電気二重層トランジスタによる有機半導体単結晶の金属絶縁体転移

摘要

物質の電子物性はキャリア密度に依存し、フィリング制御によって多彩な電子状態が発現する。2 次元性物質の組成を変えることなくフィリング制御する手法として電界効果トランジスタによる電界変調がある。特にイオン液体の電気二重層形成を利用した電気二重層トランジスタ（EDLT）は1014 cm-2ものキャリア密度の変調が可能であり [1]、無機半導体のEDLTでは金属状態や超伝導状態の実現が報告されている [2]。一方で、分子性固体である有機半導体の単結晶に対してはルブレンのEDLTが報告されているのみであり [3]、また他の電子相への相転移は報告されていない。そこで本研究では、当研究室で開発された連続エッジキャスト法 [4]により製膜された、大面積かつ分子レベルで平滑な表面を持つC8-DNBDT-NWの単結晶薄膜を用いてEDLTを作製し、高キャリア密度まで変調した場合の電子状態の変化を伝導特性から評価した。