2005 Fiscal Year Annual Research Report
ドナー-アクセプタ-型分極分子に基づく単一成分導体および特異な導電体の開発
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15073212
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
山下 敬郎 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (90116872)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
西田 純一 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (70334521)
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| Keywords | 有機半導体 / 有機FET / 分子性固体 / 構造・機能材料 / 合成化学 / 有機エレクトロニクス |
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| Research Abstract |
本研究では分子間のπ-πおよびヘテロ原子間相互作用を有するヘテロ環化合物に着目し、これらを半導体に用いた高性能有機電界効果トランジスタ(OFET)を開発した。また、いくつかのヘテロ環化合物の結晶構造解析を行い、結晶構造とFET特性の相関を示して、高性能OFETの分子設計について検討した。
具体的には、p-型のOFETとしてテトラチアフルバレン(TTF)誘導体を半導体に用いたFETを開発した。多環芳香族環を縮合させることで、系の安定化と分子間π-π相互作用を強くすることが出来た。ナフタレン縮合体はヘリングボーン構造を有し、そのFETはホール移動度0.42cm^2/Vsを示した。一方、キノキサリン縮合体は電子受容性のキノキサリン環と電子供与性のTTF骨格との分子間電荷移動相互作用でπ-スタック構造を取っており、そのFETのホール移動度は0.20cm^2/Vsであった。また、酸素への安定性が増大した。
n-型のFETとしてはヘテロ環オリゴマーの末端にトリフルオロメチルフェニル基を導入して高性能化を実現した。例えば、チアゾロチアゾールをコアのヘテロ環とした半導体は0.30cm^2/Vsの高い電子移動度を示した。この分子はπ-スタック構造をしており、他のチアゾロチアゾール誘導体の結晶構造解析の結果と合わせて、この二環性ヘテロ環骨格はπ-スタック構造を与え易いことが示唆された。さらに、π電子系をビスチアゾールとした化合物は、完全な平面分子であり、2次元カラム構造をしている。これを用いたFETはOTS処理したSiO_2基板を用いることにより電子移動度として1.83cm^2/Vsの高い値を示した。
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Research Products
(7 results)
