Theory of Active Sites of Organic Semiconductors

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project Area: 3D Active-Site Science
• Project/Area Number: 26105011
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Science and Engineering
• Research Institution: University of Tsukuba
• Principal Investigator: KOBAYASHI Nobuhiko 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (10311341)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 柳澤 将 琉球大学, 理学部, 准教授 (10403007) ; 田村 宏之 東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任准教授 (60390655)
• Research Collaborator: HAMADA Ikutaro
• Project Period (FY): 2014-07-10 – 2019-03-31
• Keywords: 有機半導体 / 活性サイト / 理論

Outline of Final Research Achievements

We studied the following three issues:【Theme1】Theory of electronic/atomic structures and active sites of organic semiconductor by first-principles calculations.【Theme2】Theory of carrier transport and active sites of organic semiconductors.【Theme3】Theory of interactions with photon/phonon fields and active sites of organic semiconductors. We performed detailed structural analysis of organic semiconductors cooperating within the area. We analyzed transport properties and interaction with phonons and photons, and developed a theory for high performance new materials for organic semiconductors.

Free Research Field

物性理論

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

フレキシブルで軽量な有機半導体は、近年、様々な新規分子合成による伝導機能の性能向上が著しく、塗布型プロセス製造法の発展による低コスト化も相まって、次世代電子デバイス材料として強く期待されている。この有機半導体のキャリア伝導特性の制御には、原子レベルでの詳細な原子構造解析を行い、様々な散乱機構を取り入れた量子伝導理論を用いたキャリア伝導解析による理論的体系を構築することが求められていた。ここで作成実証された理論は今後の有機半導体材料開発に貢献でき、学術的意義および社会的意義は大きい。