高速イオン伝導を実現する分子性有機半導体の開発と電気化学発光トランジスタの創製

• 研究課題/領域番号: 24K01299
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分28030:ナノ材料科学関連
• 研究機関: 香川大学
• 研究代表者: 田原 圭志朗 香川大学, 創造工学部, 准教授 (50622297)
• 研究期間 (年度): 2024-04-01 – 2027-03-31
• 研究課題ステータス: 交付 (2024年度)
• 配分額: 18,460千円 (直接経費: 14,200千円、間接経費: 4,260千円); 2026年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2025年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円); 2024年度: 9,750千円 (直接経費: 7,500千円、間接経費: 2,250千円)
• キーワード: 電気化学発光 / 有機トランジスタ / 有機半導体 / ナノ薄膜

研究開始時の研究の概要

本研究は、電荷輸送性・イオン輸送性・発光性を兼ね備えた超分子集合体を開発し、前例のない有機薄膜デバイス“電気化学発光(ECL)トランジスタ”の動作を実証することを目的とする。ベンゾチエノベンゾチオフェン(BTBT)などを用い、有機半導体のπ-πスタックによる一次元カラムを母体とした超分子集合体のライブラリーを開発し、イオン伝導部位との分離積層構造を独自に構築する。バンド伝導とイオン伝導の同時実現に加え、薄膜－電解質溶液界面の電気二重層を利用した高密度キャリア注入により、高強度のECLを生成させる。超分子構造と素子構造の双方の工夫により、電気化学エネルギーから光エネルギーへの変換を飛躍的に効率化させる。