2017 Fiscal Year Annual Research Report
Delopment of n-type oraganic semiconductors based on operating mechanism and establishment of rational molecular design
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16H04191
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
家 裕隆 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (80362622)
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2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 有機導体 / 有機半導体材料 / 有機電界効果トランジスタ / 有機薄膜型太陽電池 / 電子輸送性材料 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究の全体構想は機能性材料を指向した新規π共役分子を開発することである。とりわけ応募者は有機エレクトロニクス材料への応用を目指している。この応用に向けて、本研究では電子輸送型（n型）の有機電界効果トランジスタ（OFET）、有機薄膜型太陽電池（OPV）材料の開発に注力している。本研究の方向性としてはデバイス駆動メカニズムをもとに、分子構造と電子構造を精密設計した新規n型共役分子の系統的な開発を行っている。さらに、創成したπ共役分子の分子構造‐基礎物性‐薄膜物性‐デバイス特性の相関を明らかとする。今年度も昨年度に引き続き、n型OFET, OPVに向けた分子開発を実施した。FETに関してはキノイド構造分子に対して、ベンゼン縮環を導入してビラジカル性の寄与を減らすことを目的とした分子開発を行った。得られた分子に関してNMR測定において、ベンゼン縮環の導入によってビラジカル性の寄与が減少していることが明らかとなった。さらに、温度可変のトランジスタ測定の結果、ベンゼン縮環の導入により、電流のオンオフ比の温度依存が減少する傾向が観測された。OPVに関してはフッ素置換を導入したカルボニル縮環型アクセプターユニットの開発に成功した。このユニットの機能を明らかとするため、ドナーーアクセプター型構造のポリマーを開発した。このポリマーはアモルファス特性を示すにも関わらず、９％を超える高い光電変換特性を示した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
トランジスタ、有機薄膜太陽電池ともに分子開発が順調に進捗しているため。
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| Strategy for Future Research Activity |
引き続き、分子構造に特徴のある半導体開発を継続することで、デバイス駆動メカニズム解明を検討する予定である
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