工業大学 工学部電子物理工学科 助教授
夫 龍淳富士ゼロックス(株)基礎研究所 主幹研究員
谷口 彬雄(株)日立製作所 基礎研究所 主任研究員/群馬大学 客員教授
肥塚 裕至三菱電機(株)材科デバイス研究所材料分析・評価センター センター長
渕上 宏幸三菱電機(株)材料デバイス研究所 高分子材料技術部
堀田 収新技術事業団 榊量子波プロジェクトグループリーダ
松田 潔三菱化成(株)総合研究所生産工学研究所 主任研究員
野守 弘之コニカ(株)情報機器事業本部 第1開発センター部長 主席研究員
広瀬 尚弘コニカ(株)情報機器事業本部 第1開発センター 主任研究員
額田 克己富士ゼロックス(株)材料研究所 研究員
脇本 健夫パイオニア(株)研究開発本部 総合研究所デバイス研究部 第4研究室
筒井 哲夫九州大学大学院 総合理工学研究科 助教授
宮原 裕二(株)日立製作所 中央研究所メディカルエレクトロニクス研究センター 研究員
工藤 一浩千葉大学 工学部電気電子工学料 助教授
山本 隆一東京工業大学 資源化学研究所 教授
神原 貴樹東京工業大学 資源化学研究所 助手
矢田 静邦鐘紡(株)開発研究所 第1研究部長
岡本 英治鐘紡(株)開発研究所 第1研究部 グループ長
大澤 利幸(株)リコー 研究開発本部中央研究所310研究室 主席係長研究員
伊佐 功日本カーリット(株)ファインケミカル部 部長
八木 俊治ダイキン工業(株)化学事業部企画部 技術担当部長
野崎 眞次電気通信大学 電子情報学科 助教授
江原 襄(株)イオンエ学研究所 研究部 主幹研究員 兼 第3プロジェクト研究室長
金藤 敬一九州工業大学 情報工学部 教授
高嶋 授九州工業大学 情報工学部 助手
松本 睦良通商産業省 工業技術院 物質工学工業技術研究所 分子工学部分子配列制御研究室 室長心得
古木 真富士ゼロックス(株)基礎研究所 所員
Milan StolkaXerox Corp. Webster Research Center,Principal Scientist,Manager,New Dimensions & Exploratory Materials Group
Martin A.AbkowitzXerox Corp. Webster Research Center,Principal Scientist


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