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2006 年度 実績報告書

寸法と分子形状を超精密制御したハイブリッド共役ポリマーの極限性能

研究課題

研究課題/領域番号 17067009
研究機関京都工芸繊維大学

研究代表者

堀田 収  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 教授 (00360743)

研究分担者 山雄 健史  京都工芸繊維大学, 工芸科学研究科, 助手 (10397606)
キーワード(チオフェン / フェニレン)コオリゴマー / ハイブリッド共役ポリマー / 極限性能 / 単結晶薄膜 / トランジスタ / キャリア移動度 / 屈折率 / 狭線化発光
研究概要

1 ハイブリッド共役ポリマー材料の開発およびそれらを用いた高配向単結晶薄膜の開発
チオフェン環とフェニレン(ベンゼン)環を分子レベルでハイブリッドして寸法と分子形状を超精密制御した(チオフェン/フェニレン)コオリゴマーと称するハイブリッド共役ポリマー材料に関し、分子両末端を様々な官能基で置換した材料を新規に開発した。また、これらの材料を用いて液相および気相中で高度に配向した単結晶薄膜を作製した。これらの結晶はサブミリメートル〜ミリメートルサイズの多角形(六角形、菱形、剣形等)であり、特定の結晶面が明瞭に観察される。液相法に関して、それぞれの材料に最適の溶媒を選定して大きな結晶を得ることができた。気相法では、材料の昇華ゾーンと結晶成長ゾーンの温度を最適化し、高品質結晶を得た。これらの結晶のキャラクタライズの一環として、屈折率等の光学異方性を詳細に決定した。
2 異方電子物性の測定
上記の(チオフェン/フェニレン)コオリゴマー結晶を用いて異方電子物性を測定した。(1)トランジスタデバイスを作製し、結晶軸(a-およびb-軸)方向の導電率の異方性を測定した。この結果、キャリア移動度は〜0.1cm^2/Vsと高い値を示し、軸方向の移動度の異方性は小さい(等方的)ことが分かった。(2)単結晶薄膜の薄膜面をレーザー光で強励起して、一対の平行結晶端面に垂直な方向でレーザー発振が起こることを確認した。また、単結晶薄膜の端面を水銀ランプで励起した場合、弱い励起強度においてもスペクトルが著しく鋭くなる狭線化発光を見出した。これらの発光に関して、それぞれの場合に特有の光学異方性を観測した。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (6件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Polarized measurements of spectrally-narrowed emissions from a single crystal of a thiophene/phenylene co-oligomer.2007

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yamao
    • 雑誌名

      J. Appl. Phys. 101・8

      ページ: 083517 (5)

  • [雑誌論文] Peculiar crystal structure of a thiophene/phenylene co-oligomer of 2,5-bis(4'-methoxybiphenyl-4-yl)thiophene.2007

    • 著者名/発表者名
      Shu Hotta
    • 雑誌名

      Chem. Lett. 36・2

      ページ: 270-271

  • [雑誌論文] Ambipolar organic light emitting field effect transistors with modified asymmetric electrodes.2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiko Yamane
    • 雑誌名

      Appl. Phys. Lett. 90・16

      ページ: 162108 (3)

  • [雑誌論文] Pulse-shaped emissions with time delay in single crystals of thiophene/phenylene co-oligomers.2006

    • 著者名/発表者名
      Fumio Sasaki
    • 雑誌名

      J. J. Appl. Phys. 45・45

      ページ: L1206-1208

  • [雑誌論文] Synthesis of thiophene/phenylene co-oligomers. V [1]. Functionalization at molecular terminals toward optoelectronic device applications.

    • 著者名/発表者名
      Toshifumi Katagiri
    • 雑誌名

      J. Heterocyclic Chem. (印刷中)

  • [雑誌論文] Improved sublimation growth of single crystals of thiophene/phenylene co-oligomers.

    • 著者名/発表者名
      Takeshi Yamao
    • 雑誌名

      Thin Solid Films (印刷中)

  • [図書] 最新 機能性色素大全集2007

    • 著者名/発表者名
      堀田収
    • 総ページ数
      9
    • 出版者
      技術情報協会
  • [産業財産権] 材料の単結晶薄膜製造方法及び単結晶薄膜製造装置2006

    • 発明者名
      山雄健史
    • 権利者名
      京都工繊大
    • 産業財産権番号
      特願2006-179593
    • 出願年月日
      2006-06-29

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公開日: 2008-05-08   更新日: 2016-04-21  

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