2010 Fiscal Year Annual Research Report
感光性自己組織化単分子膜の高機能化と有機薄膜トランジスタ作製への応用
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22550114
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
山口 和夫 神奈川大学, 理学部, 教授 (20114902)
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| Keywords | 高分子合成 / 超薄膜 / ナノ材料 / 表面・界面物性 |
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| Research Abstract |
我々が槻発した光分解性の2-ニトロベンジルエステルとしてカルボキシ基を保護したシランカップリング剤1を用いると、得られる感光性の自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayer,SAM)は、フォトマスクを用いた紫外線照射によって露光された領域にのみ親水性のカルボキシ基を生成する。さらに、1の芳香環の4,5位にパーフルオロアルキルオキシ基を導入したシランカップリング剤2のSAMの光照射前後の疎水性と親水性の大きな差を利用することにより、有機薄膜トランジスタ(Oraganic Thin Film Transistor, OTFT)を作製する新たな方法の可能性を見出している。本研究では、感光性シランカップリング剤に含まれる2-ニトロベンジルエステルのベンジル位の置換基および芳香環上の置換基、スペーサーのメチレン鎖長などを検討することによって、光照射に対してより高感度のシランカップリング剤の設計・合成を行い、得られる光分解性SAM をOTFT作製へ応用することを目的とした。
1のSAMに対して,接触露光法によるパターニングの形成を試みたところ、蛍光顕微鏡を用いた従来の投影露光法よりパターンの精度は格段に向上することがわかった。1の2-ニトロベンジルエステルの芳香環の4,5位にメトキシ基を導入し、そのベンジル位の置換基Rを変化させた3を合成し、そのSAMを調製し、光照射に対する感度を調べた。3の溶液中での光分解速度はRがメチル<エチル=プロピル<イソプロピル<t-ブチルの順になり、置換基が嵩高くなるほど分解速度が大きくなることがわかった。しかし、SAM上での光分解速度は、Rがエチル<メチル=t-ブチル<プロピル<イソプロピルの順となり、R=イソプロピルで分解速度が最大となった。
この結果を踏まえ、来年度はベンジル位にイソプロピル基あるいはその他のアルキル基が置換して、3,4位にパーフルオロアルコキシ基を導入したシランカップリング剤4を合成し、SAMを調製し、直接露光法によりパターニングを行ない、パターン化SAM上でのOTFTの作製、評価を行なう予定である。
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