| 研究課題/領域番号 |
15073212
|
|---|
| 研究機関 | 東京工業大学 |
|---|
研究代表者 |
山下 敬郎 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (90116872)
|
|---|
| 研究分担者 |
西田 純一 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助教 (70334521)
|
|---|
| キーワード | 有機半導体 / 有機トランジスタ / 分子性結晶 / 機能材料 / 有機エレクトロニクス / 合成化学 |
|---|
| 研究概要 |
我々はヘテロ環オリゴマーの末端にトリフルオロメチルフェニル基を導入してn-型のFETを開発しており、中心のπ電子コアにチアゾロチアゾール誘導体、およびビチアゾール誘導体を用いて、高い移動度を実現している。今回、コアとしてターチオフェンおよびその類縁体を用いた化合物で高性能FETデバイスを作製した。ターチオフェンは電子供与性であるために、電子受容性は低いが、高移動度(0.37cm^2/Vs)を示し、閾値45Vもチアゾール系よりも低下した。これは分子間の相互作用が大きく、電極と半導体のコンタクトも良いためと考えられる。電子受容性を高めるためにピラジン環を縮環した化合物の移動度は0.22cm^2/Vsであり、閾値は20 Vとさらに低下した。これらのチオフェン環をセレノフェン環に置換した化合物についても合成した。セレン原子の導入で分子間の相互作用が強まり、若干の性能向上が見られた。
さらに新規なn-型半導体としてインデノフルオレンジオン誘導体およびピラジン類縁体を合成した。インデノフルオレンジオン誘導体のトップコンタクトのFETデバイスは移動度0.16cm^2/Vsであったが、閾値は75Vと高い値を示した。ピラジン環を導入することで電子受容性が大きくなり、閾値は大幅に低下した(ボトムコンタクトデバイスで移動度0.01cm^2/Vs、閾値27V)。FETデバイスの向上にはフッ素などのハロゲン基の導入が必要であった。
|
