| 研究課題/領域番号 |
21K14698
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| 研究種目 |
若手研究
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
小区分35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 国立研究開発法人産業技術総合研究所 (2023)
東京理科大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
佐藤 友哉 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 研究員 (80836370)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
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| キーワード | 導電性高分子 / 絶縁性高分子 / 構造変化 / 電荷輸送特性 / 高分子混合薄膜 / コンフォメーション変化 / 高分子薄膜 / キャリア輸送特性 / 電子状態 / 電子トラップ |
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| 研究開始時の研究の概要 |
大量の絶縁性高分子を用いて導電性高分子を希釈し薄膜を形成すると、導電性高分子の電子トラップが減少し電子輸送特性が改善されることが報告されている。しかしながら、希釈薄膜中で大部分を占めている絶縁性高分子が導電性高分子の電子輸送特性の改善に対しどのような役割を担っているのかについては未解明である。本研究では、導電性高分子だけでなく絶縁性高分子および希釈薄膜の電子状態や希釈度合による膜構造の変化、希釈薄膜を用いたデバイスの電気特性などを包括的に検討することで希釈薄膜中で絶縁性高分子が担う役割を明らかにする。さらに希釈に用いる絶縁性高分子の自由度についての検討することで希釈法の最適条件の探索も行う。
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| 研究成果の概要 |
大量の絶縁性高分子を用いて導電性高分子を希釈することで、導電性高分子の電子トラップが減少し電子輸送特性が改善されることが報告されている。しかしながら、絶縁性高分子が導電性高分子の電子輸送特性の改善に対しどのような役割を担っているのかについては未解明である。本研究では、ポリフルオレン（PFO）とポリスチレン（PS）を混合する場合を対象とした。PFOとPSの混合によって生じるPFOの構造変化に対してPSの重量平均分子量依存性を検証することでPSの担う役割を明らかにした。さらに、PFOの構造変化量と電子輸送特性の改善に高い相関性があることを明らかにした。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
絶縁性高分子を利用した導電性高分子の希釈法は電荷輸送特性の改善に対して非常に有効な手法になる可能性を秘めているが、研究例が少ないため未解明な部分が多く残されていた。これに対して、本研究にて絶縁性高分子が担う役割を明らかにできたことは手法の確立に向け、学術的に非常に意義のある成果と言える。さらに、導電性高分子の構造変化量と電子輸送特性の改善との間に高い相関性も見出し、高分子ELの高性能化や素子設計につながる有用な知見が得られた。
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