深い伝導帯準位を有する新規アモルファス酸化物半導体の開発とその有機発光素子への応用

摘要

有機発光素子（有機EL)の長寿命化や高効率化のために様々な電荷注入材料が報告されてきた。その 中でも、酸化モリブデン（Mo03)は約6. 5eVという大きな電子親和力（真空準位から伝導帯下端までの エネルギー）を有するので、正孔注入材料として多く用いられている。しカゝし、室温作製のMo03は電 気抵抗が高いため、約10nmの非常に薄い形状でのみ使われてきた。また、水や有機溶媒に対する化学 的な不安定性により、溶液プロセスを伴う素子作製には不向きである。そこで、我々は、低温作製でも 高い移動度と化学的安定性をもっと期待されるアモルファス酸ィ匕物半導体（AOS)に着目し、新規正孔 注入材料の開発を行った。従来のAOSは浅い伝導帯準位（電子親和力：約4. 5eV)を持っため正孔注入 材料としての応用は難しいと考えられる力、我々は既存のAOSとMoOxの2成分系で、有機層のHOMO準 位に匹敵する大きな電子親和力が得られることを見出した（図1)。また、光電子分光法を用いた電子 構造解析結果からは、このようなエネルギー準位の変化がMoィオンの価数に強く依存することを明ら かにした。