2014 Fiscal Year Annual Research Report
有機電荷移動錯体・半導体の界面制御と有機トランジスタへの展開
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23350061
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
森 健彦 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (60174372)
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| Project Period (FY) |
2011-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 有機トランジスタ / 有機伝導体 / 有機半導体 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
各種のアンバイポーラ有機トランジスタ材料の開発を行った。ジイオドインジゴを合成しμh/μe = 0.57/0.85 cm2 /Vsを実現した。この物質の結晶構造は無置換インジゴ同様分子が傾いたスタック構造をもつが、分子間のI－I超分子相互作用によって薄膜中ではインジゴ骨格が基板に対して垂直に立つことで高移動度が実現している。古くからアンバイポーラ有機半導体として知られているジシアノメチレンターチオフェンも、基板をテトラテトラコンタン処理することによってμh/μe = 0.3/ 0.6 cm2 /Vsという高性能を安定して示した。青色のビナフチル化合物でもμh/μe = 1.7x10-3/ 2.0x10-3 cm2 /Vs程度のアンバイポーラトランジスタ特性を実現した。比較的強い電子受容体であるチアゾリデンジチオン二量体で、空気中できわめて安定に動作するn型トランジスタを実現した。単結晶トランジスタは大気下の動作で電子移動度0.22 cm2 /Vsを示し、数週間大気中で放置しても、大気中で繰り返し動作させても特性は変化しなかった。有機トランジスタ材料として脚光を浴びているBTBTからつくった電荷移動錯体(BTBT)2X (X = PF6, AsF6, SbF6, TaF6)の熱起電力を調べた。室温の熱起電力は15 μV/K程度でバンド幅は1.4 eV程度と見積もられる。熱伝導率κ = 0.2 W/m Kを仮定すると熱電材料の性能指数ZT = S2σ/κはAsF6塩で0.14となり、有機物としては非常に大きな値となった。溶媒蒸気アニール法によってその場成長させたC8BTBT単結晶トランジスタを用いて20 Kまでバンド伝導を示す有機トランジスタを実現した。80 Kで移動度は一度不連続に低下するが、それ以下の温度でも再び上昇を続け、最後までホッピング伝導にはならなかった。
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| Research Progress Status |
26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 |
26年度が最終年度であるため、記入しない。
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