2018 Fiscal Year Research-status Report
有機デバイスの革新的製造プロセスのための分子配向2次元パターニング技術の開発
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18K04930
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| Research Institution | Institute of Physical and Chemical Research |
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Principal Investigator |
青山 哲也 国立研究開発法人理化学研究所, 開拓研究本部, 専任研究員 (50342738)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
田中 利彦 福島工業高等専門学校, 化学・バイオ工学科, 教授 (10709819)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
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| Keywords | 分子配向 / ナノ・マイクロ科学 / 有機トランジスタ / 有機光エレクトロニクス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、従来の1次元的な分子配向技術を発展させ、分子配向の2次元パターニング技術の開発を実施している。本年度は、2次元精密ラビング装置の開発、ラビング条件の検討、およびラビングプローブの検討に主に取り組んだ。
(1) 2次元精密ラビング装置の開発：1次元ラビング装置での知見をもとに、掃引パターニングをプログラマブルに制御可能なXY自動ステージを導入し、それをベースとした2次元精密ラビング装置を設計し、開発した。さらに、ラビング温度を制御するための、PID制御装置とカートリッジヒーターを導入した。
(2) ラビング条件の検討：チエノキノイド・オリゴマーQQT(CN)4薄膜をラビングすることで、分子がEdge-on配列からFace-on配列に変換されると同時に一方向に配向し、トランジスタ移動度が大きな異方性を示すことを、論文および学会にて報告した。このラビング時の温度を制御することで配向度の増大を図った。その結果、50度以上ではフィルムが欠損したが、40度では良好なフィルム品質を保持したまま、偏光吸収スペクトルにおける二色比が4.7に到達した。これは、室温に比べて3割程度増大した二色比であり、薄膜のラビング時の温度を制御することで配向度増大が可能であることが分かった。
(3) ラビングプローブの検討：2次元パターニングに向けて、従来のラビング布に代わるプローブ材質の検討を開始した。シリコーン・エラストマーにおいて、作製条件と硬度の関係を測定し、プローブに適する材質を調査した。
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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
(1) 2次元精密ラビング装置が完成している。
(2) ラビング装置へのヒーターの組み込みを終えている。
(3) ラビング温度制御の効果を確認している。
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| Strategy for Future Research Activity |
(1) 2次元分子配向：開発した2次元精密ラビング装置を用いて、2次元的な分子配向を実現する。
(2) ラビング条件の検討：高配向度化に向け、ラビング温度に加え、ラビング圧力、掃引速度などのラビング条件の検討を行う。
(3) ラビングプローブの開発：ラビング布に代わるプローブの開発を実施する。分子配向の微小化に向けて、モールド等を利用したマイクロラビングプローブを開発する。
(4) 分子配向パターニング：2次元配向技術と新規ラビングプローブを組み合わせ、分子配向パターニングを実施する。
(5) 適合化合物の拡充：ラビングによる分子配向を確認しているQQT(CN)4に加え、ラビング可能な化合物を調査する。
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| Causes of Carryover |
(1) 参加学会を、次年度開催のものに変更した。
(2) アルバイト雇用を次年度以降に集中させるため、今年度の雇用を見送った。
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Research Products
(6 results)
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[Presentation] チエノキノイド半導体薄膜におけるラビング温度制御による分子配向度の増大2019
Author(s)
青山 哲也, 田中 利彦, Heinrich Benoit, Mathevet Fabrice, 松島 敏則, 高石 和人, 松本 真哉, 内山 真伸, 安達 千波矢, Ribierre Jean-Charles
Organizer
第66回応用物理学会春季学術講演会, 東京
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[Presentation] ラビングによるチエノキノイド分子のEdge-on/Face-on変換と有機トランジスタ移動度の異方性2018
Author(s)
青山哲也, 田中利彦, Heinrich Benoit, Mathevet Fabrice, 松島敏則, 高石和人, 松本真哉, 内山真伸, 安達千波矢, Ribierre Jean‐Charles
Organizer
第79回応用物理学会秋季学術講演会, 名古屋
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[Presentation] Mechanical rubbing-induced edge-on to face-on reorientation and molecular alignment in thienoquinoid transistors2018
Author(s)
Tetsuya Aoyama, Toshihiko Tanaka, Benoit Heinrich, Fabrice Mathevet, Toshinori Matsushima, Kazuto Takaishi, Shinya Matsumoto, Masanobu Uchiyama, Chihaya Adachi, Jean-Charles Ribierre
Organizer
9th International Conference on Molecular Electronics (ElecMol9), Paris, France
Int'l Joint Research
