| 研究課題/領域番号 |
22KJ0328
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| 補助金の研究課題番号 |
22J10356 (2022)
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| 研究種目 |
特別研究員奨励費
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| 配分区分 | 基金 (2023)
補助金 (2022) |
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| 応募区分 | 国内 |
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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 | 山形大学 |
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研究代表者 |
松永 周 山形大学, 理工学研究科(理・工), 特別研究員(DC2)
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| 研究期間 (年度) |
2023-03-08 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
採択後辞退 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2023年度: 100千円 (直接経費: 100千円)
2022年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
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| キーワード | 有機半導体材料 / π共役系 / 非対称チエノアセン / ヨウ素 / ハロゲン-ハロゲン相互作用 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では、ヨウ素化非対称チエノアセン系材料を用いて単一の有機化合物から有機半導体層と電極の作製するセルフコンタクト有機トランジスタ材料の創製を目指す。有機トランジスタでは、有機半導体と金属電極の相性の悪さから電流特性に悪影響を与えることが問題となっている。分子間ヨウ素-ヨウ素相互作用による分子配向制御を用いた高効率な三次元電荷輸送が可能なヨウ素化合物によって、電流特性を改善した化合物群を合成する。また、結合が弱い炭素-ヨウ素結合を部分的に解離させ電荷移動錯体とすることで単一の材料から有機デバイスの構築に取り組む。
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| 研究実績の概要 |
有機電界効果トランジスタ(OFET)は有機結晶材料を用いた代表的な電子デバイスであり、軽量性やフレキシビリティー性に優れることから近年精力的に研究が進められている。特に、有機化合物の特徴を活かした塗布法による素子作製はプリンテッドエレクトロニクスに必要な基本技術であり、高い溶解性を持つ材料の開発が求められている現状がある。本研究では、新規非対称型チエノアセンとして縮環構造の異なる4種類のジベンゾチエノチオフェン(DTBT1、DTBT2、DTBT3、およびDTBT4)とこれらをジヨウ素化したDI-DTBT1、DI-DTBT2、DI-DTBT3、およびDI-DTBT4を合成し、薄膜および単結晶構造解析による分子配向性の調査と溶液法によるFET素子を作製し電荷輸送特性を評価した。
合成したDTBT異性体およびDI-DTBT異性体を用いて溶液剪断法により素子を作製したところ、DI-DTBT異性体においてDTBT異性体より良好な電荷輸送特性を示しFET特性として優れることが明らかになった。また、単結晶X線構造解析と薄膜X線回折は、DI-DTBT異性体においてヨウ素-ヨウ素相互作用により電荷輸送に有利な分子配向性であった。さらに、チエノアセンの組み合わせによって分子軌道の形状からそれぞれθ型およびγ型構造の分子配向性を調整できることが示唆された。本結果は、ヨウ素を用いた分子設計指針の有用性を支持するだけでなく、ヨウ素-ヨウ素相互作用と分子軌道分布が協働的に分子配向性へ寄与することを示している。ヨウ素化非対称チエノアセンを基盤とする塗布型有機半導体材料のさらなる展開が期待される。
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| 現在までの達成度 (段落) |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
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