Development of ambipolar transistor using organic biradical single crystal
| Project/Area Number |
16K05956
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Research Field |
Device related chemistry
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| Research Institution | Tokyo University of Science |
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Principal Investigator |
Kanai Kaname 東京理科大学, 理工学部物理学科, 教授 (10345845)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
赤池 幸紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (90581695)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2019)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
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| Keywords | 有機半導体 / 有機ビラジカル / 有機電界効果トランジスタ / 有機半導体単結晶 / 電子状態 / (diC8-BTBT)(TCNQ) / 有機半導体デバイス |
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| Outline of Final Research Achievements |
In most molecular crystals, the weak dispersive force is the main cohesive force, so that the overlap of the wave functions between molecules is small. On the other hand, some molecules called organic biradicals show specific properties such as having very strong intermolecular interaction compared to other organic semiconductors.
In this study, we developed a method for growing single crystals of a singlet organic biradical Ph2-IDPL and applied it to field effect transistors. In addition, basic research such as electronic states of some related reference materials was also conducted. We succeeded in developing a method for growing single crystals from vapor phase and liquid phase Ph2-IDPL. The characteristics of the obtained Ph2-IDPL crystals were evaluated by various methods.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
Ph2-IDPLは、強い分子間相互作用に加え、微小なエネルギーギャップを有すため、電気特性はn型とp型の両方の性質を持つ両極性を示す。この特異な性質から、Ph2-IDPLは、有機エレクトロニクスの新しい材料としての可能性を秘めているが、応用に適した単結晶の育成が行われていないために、応用研究を進める上で、大きな障害となっていた。
本研究では、気相や、Ph2-IDPLの溶液から単結晶を育成する方法を開発した。特に、溶液からの育成では、溶媒によって成長面を制御することが可能であることを示した。この成果は、有機エレクトロニクスにおいて、有機ビラジカルが重要な材料となり得る可能性を示すことができた。
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Report
(5 results)
Research Products
(24 results)
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[Journal Article] Effects of Molecular Orientation of Fullerene Derivative at Donor/Acceptor Interface on Device Performance of Organic Photovoltaics2018
Author(s)
Kouki Akaike, Takumi Kumai, Kyohei Nakano, Shed Abdullah, Shun Ouchi, Yuuki Uemura, Yuta Ito, Akira Onishi, Hiroyuki Yoshida, Keisuke Tajima, Kaname Kanai
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Journal Title
Chemistry of Matrials
Volume: 30
Issue: 22
Pages: 8233-8243
DOI
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Peer Reviewed
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[Journal Article] Nitrogen Substitution Impacts Organic-Metal Interface Energetics2016
Author(s)
A. Yang, A. Canellas, M. Sato, B. Wang, R.-B. Wang, H. Koike, I. Salzmann, P. K.Thakur, T.-L. Lee, L.-J. Liu, S.Kera, A. Gerlach, K. Kanai, J. Fan, F. Schreiber, and S.Duhm
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Journal Title
Phys. Rev. B
Volume: 94
Issue: 15
DOI
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Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Presentation] トポロジカル絶縁体Bi2Se3表面へのドナー性有機分子TTNの吸着による電子状態の変化2019
Author(s)
北澤辰也, 下澤皐介, 矢治光一郎, 石田行章A, 黒田健太A, 原沢あゆみ, 近藤弘, 山中隆義, 矢口宏, 間瀬一彦, 辛埴, 赤池幸紀, 金井要
Organizer
日本物理学会 第74回年次大会
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