2021 Fiscal Year Annual Research Report
Organic transistor materials incorporating characteristic pai-electron systems such as metal complexes
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18H02044
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
森 健彦 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (60174372)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
角屋 智史 甲南大学, 理工学部, 助教 (70759018)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 有機トランジスタ / 電荷移動錯体 / アンバイポーラトランジスタ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
一般にp型有機半導体には優れたものが多いが、n型有機半導体には優れたものが少なく、特に空気中で安定に動作するn型有機半導体が強く求められている。そこで本研究では広範囲の酸化還元電位を実現できる金属錯体など、特異なπ電子系を利用した有機半導体の開発を行う。本年度は以下のような研究を実施した。
(1)本研究では2成分系の電荷移動錯体のトランジスタについて研究してきたが、本年度は比較的強いドナー性を示すジアミノナフタレン、ジアミノピレンの錯体について研究を行った。ジアミノナフタレンのブロマニルなどパラキノン類との錯体は、軌道は直交しないにも関わらずHOMOとnext HOMOによる電子伝導がキャンセルしあってホール伝導(p型伝導)を示す。一方ジアミノピレンとの錯体は、ドナー性がはるかに強いにも関わらずドナーHOMOとアクセプターLUMOが直交するため電子伝導(n型伝導)を示す。TCNQ類との錯体は電子伝導(n型伝導)を示す。伝導性の高い分離積層型構造をもつ錯体でも、蒸着膜を用いることによってアンバイポーラトランジスタ特性を得ることに成功した。
(2) アンバイポーラトランジスタはp型とn型トランジスタを並列にしたものとして理解できるが、p型とn型を直列にしたアンチアンバイポーラトランジスタを作成し、その特性が伝達特性のみでなく出力特性も、常に飽和領域での特性として理解できることを示した。
(3)ビロダニン系アクセプターにおいてトリチオン体およびフッ素化アルキル置換体を開発し、トランジスタ特性の大気安定性が改善されることを確認した。チオピランやエチレンジチオ基を導入した新規有機ドナー分子を開発した。
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| Research Progress Status |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和3年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] Supramolecular Recognition within a Nanosized “Buckytrap” That Exhibits Substantial Photoconductivity2023
Author(s)
S. Sen, F. Ishiwari, R. Kaur, M. Ishida, D. Ray, K. Kikuchi, T. Mori, S. Bahring, V. M. Lynch, A. Saeki, D. M. Guldi, J. L. Sessler, and Atanu Jana
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Journal Title
J. Am. Chem. Soc.
Volume: 145
Pages: 1031-1039
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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