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2004 年度 実績報告書

高性能有機トランジスターを実現させる有機半導体の開発

研究課題

研究課題/領域番号 16750157
研究機関東京工業大学

研究代表者

西田 純一  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 助手 (70334521)

キーワード有機半導体 / トランジスタ / 複素環化合物 / FET / エレクトロニクス / パイ共役系 / 有機薄膜 / X線構造解析
研究概要

有機電界効果トランジスタ(OFET)が低コスト、フレキシブル化ができるために注目されている。これまでにペンタセンを代表とするアセン型分子やチオフェンオリゴマーが高い正孔移動度を示すことが知られている。当研究室ではこれまでにヘテロ原子を積極的に導入した独創性高い電子供与体や電子受容体を報告してきた。これらの結晶構造では、ヘテロ原子が規則正しい分子配列や分子間距離の縮小に大きな役割を果たしていることが観察される。本研究は電子供与性と受容性のヘテロ環を組み合わせて、HOMO,LUMOレベルを制御し、新しい有機半導体材料を開発すること目指した。ドナーアクセプター型の分子を用いることにより、分極した構造に由来する強い分子間相互作用とキャリア移動度の向上、駆動電圧の低下、On/Off比の向上、酸素存在下での安定化が期待され、実際に以下の分子を合成し有機半導体特性を評価した。(1)TTF型分子:電子供与体であるテトラチアフルバレン(TTF)類の薄膜は一般的に酸素に不安定である。そこで電子受容性のチアジアゾール骨格を含むBTQBTやピラジン環を導入したTTFを合成し、優れたp型半導体特性を示すことを見出した。(2)オリゴマー型分子:トリフルオロメチルフェニル基がn型特性を発現させる十分な電子注入効果を有することを見出した。一方、チアゾール、チアゾロチアゾール、ベンゾチアジアゾール等のヘテロ環を導入した直線状の分子は、電子受容性や平面性が大きく向上し、n型特性の移動度や駆動電圧が改善されることを見出した。(3)アセン型分子:ドナーアクセプター型のアセン分子であり、強い電子受容性の官能基を導入したジシアノピラジノキノキサリン誘導体を設計し、安定したn型半導体特性を示すことを明らかにした。

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2005 2004

すべて 雑誌論文 (7件)

  • [雑誌論文] Novel p-and n-Type Orgnic Semiconductors with an Anthracene Unit.2005

    • 著者名/発表者名
      S.Ando, J.Nishida, E.Fujiwara, H.Tada, Y.Inoue, S.Tokito, Y.Yamashita
    • 雑誌名

      Journal of the American Chemical Society (発表予定)

  • [雑誌論文] Preparation, Characterization and Electroluminescence Characteristics of α-Diimine-type Platinum(II) Complexes with Perfluorinated Phenyl Groups as Ligands2005

    • 著者名/発表者名
      J.Nishida, A.Maruyama, T.Iwata, Y.Yamashita
    • 雑誌名

      Chemistry Letters (印刷中)

  • [雑誌論文] Novel Field-Effect Transistors Based on Bis(1,3-dithiol-2-ylidene) Compounds with a Conjugated Spacer Group2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Morioka, J.Nishida, E.Fujiwara, H.Tada, Y.Yamashita
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 12号

      ページ: 1632-1633

  • [雑誌論文] Novel Donor-p-Acceptor Compounds Containing 1,3-Dithol-2-ylidene and Tetracyanobut adiene units2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Morioka, N.Yoshizawa, J.Nishida, Y.Yamashita
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 9号

      ページ: 1190-1191

  • [雑誌論文] Characterization and Field-Effect Transistor Performance of Heterocyclic Oligomers Containing a Thiazolothiazole Unit2004

    • 著者名/発表者名
      S.Ando, J.Nishida, E.Fujiwara, H.Tada, Y.Inoue, S.Tokito, Y.Yamashita
    • 雑誌名

      Chemistry Letters 9号

      ページ: 1170-1171

  • [雑誌論文] Novel Thiophene Oligomers Containing a Redox Active Hexaarylethane Unit2004

    • 著者名/発表者名
      J.Nishida, T.Miyagawa, Y.Yamashita
    • 雑誌名

      Organic Letters 6・15

      ページ: 2525-2526

  • [雑誌論文] Preparation, Characterization and FET Properties of Novel Dicyanopyrazinoquinoxaline Derivatives2004

    • 著者名/発表者名
      S.Murai, E.Fujiwara, H.Tada, M.Tomura, Y.Yamashita
    • 雑誌名

      Organic Letters 6・12

      ページ: 2007-2010

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公開日: 2006-07-12   更新日: 2016-04-21  

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