| 研究概要 |
本研究はシクロデキストリン(CD)という環状分子に光機能性をもつ導電性高分子ポリチオフェン(PT)を包接させた超分子構造体を用いて,単一分子で電界発光効率の高い絶縁被覆型導電性分子を作製し,これを微細電極間に配線してその単一分子発光素子としての有用性を実証することを目指すものである。
前年度までに、CDで被覆されたPTの包接重合による合成には成功したが、微細電極間に配線しても電極間の導電性の増加は見られなかった。これは、CDの包接率が低く、分子鎖長が短いために、微細電極間の配線に多数の欠陥が出来てしまい、導電パスが断絶しているためと考えている。
一方、研究を進める過程で、PTのトルエン溶液に金基板を浸漬するだけでPT主鎖のチオフェン環が金基板表面上で開環し、基板と化学的な結合を形成することが新たに発見された。X線光電子分光により金基板上での分子の結合状態を詳しく調べ、その特異的吸着を確認した。従来、良好なデバイス特性を実現するためには分子と金属との接続状態が非常に重要であることが指摘されており、本手法は分子-金属間の良好な接続を容易に実現する基本技術として位置づけられる。
これと平行して、テンプレート・ウェッティング(TW)法という、分子被覆導線を簡便かつ大量に作製できる手法が見出された。TW法では、陽極酸化多孔質アルミナをテンプレートとして、これを導電性高分子の溶液や溶融体で濡らすだけでナノチューブ形成が可能である。導電性高分子や機能性低分子の単体では再現性のよいナノチューブ作製が可能となり、電気物性の評価を行うことに成功した。本研究課題を6ケ月延長してさらに実験を進めた結果、テンプレートに絶縁性分子の溶液、電界発光性を有する導電性高分子の溶液を順に流し込むことで絶縁被覆型の分子ナノ構造体を作製することが可能になり、ナノスケール電界発光デバイスの構築に道筋をつけることができた。
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