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液晶溶媒を用いた高移動度有機半導体単結晶薄膜の液相エピタキシャル成長

研究課題

研究課題/領域番号 15H03982
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 電子デバイス・電子機器
研究機関東北大学

研究代表者

藤掛 英夫  東北大学, 工学研究科, 教授 (20643331)

研究分担者 石鍋 隆宏  東北大学, 工学研究科, 准教授 (30361132)
柴田 陽生  東北大学, 工学研究科, 助教 (70771880)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2017年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2015年度: 7,670千円 (直接経費: 5,900千円、間接経費: 1,770千円)
キーワード可溶性有機半導体 / 液晶溶媒 / 光配光膜 / 塗布 / 単結晶成長 / X線構造解析 / 有機トランジスタ / 電荷移動度 / 単結晶 / 単結晶薄膜 / エピタキシャル成長 / 単結晶薄板 / 液晶溶液
研究成果の概要

今後の情報化社会を先導するフレキシブルエレクトロニクスを構築するためには、真空成膜やフォトリソグラフィとは異なり、容易に塗布・印刷で形成できて、柔軟構造の高移動度有機半導体の単結晶が必要となる。そこで、まず従来の摩擦配向膜付きガラス基板に可溶性有機半導体の液晶溶液を塗布することで、単結晶の析出成長を確認した。さらに、配向の面内制御が容易で平坦な光配向膜上に塗布することで、単結晶膜の方位を制御した。この単結晶膜の形成は、分子配向を伴う配向膜面からの層状成長に起因すると思われる。析出した単結晶を用いてトランジスタを試作して、移動度の異方性を評価した。これにより、トランジスタ応用の設計指針を得た。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (7件)

すべて 2018 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Single crystalline growth of a soluble organic semiconductor in a parallel aligned liquid crystal solvent using rubbing-treated polyimide films2016

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Matsuzaki, Yosei Shibata, Risa Takeda, Takahiro Ishinabe, Hideo Fujikake
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 56

    • NAID

      210000147330

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 液晶溶媒で結晶方位が制御されたC8BTBT単結晶トランジスタの作製2018

    • 著者名/発表者名
      武田理紗、柴田陽生、石鍋隆宏、藤掛英夫
    • 学会等名
      応用物理学会春季学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Formation of C8BTBT Single Crystal Thin Films by Coating Liquid Crystal and Organic Semiconductor Solution on Photo-Alignment Layer2016

    • 著者名/発表者名
      Risa Takeda, Yosei Shibata, Takahiro Ishinabe, Hideo Fujikake
    • 学会等名
      International Display Workshops
    • 発表場所
      福岡国際会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2016-12-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Anisotropic Growth and Structural Analysis of Single Crystal Using Liquid Crystal Solvent for Molecular Alignment Controlled Organic Transistors2016

    • 著者名/発表者名
      Yosei Shibata, Tomoya Matsuzaki, Takahiro Ishinabe, Hideo Fujikake
    • 学会等名
      SID International Symposium
    • 発表場所
      Moscone Convention Center (San Francisco City, USA)
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 光配向膜と液晶溶媒を用いた有機半導体単結晶成長2016

    • 著者名/発表者名
      藤掛英夫、石鍋隆宏、柴田陽生、武田理紗
    • 学会等名
      映像情報メディア学会発光型/非発光型ディスプレイ合同研究会
    • 発表場所
      富山大学(富山県富山市)
    • 年月日
      2016-01-29
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Large-Area Uniform Film Formation and Optical Anisotropy of Soluble Organic Semiconductor Single Crystals in Liquid Crystal Solutions2015

    • 著者名/発表者名
      Hideo Fujikake, Takahiro Ishinabe, Tomoya Matsuzaki
    • 学会等名
      International Display Workshops
    • 発表場所
      大津プリンスホテル(滋賀県大津市)
    • 年月日
      2015-12-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 液晶溶媒中で成長させた可溶性有機半導体単結晶の光学異方性2015

    • 著者名/発表者名
      藤掛英夫、石鍋隆宏、松崎智也
    • 学会等名
      日本液晶学会討論会
    • 発表場所
      東京工業大学(神奈川県横浜市)
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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