2018 年度研究成果報告書

シリコンナノシートへの機能性π電子系の導入と有機半導体としての応用

研究課題

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研究課題/領域番号	16K14066
研究種目	挑戦的萌芽研究
配分区分	基金
研究分野	有機・ハイブリッド材料
研究機関	広島大学
研究代表者	大下浄治広島大学, 工学研究科, 教授 (90201376)
研究協力者	中野秀之
研究期間 (年度)	2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード	有機無機ハイブリッド材料 / ナノ材料
研究成果の概要	層状シリコンのSi-H結合に、一級アミンを持ちキャリア輸送機能が期待できる有機色素を脱水素反応させることで、色素で有機化したシリコンナノシートを合成した。得られた有機化シリコンナノシートの物性、電子状態を検討するとともに、光電流発生機能やトランジスタ特性を調査し、さらにこれらの結果と量子化学計算によるシミュレーションの結果を合わせて、有機化シリコンナノシートの有機光電子デバイス材料としてのポテンシャルを明らかにした。また、白金触媒存在下でのアセチレンを有する有機色素とシリコンナノシートのヒドロシリル化反応も色素修飾シリコンナノシートの新合成法として検討した。
自由記述の分野	有機材料化学
研究成果の学術的意義や社会的意義	有機－無機ハイブリッド材料は、有機の多様性、無機の安定性などの機能を同時に発現するものとして興味がもたれており、様々な分野での機能展開がなされている。一方、最近、層状シリコンのSi－H結合を有機化することで、安定で有機溶媒に可溶なSi二次元構造を持つ有機化シリコンナノシートの合成が報告され、注目を集めている。しかし、有機基としては、単純なアルキル基やフェニル基が採用されており、機能性の有機色素を導入は研究されてこなかった。本研究は、様々な有機π電子系をナノシート上に導入する手法を確立するとともに、その有機光電子デバイス材料としての可能性を示したものである。