2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of rigid but soft self-assembled monolayer exhibiting efficient charge transport property
| Project/Area Number |
18K14190
|
|---|
| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
|---|
Principal Investigator |
林 宏暢 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (00736936)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2020-03-31
|
| Keywords | アントラセン / 多量体 / 電荷輸送特性 / 単分子膜 / 前駆体法 |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、系全体が適度に高い結晶性と自由度を維持することで、結晶性膜並みの電荷輸送特性を示す柔らかい分子集合系を電極上に構築することを目的とした。前年度の研究では、2,6位で連結したアントラセン多量体を電荷輸送部位に設定し、その多量体合成ルートの確立に成功した。これを踏まえ最終年度は、自己組織化単分子膜電界効果トランジスタ（SAMFET）作成が可能なアントラセン多量体合成とSAM形成反応を行なった。アントラセン多量体は多量体化するに従い溶解性が低下する。そこで、溶媒に可溶な前駆体に対し、最終段階で光照射によって目的の化合物に変換する「光変換型前駆体法」を用いてSAMFETに利用可能な、リン酸部位を有する一連のアントラセン多量体の合成に成功した。ここで、SAMFETに利用する分子では、電荷輸送部位にアルキル基などの置換基が導入されていない場合に効果的なpi-piスタッキングが期待できる。本研究では、光前駆体法を用いることで、上記の要求を満たす分子合成が可能であることを実証できた。次に、Si/SiO2/AlOx基板を、合成したアントラセン多量体のDMSO溶液に浸漬させ、一定時間経過後に基板を取り出し、洗浄することでSAM修飾基板を得た。水滴接触角を測定したところ、浸漬時間が12時間以降では接触角にほとんど変化が見られなかったことから、SAM形成は12時間程度で完了していると考えられる。得られたSAM膜の構造やモルフォロジーは、原子間力顕微鏡・X線光電子分光・IR測定により評価することに成功し、SAM膜の形成を確認した。ここで、リン酸を有していないアントラセン多量体は、溶解性が悪くディップコート法やスピンコート法を用いても良質な薄膜を得ることができなかった。これらの結果は、溶解性の悪い多量体を利用したSAMFETの有用性を示すものである。
|
-
-
-
-
-
-
[Journal Article] Overcoming Steric Hindrance in Aryl-Aryl Homocoupling via On-Surface Copolymerization2019
Author(s)
Jose I. Urgel, Marco Di Giovannantonio, Guido Gandus, Qiang Chen, Xunshan Liu, Hironobu Hayashi, Pascal Ruffieux, Silvio Decurtins, Akimitsu Narita, Daniele Passerone, Hiroko Yamada, Shi-Xia Liu, Klaus Mullen, Carlo A. Pignedoli, Roman Fasel
-
Journal Title
ChemPhysChem
Volume: 20
Pages: 2360-2366
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
-
-
-
-
-
-
-
