JP5109123B2 - 電界分布又はキャリア分布を高次高調波の強度に基づいて検出する検出装置及びその検出方法 - Google Patents
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Description
以下、図1乃至図11を用いて、第1の実施の形態について説明する。図1は、電界分布又はキャリア分布の観察に用いられる2次高調波(高次高調波)の検出装置(以下、単にSHG(Second-Harmonics Generation)強度分布取得装置100と呼ぶ)の概略的な構成図である。図2は、制御信号出力部30の構成について説明するための模式図である。図3は、制御信号出力部30による制御を説明するための概略的なタイミングチャートである。図4は、電界分布又はキャリア分布の観察方法を説明するための概略的なフローチャートである。図5は、ペンタセンFET50の付近を拡大した概略的な模式図である。図6は、ペンタセンFET50のソース−ドレイン間に電圧が印加される時点に対してペンタセン層8にレーザ光が照射される時点を変更することの概略的な説明図である。図7は、2次高調波の発生メカニズムの説明図である。図8及び図9は、SHG強度分布取得装置100を用いた測定結果を示す説明図である。図10は、ペンタセンFET50がオン状態となったときのシミュレーション結果を示す説明図である。図11は、ペンタセンFET50のバリエーションを示す模式図である。
8 ペンタセン層
100 強度分布取得装置
30 制御信号出力部
1 レーザ発振器
2 波長変換器
3 減衰フィルタ
4 偏光板
5 ハイパスフィルタ
HM1 ハーフミラー
HM2 ハーフミラー
OL 対物レンズ
11 ステージ
12 ハイカットフィルタ
13 偏光板
14 バンドパスフィルタ
15 光電子増倍管
16 処理部
17 レンズ
18 撮像装置
19 フラッシュランプ
20 ロッド
21 スイッチ素子
M1 反射ミラー
M2 反射ミラー
P1 単位領域
P2 単位領域
Claims (14)
- 観察対象物の観察対象層の同一面上に離間して設けられた2つの電極の間の前記観察対象層に設けられた複数の測定領域における電界分布又はキャリア分布を高次高調波の強度に基づいて検出する検出装置であって、
前記複数の測定領域から選択された観察対象領域に基本波を照射する照射部と、
第1信号に基づき前記照射部より前記観察対象領域に前記基本波を照射させ、前記第1信号よりも前に出力する第2信号に基づき前記観察対象物の前記2つの電極の間の前記観察対象層に電圧を印加する制御信号出力部と、
前記複数の測定領域から前記観察対象領域を選択して前記基本波を前記観察対象領域に照射させ、かつ、前記第1の信号の出力時点を制御する処理部と、
前記観察対象物の前記2つの電極の間の前記観察対象層に電圧を印加した時の、前記観察対象領域の電界分布又はキャリア分布に応じて生成された前記高次高調波を検出する検出部と、を備え、
前記制御信号出力部は、前記第1信号の出力時点と前記第2信号の出力時点との間の時間間隔が異なる複数の条件にて、前記第1信号を出力し、
前記処理部は、前記観察対象領域について前記複数の条件での前記高次高調波の検出が終了したら、前記複数の測定領域から前記複数の条件での前記高次高調波の検出が終了していない測定領域を次の観察対象領域として選択し、前記次の観察対象領域に前記基本波を照射させることで、前記複数の測定領域のそれぞれについて前記複数の条件での前記高次高調波を前記検出部に検出させる、
検出装置。 - 前記観察対象物は、前記2つの電極間に有機材料が配置された電子デバイスであることを特徴とする請求項1記載の検出装置。
- 前記有機材料は、テトラセン、フタロシアニン、ポリジアセチレン、ペンタセン、ポリアセチレン、ポリチオフェン、ポルフィリン、フラーレン、ルブレン、ポリパラフェニレンビニレン(PPV)、ポリスチレンスルフォン酸、フルオレン、トリフェニルアミン、ジアミン、アルミキノリノール錯体(Alq3)、ナフチルフェニレンジアミンのうち少なくともいずれか1つであることを特徴とする請求項2記載の検出装置。
- 前記制御信号出力部は、共通のパルス発振器から出力されたパルス信号に基づいて前記第1信号及び前記第2信号を生成することを特徴とする請求項1記載の検出装置。
- 前記高次高調波を通過させ、前記基本波を遮断するフィルタが、前記観察対象物と前記検出部との間に配置されていることを特徴とする請求項1記載の検出装置。
- 前記基本波を前記観察対象物上に集光させる対物レンズと、
前記対物レンズに対する前記観察対象物の相対的な位置を制御するステージと、
をさらに備え、
前記処理部は、前記観察対象領域に集光されるように前記ステージを駆動する、
請求項1記載の検出装置。 - 前記基本波は、所定幅のパルス光であることを特徴とする請求項1記載の検出装置。
- 観察対象物の観察対象層の同一面上に離間して設けられた2つの電極の間の前記観察対象層に設けられた複数の測定領域における電界分布又はキャリア分布を高次高調波の強度に基づいて検出する検出装置であって、
前記複数の測定領域から選択された観察対象領域に照射される基本波を出射する光源と、
前記観察対象領域への前記基本波の進行を制御するスイッチ部と、
第1信号に基づき前記スイッチ部に前記基本波を進行させ、前記第1信号よりも前に出力する第2信号に基づき前記観察対象物の前記2つの電極の間の前記観察対象層に電圧を印加する制御信号出力部と、
前記複数の測定領域から前記観察対象領域を選択して前記基本波を前記観察対象領域に照射させ、かつ、前記第1の信号の出力時点を制御する処理部と、
前記観察対象物の前記2つの電極の間の前記観察対象層に電圧を印加した時の、前記観察対象領域の電界分布又はキャリア分布に応じて生成された前記高次高調波を検出する検出部と、を備え、
前記制御信号出力部は、前記第1信号の出力時点と前記第2信号の出力時点との間の時間間隔が異なる複数の条件にて、前記第1信号を出力し、
前記処理部は、前記観察対象領域について前記複数の条件での前記高次高調波の検出が終了したら、前記複数の測定領域から前記複数の条件での前記高次高調波の検出が終了していない測定領域を次の観察対象領域として選択し、前記次の観察対象領域に前記基本波を照射させることで、前記複数の測定領域のそれぞれについて前記複数の条件での前記高次高調波を前記検出部に検出させる、
検出装置。 - 前記スイッチ部は、前記第1信号の入力に基づいて前記基本波に対して実質的に透明となる電気光学素子であることを特徴とする請求項8記載の検出装置。
- 前記光源は、レーザ発振器であって、
前記スイッチ部は、前記レーザ発振器の共振器内に配置されることを特徴とする請求項8記載の検出装置。 - 前記高次高調波を通過させ、前記基本波を遮断するフィルタが、前記観察対象物と前記検出部との間に配置されていることを特徴とする請求項8記載の検出装置。
- 前記基本波を前記観察対象物上に集光させる対物レンズと、
前記対物レンズに対する前記観察対象物の相対的な位置を制御するステージと、
をさらに備え、
前記処理部は、前記観察対象領域に集光されるように前記ステージを駆動する、
請求項8記載の検出装置。 - 前記基本波は、所定幅のパルス光であることを特徴とする請求項8記載の検出装置。
- 観察対象物の観察対象層の同一面上に離間して設けられた2つの電極の間の前記観察対象層に設けられた複数の測定領域における電界分布又はキャリア分布を高次高調波の強度に基づいて検出する検出方法であって、
前記観察対象物の前記複数の測定領域から選択した観察対象領域の前記観察対象層に、第1のタイミングで基本波を照射し、
前記第1のタイミングよりも前の第2のタイミングで前記観察対象物の前記2つの電極の間の前記観察対象層に電圧を印加し、
前記第1のタイミングと前記第2のタイミングとの間の時間間隔が異なる複数の条件について、前記観察対象物の前記2つの電極の間の前記観察対象層に電圧を印加した時の前記観察対象領域の電界分布又はキャリア分布に応じて生成される前記高次高調波を検出し、
前記観察対象領域について前記複数の条件での前記高次高調波の検出が終了したら、前記複数の測定領域から前記複数の条件での前記高次高調波の検出が終了していない測定領域を次の観察対象領域として選択し、前記次の観察対象領域に前記基本波を照射させることで、前記複数の測定領域のそれぞれについて前記複数の条件での前記高次高調波を検出する、
検出方法。
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