| 研究課題/領域番号 |
16K05956
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
デバイス関連化学
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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研究代表者 |
金井 要 東京理科大学, 理工学部物理学科, 教授 (10345845)
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| 研究分担者 |
赤池 幸紀 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 材料・化学領域, 主任研究員 (90581695)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | 有機半導体 / 有機ビラジカル / 有機電界効果トランジスタ / 有機半導体単結晶 / 電子状態 / (diC8-BTBT)(TCNQ) / 有機半導体デバイス |
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| 研究成果の概要 |
多くの分子性結晶は、弱い分散力を主な凝集力とするため、分子間の波動関数の重なりは小さい。一方で、有機ビラジカルと呼ばれる一部の分子は、一般の有機半導体などの分子に比べて非常に強い分子間相互作用を持つなどの特異的な性質を示す。
本研究では、一重項有機ビラジカル分子であるPh2-IDPLの単結晶育成の方法の開発と、電界効果トランジスタへの応用研究を行った。さらに、関連したいくつかの参照物質の電子状態などの基礎研究も合わせて行った。その結果、気相と液相のPh2-IDPLからの単結晶育成方法の開発に成功した。その上で、様々な手法を用いて得られた結晶の特性の評価を行った。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
Ph2-IDPLは、強い分子間相互作用に加え、微小なエネルギーギャップを有すため、電気特性はn型とp型の両方の性質を持つ両極性を示す。この特異な性質から、Ph2-IDPLは、有機エレクトロニクスの新しい材料としての可能性を秘めているが、応用に適した単結晶の育成が行われていないために、応用研究を進める上で、大きな障害となっていた。
本研究では、気相や、Ph2-IDPLの溶液から単結晶を育成する方法を開発した。特に、溶液からの育成では、溶媒によって成長面を制御することが可能であることを示した。この成果は、有機エレクトロニクスにおいて、有機ビラジカルが重要な材料となり得る可能性を示すことができた。
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