課題番号 ：S-20-OS-0061　
利用形態 ：機器利用
利用課題名（日本語） ：有機薄膜の膜厚測定　
Program Title (English) ：Thickness measurements of organic thin films
利用者名（日本語） ：桃野法樹1),福井賢一2)
Username (English) ：Houju Momono1), Ken-ichi Fukui2)
所属名（日本語）：1) 大阪大学基礎工学部化学応用科学科，2) 大阪大学大学院基礎工学研究科物質創成専攻
Affiliation (English) :1) School of Engineering Science, Osaka University,　2) Graduate School of Engineering Science, Osaka University　

概要（Summary ）
C10-DNBDT-NW分子は，ねじれ構造をもつことで分子の熱振動が抑制され，分子の長軸(約4 nm)を基板に垂直にπスタックすることでキャリア伝導を可能とする極めて結晶性の高い薄膜が形成できる[1]。さらに，ゲート電極上に形成した絶縁性薄膜の上に，成長速度と方向を制御した連続エッジキャスト法により調製したC10-DNBDT-NW結晶性薄膜の膜厚は，分子2，3層の厚みでも電界効果トランジスタ(FET)として動作するp型半導体として働く[1]。この有機薄膜の膜厚を正確に測定するために，空間分解能が高い接触式膜厚測定器の技術相談を行った上で，測定を試みた。
２．実験（Experimental）
【利用した装置】　S17 接触式膜厚測定器
【実験方法】ゲート電極上に形成した絶縁性薄膜の上に，連続エッジキャスト法により作製したC10-DNBDT-NW結晶性薄膜について，ソースおよびドレイン電極として金の蒸着により電極を形成し，薄膜FETを作製した。さらに，FETの動作確認およびAFMによる薄膜の一部の構造測定を実施。その上で，同じプロセスで形成した結晶性薄膜を，接触式膜厚測定器で計測。
３．結果と考察（Results and Discussion）
作製したC10-DNBDT-NW結晶性薄膜によるFETの特性測定では，10 cm2V− 1s− 1と高いホール移動度が得られている(Fig. 1)。さらに，C10-DNBDT-NW結晶性薄膜の一部の領域のAFM像(Fig.2)において，垂直配向した分子1層に相当するステップが観測された。以上により，薄膜FETとして動作する結晶性薄膜が形成されていることが確認された。
一方，当該研究室で有するAFMでは走査可能範囲

が狭く，薄膜の端部分から絶対的な膜厚が決定できなかったことから，接触式膜厚測定器による測定を試みた。しかし，基板と薄膜の境目が測定からは確認できず、当初の目的を達成することはできなかった。膜厚がやや厚い(と考えられる)試料での計測を再度行い，本手法で膜厚の計測が可能なのかの判定を行いたい。
４．その他・特記事項（Others）
・参考文献
[1] A. Yamamura, et al., Sci. Adv, 4, 5758 (2018).
５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
なし
６．関連特許（Patent）
なし