超分子的相互作用による有機半導体分子の配列制御と，その特性向上に関する研究

• 研究課題/領域番号: 13J04935
• 研究種目: 特別研究員奨励費
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 国内
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 大阪大学
• 研究代表者: 中原 勝正 大阪大学, 工学研究科, 特別研究員(DC2)
• 研究期間 (年度): 2013
• 研究課題ステータス: 完了 (2013年度)
• 配分額: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円); 2013年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
• キーワード: 有機半導体 / パイ共役系分子 / 有機トランジスタ / フラン

研究概要

今年度は有機半導体材料として有望な骨格と考えられる酸素架橋屈曲型パイ電子系材料群を合成し評価を行った. 単結晶構造解析の結果, 本分子群はC-H…π相互作用が強く働き中心骨格のずれが無いという特異な性質を有することが分かった, 得られた一連の化合物群の光物性評価を行ったところ高い蛍光量子収率を持っことが分かり, これまで困難とされてきた高い電荷輸送性能性能と発光特性の両立が期待され興味深い. また, 有機薄膜に関してt原子間力顕微鏡(AFM)測定および薄膜XRD測定, 場合によっては放射光施設での実験を行いシート構造の解析を行った. 本研究成果は以下の研究発表において記載されている通り本特別研究員が筆頭著者となって報文として成果を報告した.
本研究は酸素架橋パイ電子系材料の合成および有機デバイスへの応用に関して, 有機合成化学, 元素化学, 光化学さらには半導体物理を幅広く網羅する, 学術的に非常に価値の高いものである. さらに提示された分子設計指針は次世代有機半導体材料の開発へつなげていく点でも有益であり, 応用物理学, 特に材料科学に寄与するところが大きい.

今後の研究の推進方策

(抄録なし)

研究成果

• [雑誌論文] Furan Fused V-Shaped Organic Semiconducting Materials with High Emission and High Mobility (2014)
  • 著者名/発表者名: Nakahara, K. ; Mitsui, C. ; Okamoto, T. ; Yamagishi, M. ; Matsui, H. ; Ueno, T. ; Tanaka, Y. ; Yano, M. ; Matsushita, T. ; Soeda, J. ; Hirose, Y. ; Sato, H. ; Akihito, Y. ; Takeya, J
  • 雑誌名: Chem. Commun. 巻: (印刷中) 号: 40 ページ: 5342-5344
  • DOI: 10.1039/c3cc47577h
  • 査読あり / オープンアクセス
• [雑誌論文] V-Shaped Organic Semiconductors with Solution Processability, High Mobility, and High Thermal Durability (2013)
  • 著者名/発表者名: Okamoto, T. ; Mitsui C. ; Yamagishi, M. ; Nakahara. K. ; Soeda, J. ; Hirose, Y. ; Miwa, K. ; Sato, H. ; Yamano, A. ; Matsushita, T. ; Uemura, T. ; Takeya, J
  • 雑誌名: Adv. Mater. 巻: 25 号: 44 ページ: 6392-6397
  • DOI: 10.1002/adma.201302086
  • 査読あり
• [雑誌論文] Investigation of Hole Transporting Properties in Thin-Film and Single-Crystal Organic Field-Effect Transistors Based on Dinaphtlio [2,1-b : 1',2'-d] thiophene (2013)
  • 著者名/発表者名: Naka tiara. K. ; Mitsui, C. ; Okamoto, T. ; Yamagishi, M. ; Soeda, J. ; Miwa, K. ; Sato, H. ; Yamano, A. ; Uemura, T. ; Takeya, J.
  • 雑誌名: Jpn. J. Appl. Phys. 巻: 52
  • 査読あり
• [雑誌論文] Single-Crystal Field-Effect Transistors with a Furan-Containing Organic Semiconductor Having a Twisted -Electronic System (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakahara, K. ; Mitsui, C. ; Okamoto, T ; Yamagishi, M. ; Miwa, K. ; Sato, H. ; Yarnano, A. ; Uemura, T. ; Takeya, J.
  • 雑誌名: Chem. Len. 巻: 42 号: 6 ページ: 654-656
  • DOI: 10.1246/cl.130133
  • NAID: 10031176040
  • 査読あり
• [学会発表] 新規酸素架橋ビナフタレンV字型有機半導体材料の電荷輸送特性 (2013)
  • 著者名/発表者名: ◯中原勝正・三津井親彦・岡本敏宏・山岸正和・上野隆也・田中佑治・矢野将文・添田淳史・広瀬友里・佐藤寛泰・山野昭人・植村隆文・竹谷純一
  • 学会等名: 第24回 基礎有機化学討論会
  • 発表場所: 学習院大学目白キャンパス(東京都豊島区)
• [学会発表] Alkylated Furan Fused V-Shaped Organic Semiconductors with High Charge Carrier Mo bility (2013)
  • 著者名/発表者名: Nakahara. K. ; Okamoto, T. ; Mitsui, C. ; Yamagishi, M. ; Ueno, T. ; Tanaka, Y. ; Yano, M. ; Soeda, J. ; Hirose, Y. ; Sato, H. ; Yamano, A. ; Uemura. T. ; Takeva. J.
  • 学会等名: 15th Asian Chemical Congress
  • 発表場所: Resorts World Sentosa, Singapore