東北大、マイナスとプラス電荷を有機半導体に流せる電極構造を開発

• 

  有機半導体（ルブレン）で作成した発光素子（東北大提供）

• 

  従来の電極（左）と新しい有機半導体電極（右）の構造（東北大提供）

東北大学材料科学高等研究所（ＡＩＭＲ）のタンガベル・カナガセカラン助手と谷垣勝己教授らは、マイナスとプラスの電荷を有機半導体に流すことのできる電極構造を開発した。マイナスの電子とプラスの正孔が有機半導体の結晶中で衝突して発光する。２０１７年度中に有機半導体レーザーとして応用し、トランジスタと光信号を組み合わせて演算する光コンピューティング材料などに提案していく。

東京工業大学との共同研究の成果。これまで電極から有機半導体結晶にプラスの正孔を流し入れることが難しかった。そこで有機半導体の単結晶表面に炭化水素鎖を成膜し、その上に有機半導体の多結晶層を形成した。

炭化水素鎖によって界面が乱れ、正孔が多結晶から単結晶に移動する電気的な通り道ができた。従来は正孔を流し入れるために金属カルシウムを電極に利用していたが、酸化されやすく不安定で実用的でなかった。新技術は有機多結晶体と金の積層体が電極となる。

正孔と電子が衝突する有機半導体の材料を選定することで発光波長を制御できる。