2020 Fiscal Year Annual Research Report
Development of three-dimensional intermolecular interaction and its application to organic molecular conductors and organic electronic materials
| Project/Area Number |
18K05065
|
|---|
| Research Institution | University of Hyogo |
|---|
Principal Investigator |
山田 順一 兵庫県立大学, 物質理学研究科, 教授 (90191311)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2021-03-31
|
| Keywords | 三次元的相互作用 / 重なり積分 / 有機電界効果トランジスタ / p型半導体 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
当該年度では，TTP骨格に起因する二次元的なside-by-side相互作用に加えて，分子の長軸に沿ったend-to-end相互作用による三次元的相互作用の発現を期待して，TTP骨格の両側にテトラヒドロピラン環およびテトラヒドロチオピラン環を導入したBTHP-TTPとBTHTP-TTP，ならびにBTHP-TTPとBTHTP-TTPのハイブリッドであるHPHTP-TTPの合成に成功した。これら三種類のTTP誘導体の薄膜を真空蒸着法により作製して移動度を測定したところ， それぞれ1.25×10-5 (BTHP-TTP)，1.86×10-5 (BTHTP-TTP)，1.27×10-3 (HPHTP-TTP) cm2/Vsであった。いずれのＸ線構造解析にも成功していないため，結晶構造と移動度の相関は明らかになっていないが，最も高い移動度を示したHPHTP-TTPの薄膜ではXRD測定から分子が規則正しく配列していることがわかった。
また，ジベンゾTTF (DB-TTF)が高い移動度(0.1-1 cm2/Vs)を示すことを踏まえて，ピラン環をもつ4,5-ベンゾジチオール誘導体P-BTとそのチオピラン類縁体TP-BTの合成に成功した。P-BTとTP-BTの分子配列はヘリングボーン様式であり，重なり積分からP-BTでは弱い二次元的相互作用が，TP-BTでは弱い三次元的相互作用が示唆された。真空蒸着法により両者の薄膜を作製して移動度を測定した結果，P-BTを用いたトランジスタは動作しなかったが，TP-BTを用いたトランジスタは6.76×10-2 cm2/Vsの移動度を示した。両者のXRD測定により，P-BT分子の配列はランダムであり，TP-BT分子は規則正しく配列していることを明らかにした。
|
