コンダクティブAFMによる有機半導体の電気的評価

概要

SPM（走査型プローブ顕微鏡）は、探針で試料を走査し、探針－試料間の物理量を検出して、表面形状や物性を画像化する装置です。この中でも、コンダクティブAFMモードを使用すれば、導電性試料を電気的に評価することができ、例えば有機トランジスタにおける、有機半導体層の電気的な欠陥分布を把握することができます。ここでは、有機半導体層にペンタセン蒸着膜を用いた素子について、コンダクティブAFMを用いて評価した事例をご紹介します。

分析事例の紹介

コンダクティブAFMは、導電性の探針を使用して、試料表面を走査しながら試料－探針間に一定のバイアス電圧を印加し、流れる電流を検出する手法です。任意の場所でI/Vカーブを測定することも可能です。
図2にペンタセン蒸着膜を用いた素子を、コンダクティブAFMにて評価した結果を示します。形状像にて観察される結晶粒界（暗い領域）が、電流像における電流が流れにくい領域（明るい領域）として観察されました。