2009 Fiscal Year Annual Research Report
ケイ素元素の特徴を活かした新しい分子設計に基づく新規有機トランジスタ材料の開発
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20350092
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
大下 浄治 Hiroshima University, 大学院・工学研究科, 教授 (90201376)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
播磨 裕 広島大学, 大学院・工学研究科, 教授 (20156524)
吉田 拡人 広島大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40335708)
水雲 智信 広島大学, 大学院・工学研究科, 助教 (90436676)
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| Keywords | π電子系 / 有機ケイ素化学 / 有機トランジスタ / 有機薄膜 |
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| Research Abstract |
本研究は、ケイ素元素の特性を活かした薪しい分子設計に基づいて、新規高性能有機薄膜トランジスタ(TFT)材料の開発を行うことを目的とする。具体的に、ケイ素を中心骨格とする星型分子、あるいは共役を拡張したケイ素架橋分子を対象として、新規電子材料の開発を検討する。
昨年度の研究成果を基に検討を行い、以下の成果を得た。
(1) ケイ素基で架橋した新しい星型分子として、中心金属を炭素、ケイ素、ゲルマニウムに変えたものをそれぞれ合成し、3つのクオーターチオフェン基を炭素を中心元素としたケイ素基で架橋した化合物が、移動度0.0012cm^2/Vs、On/Off比10000という良好な性能を持つトランジスタ材料として機能することを見出した。また、中心元素の違いによるトランジスタ特性の変化を明らかにする目的で、TRMC法による分子内移動度の測定と、DFT法による分子軌道計算を行ったところ、本質的に、炭素よりもケイ素、ゲルマニウムを中心元素とする方が、分子内・分子間ともに移動度が増す傾向があることが分かった。分子内移動度は、3つのターチオフェン基を架橋した化合物が0.08cm^2/Vsという値を示した
(2) ケイ素基で架橋した星型構造を有する新しいポリマーの合成に成功した。トランジスタ特性を調査したが、活性を示さなかった。今後、分子構造の最適化を行っていく。
(3) ケイ素でスピロ架橋したオリゴチオフェンのπ電子系の拡張と高分子化を検討するための原料の合成に成功した。今後、合成に取りかかっていく。
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