| 研究課題/領域番号 |
19H02786
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分35030:有機機能材料関連
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| 研究機関 | 東京工業大学 |
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研究代表者 |
道信 剛志 東京工業大学, 物質理工学院, 教授 (80421410)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2023-03-31
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| キーワード | 有機半導体 / 半導体高分子 / トランジスタ / 太陽電池 / 有機エレクトロニクス |
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| 研究成果の概要 |
本研究では、窒素置換したベンゾビスチアジアゾール誘導体および関連する電子不足芳香環を利用して電子輸送型半導体高分子を合成し、世界最高レベルの電子移動度を有機トランジスタにおいて実現することを目的とした。まず、クロスカップリング重合の条件を最適化することで分子量10万程度のポリマーが高い移動度をを示すことを明らかにした。次に縮環オリゴフェニレンビニレン誘導体やオキサゾールのような芳香族ユニットを用いると電子輸送特性に優れたポリマーが得られることを証明した。また、イオン性添加剤を活性層に加えると、半導体層と電極の間の接触抵抗が下がるためトランジスタ特性が向上することを見出した。
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| 自由記述の分野 |
高分子科学
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機半導体高分子の研究において、正孔輸送型のp型半導体特性の最適化は比較的容易であるが、電子輸送特性に優れたn型半導体の設計は難易度が高いという問題があった。本研究において、電子輸送特性に影響を与える高分子の因子として、分子量や主鎖骨格の影響について明らかにした。例えば、チアゾールに比べてほとんど用いられていなかったオキサゾールは、電子輸送特性を有する骨格であり、直接アリール化重縮合のような環境負荷が低い重合法で高分子を製造することができることを証明した。また、イオン性の添加剤を加えるという簡単な操作でトランジスタの極性やキャリア移動度を調節できるという新しい知見を得るに至った。
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