Development and application of organic n-type dopant using novel lithium-containing fullerene

2019 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 17K04970
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Research Field: Nanostructural chemistry
• Research Institution: Tohoku University (2019); The University of Tokyo (2017-2018)
• Principal Investigator: Okada Hiroshi 東北大学, 理学研究科, 客員研究者 (70518258)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松尾 豊 名古屋大学, 工学研究科, 教授 (00334243)
• Project Period (FY): 2017-04-01 – 2020-03-31
• Keywords: フラーレン / 内包フラーレン / 有機半導体 / ドーピング

Outline of Final Research Achievements

The properties of the Li@C60, which is consisted of lithium cation and anionic fullerene C60-, as dopant was investigated. We fabricated thin film of C60 containing Li@C60. In the film, by the electron doping from Li@C60 to C60 solid state, the controlling of Fermi level and career density was achieved. This result is first example of doping without disturbing the solid-state structure of organic semiconductor.

Free Research Field

ナノカーボン化学，有機金属化学

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

無機半導体では，その性質を微調整するために，別の原子を少量加える『ドーピング』と呼ばれる処理が一般的におこなれます．有機半導体でも同様の処理がおこなれますが，別の分子を取り込むために，固体構造がドーピング前後で全く異なってしまうという問題がありました．今回，フラーレンの籠状骨格内にリチウム原子を持つリチウム内包フラーレンを用いることで，固体構造を変化させずドーピングを行えることを示しました．