2012 Fiscal Year Annual Research Report
新規な含窒素複素環化合物を活用した有機エレクトロニクスの研究
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22550162
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
西田 純一 東京工業大学, 総合理工学研究科(研究院), 助教 (70334521)
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| Project Period (FY) |
2010-04-01 – 2013-03-31
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| Keywords | 有機化学 / 半導体物性 / 高効率太陽電池材料・素子 / 有機導体 / 有機半導体 / 複素環化合物 / 色素増感太陽電池 / 分子集合体 |
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| Research Abstract |
本研究では、アミン系縮合剤の優れた反応性を利用して新規な含窒素複素環化合物の創出を行った。窒素原子を含んだπ共役化合物は強い電子供与性または受容性を示し、分極構造に由来した特異な物性及び分子間相互作用を与えるが、これらの化合物の酸化還元電位測定及び発光特性を含めた基礎溶液物性を検討し、さらに長所を生かした有機デバイスの作製を行った。
窒素原子とホウ素原子を含んだジアザボロール環を有する複素環化合物を合成し、これらが非常に高い分子平面性と対称性を有することをＸ線結晶構造解析から明らかにしている。分子はへリングボーン型に配列し、固体状態で強く青色に発光する。これらの化合物を用いて電界効果トランジスタ（FET）を作成し、比較的に高いホール移動度のp-型の半導体として働くことを初めて見出し、論文として報告した。一方、ジアザボロールをキノンと縮環させることで、平面三配位ホウ素骨格を含んだn-型半導体の開発に成功した。これらの化合物は固体中水素結合を利用した整ったネットワークを形成していたが、電子輸送のパスの形成のために重要であると考えられた。水素結合のネットワークはジケトピロロピロール骨格が導入された化合物でも観察された。加熱することで水素結合を形成する化合物を設計し、電子輸送性が改善されることを報告した。C=N二重結合有する含窒素複素環化合物は電子受容性を示すが、インデノフルオレンジオンの中心のベンゼン環を含窒素のピラジン環に置き換えたジインデノピラジンジオン構造を有する化合物はより強い電子受容性を示し、素子の駆動電圧の小さい優れたn-型FET特性を与えた。
非対称型のフェニルイミド化合物を用いた研究では、トリフルオロメチル基が導入された化合物が対称心のない結晶構造を与え、これらの化合物が機械的刺激によった発光するとリボルミネッセンスを示すことを見出し、論文として報告した。
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| Current Status of Research Progress |
Reason
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
24年度が最終年度であるため、記入しない。
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