自己集積型有機半導体ナノヘテロ構造の設計・創製・機能開拓

2018 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 17H07363
• 研究種目: 研究活動スタート支援
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能物性化学
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 川畑 公輔 東北大学, 理学研究科, 助教 (10710212)
• 研究期間 (年度): 2017-08-25 – 2019-03-31
• キーワード: 有機半導体 / 自己集積化 / ドナーアクセプター界面

研究成果の概要

異種有機半導体からなるナノスケールのヘテロ構造およびヘテロ界面の構築と機能開拓を目的として、複数の異なる有機半導体分子を連結させた分子の合成、およびその自己集積挙動を調査した。電子構造の異なる電子ドナー性およびアクセプター性の二種の有機半導体骨格をアルキル鎖で連結した棒状分子の合成し、その固体中の構造を調査したところ、多くの棒状分子は数ナノメートル周期の積層構造を形成することが確認された。またこの積層構造中でドナー部とアクセプター部が分離積層構造を形成し、その界面における電荷移動の制御が分子設計によって可能であることを明らかにした。

自由記述の分野

有機エレクトロニクス

研究成果の学術的意義や社会的意義

有機光電変換技術において、二つの異なる有機半導体からなる界面の効率的な形成およびその機能の制御は重要な課題となっている。本研究における、自己集積可能な異種有機半導体連結分子は、分子レベルでの緻密かつ精密な異種半導体界面の構築、さらには界面における電荷移動を制御するための、新しい材料設計アプローチとなることが期待される。また、従来は結晶性の低い高分子材料を用いることが主流であった当該分野において、結晶性の高い低分子材料の可能性を示し、材料の選択肢を広げたことは意義深い。