JP2864427B2 - 高配向性有機薄膜 - Google Patents
高配向性有機薄膜Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明は配向性有機薄膜に関する。
本発明の配向性有機薄膜は電子材料およびオプトエレ
クトロニクス材料として用いることができる。
クトロニクス材料として用いることができる。
現在、薄膜有機材料は導電性材料、絶縁材料、非線形
光学材料、光記録材料、表示材料、レジスト材料などの
分野への応用が盛んに研究されている。上記の分野に有
機薄膜を応用するためには、その分子配向性に優れるこ
とが必要である。
光学材料、光記録材料、表示材料、レジスト材料などの
分野への応用が盛んに研究されている。上記の分野に有
機薄膜を応用するためには、その分子配向性に優れるこ
とが必要である。
これまで、LB法、真空蒸着法、MBE法、プラズマ重合
法、電解重合法、塗布法などによって有機薄膜が作製さ
れている。しかし、これらの方法で得られた有機薄膜を
前記の応用分野に応用するにはその分子配向性が充分で
ない。特に電荷移動錯体系の導電性材料ではその導電性
に強い結晶軸異方性を有するため、高導電性材料や異方
性導電性材料として用いるためには、高い分子配向性が
要求される。また、非線形光学材料として用いる場合、
その分子配向性が高いほどその非線形特性が優れること
が知られている。このように、機能性有機薄材料に応用
するためには、その分子配向性の向上が要求されてい
る。
法、電解重合法、塗布法などによって有機薄膜が作製さ
れている。しかし、これらの方法で得られた有機薄膜を
前記の応用分野に応用するにはその分子配向性が充分で
ない。特に電荷移動錯体系の導電性材料ではその導電性
に強い結晶軸異方性を有するため、高導電性材料や異方
性導電性材料として用いるためには、高い分子配向性が
要求される。また、非線形光学材料として用いる場合、
その分子配向性が高いほどその非線形特性が優れること
が知られている。このように、機能性有機薄材料に応用
するためには、その分子配向性の向上が要求されてい
る。
〔課題を解決するための手段〕 このような問題点に鑑み、本発明者らは分子配向性に
優れた有機薄膜を得るべく鋭意検討を重ねた結果、本発
明の配向性有機薄膜を得るに至った。
優れた有機薄膜を得るべく鋭意検討を重ねた結果、本発
明の配向性有機薄膜を得るに至った。
すなわち本発明は、縮合したベンゼン環の数が３以上
13以下である縮合多環芳香族化合物の有機薄膜に、電子
受容性分子のドーピングおよびそれに続く脱ドーピング
を施した高配向性有機薄膜に関するものである。
13以下である縮合多環芳香族化合物の有機薄膜に、電子
受容性分子のドーピングおよびそれに続く脱ドーピング
を施した高配向性有機薄膜に関するものである。
本発明で用いる縮合多環芳香族化合物について説明す
る。本発明で用いる縮合多環芳香族化合物はその縮合し
たベンゼンユニット数が３以上13以下の縮合多環芳香族
化合物である。次にその一例を示す。縮合多環芳香族化
合物としてアントラセン（ｎ＝３）、ナフタセン（ｎ＝
４）、ペンタセン（ｎ＝５）、ヘキサセン（ｎ＝６）、
ヘプタセン（ｎ＝７），フェナントレン（ｎ＝３）、ア
セナフテン（ｎ＝３）、ピレン（ｎ＝４）、クリセン
（ｎ＝４）、ペリレン（ｎ＝５）、コロネン（ｎ＝
７）、テリレン（ｎ＝８）、オバレン（ｎ＝10）、クオ
テリレン（ｎ＝11）、サーカムアントラセン（ｎ＝13）
およびこれらの誘導体などの炭化水素化合物、トリフェ
ノジオキサジン（ｎ＝５）、トリフェノジチアジン（ｎ
＝５）、トリフェノジセレナジン（ｎ＝５）、ヘキサセ
ン−6,15−キノン（ｎ＝６）などの炭素の一部をＮ、
Ｓ、Ｏ、カルボニルなどに置換した誘導体などを挙げる
ことができる。
る。本発明で用いる縮合多環芳香族化合物はその縮合し
たベンゼンユニット数が３以上13以下の縮合多環芳香族
化合物である。次にその一例を示す。縮合多環芳香族化
合物としてアントラセン（ｎ＝３）、ナフタセン（ｎ＝
４）、ペンタセン（ｎ＝５）、ヘキサセン（ｎ＝６）、
ヘプタセン（ｎ＝７），フェナントレン（ｎ＝３）、ア
セナフテン（ｎ＝３）、ピレン（ｎ＝４）、クリセン
（ｎ＝４）、ペリレン（ｎ＝５）、コロネン（ｎ＝
７）、テリレン（ｎ＝８）、オバレン（ｎ＝10）、クオ
テリレン（ｎ＝11）、サーカムアントラセン（ｎ＝13）
およびこれらの誘導体などの炭化水素化合物、トリフェ
ノジオキサジン（ｎ＝５）、トリフェノジチアジン（ｎ
＝５）、トリフェノジセレナジン（ｎ＝５）、ヘキサセ
ン−6,15−キノン（ｎ＝６）などの炭素の一部をＮ、
Ｓ、Ｏ、カルボニルなどに置換した誘導体などを挙げる
ことができる。
次に本発明で使用する電子受容性分子について説明す
る。電子受容性分子としてCl2,Br2,ICl,ICl3,IBr,IFな
どのハロゲン、PF5,AsF5,SbF5,BF3,BCl3,BBr3,SO3など
のルイス酸、HF,HCl,HNO3,H2SO4,HClO4,FSO3H,ClSO3H,C
F3SO3H,酢酸、ぎ酸などの有機酸、アミノ酸などのプロ
トン酸、FeCl3,FeOCl,TiCl4,ZrCl4,HfCl4,NbF5,NbCl5,T
aCl5,MoCl5,WF6,WCl6,UF6,LnCl3,（Ln＝La,Ce,Pr,Nd,Sm
などのランタノイド）などの遷移金属化合物、Cl-,B
r-、I-,ClO4 -,PF6 -,AsF5 -,SbF6 -,BF4,スルホン酸アニオ
ンなどの電解質アニオンなどを用いることができる。
る。電子受容性分子としてCl2,Br2,ICl,ICl3,IBr,IFな
どのハロゲン、PF5,AsF5,SbF5,BF3,BCl3,BBr3,SO3など
のルイス酸、HF,HCl,HNO3,H2SO4,HClO4,FSO3H,ClSO3H,C
F3SO3H,酢酸、ぎ酸などの有機酸、アミノ酸などのプロ
トン酸、FeCl3,FeOCl,TiCl4,ZrCl4,HfCl4,NbF5,NbCl5,T
aCl5,MoCl5,WF6,WCl6,UF6,LnCl3,（Ln＝La,Ce,Pr,Nd,Sm
などのランタノイド）などの遷移金属化合物、Cl-,B
r-、I-,ClO4 -,PF6 -,AsF5 -,SbF6 -,BF4,スルホン酸アニオ
ンなどの電解質アニオンなどを用いることができる。
次に本発明の高配向性有機薄膜の作製法について説明
する。本発明の高配向性有機薄膜は前記の縮合多環芳香
族化合物薄膜作製後に該薄膜に電子受容性分子をドーピ
ングした後、電子受容性分子の脱ドーピング処理を施す
ことによって高配向性有機薄膜を作製することができ
る。
する。本発明の高配向性有機薄膜は前記の縮合多環芳香
族化合物薄膜作製後に該薄膜に電子受容性分子をドーピ
ングした後、電子受容性分子の脱ドーピング処理を施す
ことによって高配向性有機薄膜を作製することができ
る。
本発明の高配向性有機薄膜の作製についてその一例を
示す。本発明の高配向性有機薄膜の作製法として、あら
かじめ作製した縮合多環芳香族化合物の薄膜に電子受容
性分子のドーピング処理、脱ドーピング処理を施し高配
向性有機薄膜を得る方法、縮合多環芳香族化合物・電子
受容性分子薄膜作製後に脱ドーピング処理を施すことに
より高配向性有機薄膜を得る方法を挙げることができ
る。
示す。本発明の高配向性有機薄膜の作製法として、あら
かじめ作製した縮合多環芳香族化合物の薄膜に電子受容
性分子のドーピング処理、脱ドーピング処理を施し高配
向性有機薄膜を得る方法、縮合多環芳香族化合物・電子
受容性分子薄膜作製後に脱ドーピング処理を施すことに
より高配向性有機薄膜を得る方法を挙げることができ
る。
前者の高配向性有機薄膜の作製法について説明する。
まず前記の縮合多環芳香族化合物の薄膜をたとえば真空
蒸着法、MBE法、CVD法、スパッタリングなどの薄膜形成
法によって作製する。得られた膜は基板上の薄膜として
得られる。この際、基板材料として石英ガラス、フッ化
カルシウム、サファイヤ、アルミナなどのセラミック材
料、シリコン、ゲルマニウム、ITO,GaAs,InSb,GaNなど
の半導体材料、金、アルミニウム、銀、鉄、ステンレス
などの金属材料、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系、Bi−Sr−Ca−Cu−
Ｏ系、Nd系などの超伝導材料、ポリエステル、ポリスチ
レン、ポリエチレン、ポリアセチレン、ポリピロールな
どの有機物材料などを用いることができる。また、基板
は使用する目的に応じて種々の形態が使用可能である。
まず前記の縮合多環芳香族化合物の薄膜をたとえば真空
蒸着法、MBE法、CVD法、スパッタリングなどの薄膜形成
法によって作製する。得られた膜は基板上の薄膜として
得られる。この際、基板材料として石英ガラス、フッ化
カルシウム、サファイヤ、アルミナなどのセラミック材
料、シリコン、ゲルマニウム、ITO,GaAs,InSb,GaNなど
の半導体材料、金、アルミニウム、銀、鉄、ステンレス
などの金属材料、Ｙ−Ba−Cu−Ｏ系、Bi−Sr−Ca−Cu−
Ｏ系、Nd系などの超伝導材料、ポリエステル、ポリスチ
レン、ポリエチレン、ポリアセチレン、ポリピロールな
どの有機物材料などを用いることができる。また、基板
は使用する目的に応じて種々の形態が使用可能である。
前記の縮合芳香環化合物の薄膜形成法として、たとえ
ば真空蒸着法を用いた場合は圧力10-2Torr以下の雰囲気
で前記の縮合多環芳香族化合物を加熱蒸着する。この雰
囲気の圧力は低い方が配向性薄膜を得るために望ましく
好ましくは10-4Torr以下である。またMBE法を用いる場
合は縮合多環芳香族の蒸着源としてクヌーセンセル、電
子線銃加熱、ガスセルのいずれも使用可能であり、通常
の成膜法によって薄膜を得ることができる。さらにCVD
法の場合は真空下またはキャリアーガス存在下で縮合多
環芳香族の蒸気を基板上に供給することによって薄膜が
得られる。また、スパッタリングの場合は縮合多環芳香
族化合物のターゲットを用いてアルゴンスパッタを行い
基板上に薄膜を形成する。このようにして縮合多環芳香
族化合物薄膜が得られるが前記の方法に限定されない。
ば真空蒸着法を用いた場合は圧力10-2Torr以下の雰囲気
で前記の縮合多環芳香族化合物を加熱蒸着する。この雰
囲気の圧力は低い方が配向性薄膜を得るために望ましく
好ましくは10-4Torr以下である。またMBE法を用いる場
合は縮合多環芳香族の蒸着源としてクヌーセンセル、電
子線銃加熱、ガスセルのいずれも使用可能であり、通常
の成膜法によって薄膜を得ることができる。さらにCVD
法の場合は真空下またはキャリアーガス存在下で縮合多
環芳香族の蒸気を基板上に供給することによって薄膜が
得られる。また、スパッタリングの場合は縮合多環芳香
族化合物のターゲットを用いてアルゴンスパッタを行い
基板上に薄膜を形成する。このようにして縮合多環芳香
族化合物薄膜が得られるが前記の方法に限定されない。
次いで、得られた薄膜に電子受容性分子をドーピング
した後脱ドーピングすることによって配向性薄膜とする
ことができる。このドーピングの方法としてガス状分子
（ドーパント）を用いた気相ドーピング、ドーパント溶
液または液状ドーパント中でドーピングする液相ドーピ
ング、固体状のドーパントを薄膜に接触させて拡散させ
る固相ドーピングのいずれも使用可能である。また必要
があれば電解することによりドーピングの効率を向上さ
せることもできる。
した後脱ドーピングすることによって配向性薄膜とする
ことができる。このドーピングの方法としてガス状分子
（ドーパント）を用いた気相ドーピング、ドーパント溶
液または液状ドーパント中でドーピングする液相ドーピ
ング、固体状のドーパントを薄膜に接触させて拡散させ
る固相ドーピングのいずれも使用可能である。また必要
があれば電解することによりドーピングの効率を向上さ
せることもできる。
次に、ドーピング処理した薄膜は脱ドーピングを施す
ことによって高配向性有機薄膜を得ることができる。こ
の脱ドーピング方法についてその一例を示す。ドーピン
グプロセスにおいて蒸気圧の高いドーパント分子がドー
ピングされた薄膜は高真空下で処理することによりドー
パント分子を薄膜から脱ドーピングさせることができ
る。この際、必要があれば加熱を行い脱ドーピングを加
速することができる。ドーパントが液相抽出できる薄膜
では、ドーパントを溶解できる溶媒や溶液中に浸漬して
拡散除去することによって脱ドーピングすることができ
る。必要があれば、薄膜に電解ドーパントの時と逆の電
界を印加して脱ドーピングを加速することもできる。上
記のようにして脱ドーピングを行うが上記に限定されな
い。
ことによって高配向性有機薄膜を得ることができる。こ
の脱ドーピング方法についてその一例を示す。ドーピン
グプロセスにおいて蒸気圧の高いドーパント分子がドー
ピングされた薄膜は高真空下で処理することによりドー
パント分子を薄膜から脱ドーピングさせることができ
る。この際、必要があれば加熱を行い脱ドーピングを加
速することができる。ドーパントが液相抽出できる薄膜
では、ドーパントを溶解できる溶媒や溶液中に浸漬して
拡散除去することによって脱ドーピングすることができ
る。必要があれば、薄膜に電解ドーパントの時と逆の電
界を印加して脱ドーピングを加速することもできる。上
記のようにして脱ドーピングを行うが上記に限定されな
い。
次に後者の方法、すなわち縮合多環芳香族化合物−電
子受容性分子薄膜を作製後に脱ドーピング処理を行い高
配向性有機薄膜を得る方法について説明する。
子受容性分子薄膜を作製後に脱ドーピング処理を行い高
配向性有機薄膜を得る方法について説明する。
縮合多環芳香族化合物−電子受容性分子薄膜の作製法
についてその一例を示す。前記の薄膜作製法である真空
蒸着法、MBE法を用いて縮合多環芳香族化合物と酸化性
分子をそれぞれ蒸着源から基板上に積層して薄膜を作製
する。得られた薄膜はすでに電子受容性分子がドーピン
グされているため、この膜を脱ドーピング処理すること
によって配向性有機薄膜が作製できる。脱ドーピングの
方法は前者の方法と同様にして行なうことができる。
についてその一例を示す。前記の薄膜作製法である真空
蒸着法、MBE法を用いて縮合多環芳香族化合物と酸化性
分子をそれぞれ蒸着源から基板上に積層して薄膜を作製
する。得られた薄膜はすでに電子受容性分子がドーピン
グされているため、この膜を脱ドーピング処理すること
によって配向性有機薄膜が作製できる。脱ドーピングの
方法は前者の方法と同様にして行なうことができる。
また、必要があればドーピングと脱ドーピングの工程
を繰り返し行い配向性を高めることもできる。
を繰り返し行い配向性を高めることもできる。
脱ドーピング後に得られた薄膜はドーピングを行う前
の薄膜に比べてその配向性が向上する。薄膜の配向性は
通常のＸ線回折法、電子線回折法などの回折法によって
評価することができる。たとえば、Ｘ線回折法では有機
薄膜の高配向性を示す指標は、その薄膜の（OOn）面
（ｎは１以上の整数）の次数ｎの増加や（OOn）面以外
のサブピークの減少・消失である。また場合によっては
（OOn）回折面の回折強度増加が認められる。これらの
ことから、ドーピング・脱ドーピングによって薄膜の配
向性の向上を評価することができる。また、Ｘ線回折パ
ターンの（OO1）面の層間距離に相当する格子定数から
薄膜中で縮合多環芳香族化合物がその長軸を基板面に垂
直または水平のいずれかの方向に配向しているかを推定
することができる。通常、縮合多環芳香族化合物薄膜は
その分子の長軸が基板面に垂直方向に配向しやすい傾向
にある。我々はこの薄膜にドーピング・脱ドーピングを
行うことによってより高配向性となることを見い出し
た。なお、この配向性向上の原因は明かでないがドーピ
ングによって縮合多環芳香族化合物分子相中に電子受容
性分子のドーパントが進入する際に何らかの相互作用に
よって縮合多環芳香族分子の配列を揃えるためと考えら
れる。脱ドーピング後のドーパント含量は膜厚、ドーパ
ント分子種、縮合多環芳香族化合物の分子種、脱ドーピ
ング方法などによって異なるため特に限定されない。ま
た、利用する用途によってドーパントの含量が許される
場合には脱ドーピングの途中過程の膜で用いることがで
きる。
の薄膜に比べてその配向性が向上する。薄膜の配向性は
通常のＸ線回折法、電子線回折法などの回折法によって
評価することができる。たとえば、Ｘ線回折法では有機
薄膜の高配向性を示す指標は、その薄膜の（OOn）面
（ｎは１以上の整数）の次数ｎの増加や（OOn）面以外
のサブピークの減少・消失である。また場合によっては
（OOn）回折面の回折強度増加が認められる。これらの
ことから、ドーピング・脱ドーピングによって薄膜の配
向性の向上を評価することができる。また、Ｘ線回折パ
ターンの（OO1）面の層間距離に相当する格子定数から
薄膜中で縮合多環芳香族化合物がその長軸を基板面に垂
直または水平のいずれかの方向に配向しているかを推定
することができる。通常、縮合多環芳香族化合物薄膜は
その分子の長軸が基板面に垂直方向に配向しやすい傾向
にある。我々はこの薄膜にドーピング・脱ドーピングを
行うことによってより高配向性となることを見い出し
た。なお、この配向性向上の原因は明かでないがドーピ
ングによって縮合多環芳香族化合物分子相中に電子受容
性分子のドーパントが進入する際に何らかの相互作用に
よって縮合多環芳香族分子の配列を揃えるためと考えら
れる。脱ドーピング後のドーパント含量は膜厚、ドーパ
ント分子種、縮合多環芳香族化合物の分子種、脱ドーピ
ング方法などによって異なるため特に限定されない。ま
た、利用する用途によってドーパントの含量が許される
場合には脱ドーピングの途中過程の膜で用いることがで
きる。
本発明の薄膜の膜厚は利用する目的により変化するた
めに限定できないが、50Åからミクロンオーダーまで作
製が可能である。
めに限定できないが、50Åからミクロンオーダーまで作
製が可能である。
必要があれば、本発明の薄膜上に保護層や電極、他の
材料の層を設けることもできる。また本発明の薄膜を応
用した機能材料とするために、本発明の薄膜と他の材料
の薄膜の多層の積層膜として用いることもできる。
材料の層を設けることもできる。また本発明の薄膜を応
用した機能材料とするために、本発明の薄膜と他の材料
の薄膜の多層の積層膜として用いることもできる。
上記で得られた高配向性有機薄膜は、その分子配向性
に優れ、かつ大気中に長時間放置しても安定であるた
め、電子材料としてエレクトロニクスやオプトエレクト
ロニクスなどの種々の分野に応用でき工業上有益であ
る。
に優れ、かつ大気中に長時間放置しても安定であるた
め、電子材料としてエレクトロニクスやオプトエレクト
ロニクスなどの種々の分野に応用でき工業上有益であ
る。
以下実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
実施例１ ペンタセンを石英ガラス基板上に2000Åの膜厚で真空
蒸着してペンタセンの薄膜を作製した。この作製条件と
して基板温度は室温、圧力10-5Torrの雰囲気下で、蒸着
源はタングステンボートの抵抗加熱により行った。得ら
れたペンタセン薄膜の構造をＸ線回折法により測定した
ところ格子定数15Åの（OOn）面（ｎ＝１〜３）ととも
に格子定数14Åの（OOn）面（ｎ＝１〜３）が認められ
た。次に得られた薄膜を沃素ガス雰囲気（室温、2Torr
の圧力下）中でドーピングを行った後、該薄膜を50℃の
温度で圧力1x10-5Torrの雰囲気下に10時間保持して脱ド
ーピングを行った。
蒸着してペンタセンの薄膜を作製した。この作製条件と
して基板温度は室温、圧力10-5Torrの雰囲気下で、蒸着
源はタングステンボートの抵抗加熱により行った。得ら
れたペンタセン薄膜の構造をＸ線回折法により測定した
ところ格子定数15Åの（OOn）面（ｎ＝１〜３）ととも
に格子定数14Åの（OOn）面（ｎ＝１〜３）が認められ
た。次に得られた薄膜を沃素ガス雰囲気（室温、2Torr
の圧力下）中でドーピングを行った後、該薄膜を50℃の
温度で圧力1x10-5Torrの雰囲気下に10時間保持して脱ド
ーピングを行った。
得られた薄膜の構造をＸ線回折法により測定したとこ
ろ格子定数15Åの（OOn）面（ｎ＝１〜４）が認めら
れ、かつ格子定数14Åの回折面は消失した。
ろ格子定数15Åの（OOn）面（ｎ＝１〜４）が認めら
れ、かつ格子定数14Åの回折面は消失した。
実施例２ 実施例１と同様にしてポリエステル基板に1000Åの膜
厚でペンタセン薄膜を作製した。得られた薄膜の構造を
Ｘ線回折法により測定したところ28Åと14〜15Åの層間
距離の回折面が見られた。
厚でペンタセン薄膜を作製した。得られた薄膜の構造を
Ｘ線回折法により測定したところ28Åと14〜15Åの層間
距離の回折面が見られた。
このペンタセン薄膜を、10mTorrのSO3ガス雰囲気下に
置くことによりドーピングして配向性導電性薄膜を得
た。ついで該薄膜を圧力10-5Torrの雰囲気中で90℃に保
持して脱ドーピングを行った。
置くことによりドーピングして配向性導電性薄膜を得
た。ついで該薄膜を圧力10-5Torrの雰囲気中で90℃に保
持して脱ドーピングを行った。
得られた薄膜の構造をＸ線回折法で評価したところ格
子定数15Åの（OOn）面（ｎ＝１〜４）が認められた。
これらのことからドーピング・脱ドーピングによってペ
ンタセン薄膜中の分子の配向性が向上したことがわかっ
た。
子定数15Åの（OOn）面（ｎ＝１〜４）が認められた。
これらのことからドーピング・脱ドーピングによってペ
ンタセン薄膜中の分子の配向性が向上したことがわかっ
た。
実施例３ 部分的に金薄膜（300Å）をもうけた石英基板を用い
て該基板上にペンタセンを3000Åの膜厚で真空蒸着して
ペンタセン薄膜を得た。成膜条件として基板温度は30
℃、圧力4x10-5Torrの雰囲気下、蒸着源はタングステン
ボートの抵抗加熱により行った。得られた薄膜の構造を
Ｘ線回折により測定したところ格子定数15Åの（OOn）
面（ｎ＝１〜３）とともに層間距離14Åの回折ピークが
見られた。
て該基板上にペンタセンを3000Åの膜厚で真空蒸着して
ペンタセン薄膜を得た。成膜条件として基板温度は30
℃、圧力4x10-5Torrの雰囲気下、蒸着源はタングステン
ボートの抵抗加熱により行った。得られた薄膜の構造を
Ｘ線回折により測定したところ格子定数15Åの（OOn）
面（ｎ＝１〜３）とともに層間距離14Åの回折ピークが
見られた。
該薄膜の金薄膜をアノードとして過塩素酸テトラメチ
ルアンモニウムのアセトニトリル溶液（0.05mM）中で電
解することによりClO4 -のドーピングを行った後、アセ
トニトリル浸漬・洗浄を繰り返し脱ドーピングを行っ
た。
ルアンモニウムのアセトニトリル溶液（0.05mM）中で電
解することによりClO4 -のドーピングを行った後、アセ
トニトリル浸漬・洗浄を繰り返し脱ドーピングを行っ
た。
該薄膜の構造をＸ線回折法（CuKα線）により測定し
たところ格子定数15Åの（OOn）（ｎ＝１〜４）の回折
面が認められ、かつ層間距離14Åの回折ピークは消失し
た。
たところ格子定数15Åの（OOn）（ｎ＝１〜４）の回折
面が認められ、かつ層間距離14Åの回折ピークは消失し
た。
実施例４ 部分的に金薄膜（膜厚500Å）被覆した石英ガラス基
板上にペンタセン−沃素薄膜を作製した。MBE装置を用
いて、圧力10-5Torrの雰囲気下でペンタセンをＫセル加
熱、沃素はガスセルにより基板上に5000Åのペンタセン
−沃素薄膜を作製した。なお、基板温度は10℃であっ
た。ついで、該薄膜を圧力10-4Torrの雰囲気下で60℃に
保持して脱ドーピングを行った。
板上にペンタセン−沃素薄膜を作製した。MBE装置を用
いて、圧力10-5Torrの雰囲気下でペンタセンをＫセル加
熱、沃素はガスセルにより基板上に5000Åのペンタセン
−沃素薄膜を作製した。なお、基板温度は10℃であっ
た。ついで、該薄膜を圧力10-4Torrの雰囲気下で60℃に
保持して脱ドーピングを行った。
得られた薄膜の構造をＸ線回折法で評価したところ格
子定数15Åの（OOn）面（ｎ＝１〜５）が認められた。
子定数15Åの（OOn）面（ｎ＝１〜５）が認められた。
実施例５ ポリエチレンフィルム基板上にヘプタセン薄膜を膜厚
1000Åで真空蒸着した。成膜条件として基板温度は25
℃、圧力1x10-5Torrの雰囲気下、蒸着源はタングステン
ボートの抵抗加熱により成膜を行った。得られた薄膜の
構造をＸ線回折法で評価したところ格子定数18Åの（OO
n）面（ｎ＝１〜３）の回折面が見られた。真空容器中
でこの薄膜に沃素ガス（圧力2mTorr）を導入してドーピ
ングを施した後、圧力1x10-6Torrの雰囲気で１週間放置
して脱ドーピングを行った。得られた薄膜の構造をＸ線
回折法で評価したところ格子定数18Åの（OOn）面（ｎ
＝１〜６）の回折面が見られた。
1000Åで真空蒸着した。成膜条件として基板温度は25
℃、圧力1x10-5Torrの雰囲気下、蒸着源はタングステン
ボートの抵抗加熱により成膜を行った。得られた薄膜の
構造をＸ線回折法で評価したところ格子定数18Åの（OO
n）面（ｎ＝１〜３）の回折面が見られた。真空容器中
でこの薄膜に沃素ガス（圧力2mTorr）を導入してドーピ
ングを施した後、圧力1x10-6Torrの雰囲気で１週間放置
して脱ドーピングを行った。得られた薄膜の構造をＸ線
回折法で評価したところ格子定数18Åの（OOn）面（ｎ
＝１〜６）の回折面が見られた。
実施例６ 石英ガラス基板上に真空蒸着法で膜厚800Åのナフタ
セン薄膜を作製した。成膜条件として基板温度は40℃、
圧力5x10-5Torrの雰囲気下で、蒸着源はタングステンボ
ートの抵抗加熱によって成膜を行った。この薄膜の構造
をＸ線回折法で評価したところ格子定数12Åの（OOn）
面（ｎ＝１〜３）が認められた。真空容器中でこの薄膜
にNOxガス（圧力10Torr）を導入してドーピングを施し
た後、圧力4x10-6Torrの雰囲気下で２時間保持すること
によって脱ドーピングを行った。
セン薄膜を作製した。成膜条件として基板温度は40℃、
圧力5x10-5Torrの雰囲気下で、蒸着源はタングステンボ
ートの抵抗加熱によって成膜を行った。この薄膜の構造
をＸ線回折法で評価したところ格子定数12Åの（OOn）
面（ｎ＝１〜３）が認められた。真空容器中でこの薄膜
にNOxガス（圧力10Torr）を導入してドーピングを施し
た後、圧力4x10-6Torrの雰囲気下で２時間保持すること
によって脱ドーピングを行った。
得られた該薄膜の構造をＸ線回折法（CuKα線）によ
り測定したところ格子定数12Åの（OOn）面（ｎ＝１〜
４）の回折面が認められた。
り測定したところ格子定数12Åの（OOn）面（ｎ＝１〜
４）の回折面が認められた。
実施例７ 石英ガラス基板上にコロネン薄膜を蒸着法で作製し
た。作製条件として圧力4x10-5Torrの雰囲気下で基板温
度20℃、蒸着源はタングステンボートの抵抗加熱により
行った。このコロネン薄膜の構造をＸ線回折法で評価し
たところ格子定数9.3Åの（OOn）面（ｎ＝１〜４）が見
られた。
た。作製条件として圧力4x10-5Torrの雰囲気下で基板温
度20℃、蒸着源はタングステンボートの抵抗加熱により
行った。このコロネン薄膜の構造をＸ線回折法で評価し
たところ格子定数9.3Åの（OOn）面（ｎ＝１〜４）が見
られた。
この薄膜を臭素ガス雰囲気（圧力100Torr）中でドー
ピングを行った後、圧力1x10-6Torrの雰囲気下に保持し
て脱ドーピングを行った。得られた薄膜の構造をＸ線回
折法で評価したところ格子定数9.5Åの（OOn）面（ｎ＝
１〜６）が認められた。
ピングを行った後、圧力1x10-6Torrの雰囲気下に保持し
て脱ドーピングを行った。得られた薄膜の構造をＸ線回
折法で評価したところ格子定数9.5Åの（OOn）面（ｎ＝
１〜６）が認められた。
実施例８ 石英ガラス基板上にクオテリレン薄膜を蒸着法で作製
した。作製条件として圧力1x10-5Torrの雰囲気下で基板
温度20度、蒸着源はタングステンボートの抵抗加熱によ
り行った。このクオテリレン薄膜の構造をＸ線回折法で
評価したところ格子定数20Åの（OOn）面（ｎ＝１〜
３）が見られた。
した。作製条件として圧力1x10-5Torrの雰囲気下で基板
温度20度、蒸着源はタングステンボートの抵抗加熱によ
り行った。このクオテリレン薄膜の構造をＸ線回折法で
評価したところ格子定数20Åの（OOn）面（ｎ＝１〜
３）が見られた。
この薄膜を臭素ガス雰囲気（圧力2Torr）中でドーピ
ングを行った後、圧力1x10-6Torrの雰囲気下に保持して
脱ドーピングを行った。得られた薄膜の構造をＸ線回折
法で評価したところ格子定数20Åの（OOn）面（ｎ＝１
〜６）が認められた。
ングを行った後、圧力1x10-6Torrの雰囲気下に保持して
脱ドーピングを行った。得られた薄膜の構造をＸ線回折
法で評価したところ格子定数20Åの（OOn）面（ｎ＝１
〜６）が認められた。
実施例９ 石英ガラス基板上にトリフェノジチアジン薄膜を真空
蒸着法で作製した。作製条件として圧力1x10-4Torrの雰
囲気下で基板温度60度、蒸着源はタングステンボートの
抵抗加熱により行った。このトリフェノジチアジン薄膜
の構造をＸ線回折法で評価したところ格子定数９Åの
（OOn）面（ｎ＝1,2）が見られた。
蒸着法で作製した。作製条件として圧力1x10-4Torrの雰
囲気下で基板温度60度、蒸着源はタングステンボートの
抵抗加熱により行った。このトリフェノジチアジン薄膜
の構造をＸ線回折法で評価したところ格子定数９Åの
（OOn）面（ｎ＝1,2）が見られた。
この薄膜を沃素ガス雰囲気（圧力2mTorr）中でドーピ
ングした後、圧力1x10-6Torrの雰囲気下、80度の温度で
脱ドーピングを行った。得られた薄膜の構造をＸ線回折
法で評価したところ格子定数10Åの（OOn）面（ｎ＝１
〜４）が認められた。
ングした後、圧力1x10-6Torrの雰囲気下、80度の温度で
脱ドーピングを行った。得られた薄膜の構造をＸ線回折
法で評価したところ格子定数10Åの（OOn）面（ｎ＝１
〜４）が認められた。
第１図は実施例１において作製したドーピング前のペン
タセン薄膜のＸ線回折パターンを示す。第２図は実施例
１において作製したドーピング・脱ドーピング後のペン
タセン薄膜のＸ線回折パターンを示す。
タセン薄膜のＸ線回折パターンを示す。第２図は実施例
１において作製したドーピング・脱ドーピング後のペン
タセン薄膜のＸ線回折パターンを示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｂ 5/14 Ｈ０１Ｂ 5/14 Ｚ (56)参考文献 特開 昭61−77322（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−166298（ＪＰ，Ａ) 材料技術，Ｖｏｌ．３（３） ｐ143 −150（1985) Ｔｈｉｎ Ｓｄｉｄ Ｆｉｌｍｓ，Ｖ ｏｌ．175，ｐ89−93（1989) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C09K 3/00 C08L 57/00 G02F 1/35 G03C 1/73 H01B 1/12 H01B 5/14 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (1)
- 【請求項１】縮合したベンゼン環の数が３以上13以下で
ある縮合多環芳香族化合物の有機薄膜に、電子受容性分
子のドーピングおよびそれに続く脱ドーピングを施した
高配合性有機薄膜
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13533790A JP2864427B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 高配向性有機薄膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13533790A JP2864427B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 高配向性有機薄膜 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0431487A JPH0431487A (ja) | 1992-02-03 |
| JP2864427B2 true JP2864427B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=15149411
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13533790A Expired - Lifetime JP2864427B2 (ja) | 1990-05-28 | 1990-05-28 | 高配向性有機薄膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864427B2 (ja) |
-
1990
- 1990-05-28 JP JP13533790A patent/JP2864427B2/ja not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| Ｔｈｉｎ Ｓｄｉｄ Ｆｉｌｍｓ，Ｖｏｌ．１７５，ｐ８９−９３（１９８９） |
| 材料技術，Ｖｏｌ．３（３） ｐ１４３−１５０（１９８５） |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0431487A (ja) | 1992-02-03 |
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