| 研究概要 |
先ず、p型FET材料としてベンゾ[1,2-b:4,5-b]ジセレノフェン系(BDS)化合物の可能性を調査する目的で、2,6-ジフェニル誘導体をはじめとする種々の新規BDS誘導体を合成し、それらのFETデバイスにおける性能を検討した。その結果、フェニル、およびビフェニル誘導体を用いたデバイスでキャリア移動度が0.1cm^2/Vsを超え、かつ高いon/off比(10^5)を持つことを見出し、これらが優れた材料であることが分かった。また、BDS骨格に導入した置換基により、デバイス特性のみならず、安定性も影響を受けることが明らかとなり、例えば2-ナフチル誘導体を用いたデバイスは、大気中、常圧でも安定に動作し、移動度も0.05cm^2/Vs程度と真空下と変わらず、また経時変化も小さいことが明らかとなった。これに加え、新しい含セレン縮合多環芳香族化合物の探索において、[1]ベンゾセレノフェノ[3,2-b][1]ベンゾセレノフェン(BSBS)骨格に注目し、その合成法を検討した結果、従来、合成の困難であったBSBS系化合物の簡便な合成法を開発することが出来た。この中で合成に成功した2,7-ジフェニル誘導体(DPh-BSBS)を用いてFET素子を作製したところ、移動度は0.3cm^2/Vsを超えon/off比は10^6に達した。さらに、DPh-BSBSの素子は、大気中でも0.2cm^2/Vsを超える移動度を示し、半年以上放置しても性能劣化がないことが明らかになった。このような特性はペンタセンなど他の有機半導体を用いたFETには見られない特徴であり、実用化に向けた検討を含めてその応用を考えていきたい。
一方、n型FET材料として、先のBDS骨格の利用を検討した。すなわち、BDS骨格に種々の強力な電子吸引基を導入し、p型からn型への変換を試みたところ、トリフルオロメチル基の導入により、移動度0.10cm^2/Vs程度のn型材料となることが明らかとなった。
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