塗布型高ドープ導電性高分子によるテラヘルツ光学素子の開発

2022 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 20K04561
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 小区分21050:電気電子材料工学関連
• 研究機関: 三重大学
• 研究代表者: 松井 龍之介 三重大学, 工学研究科, 准教授 (80452225)
• 研究期間 (年度): 2020-04-01 – 2023-03-31
• キーワード: 導電性高分子 / ドーピング / テラヘルツ

研究成果の概要

1 cm2/(V・s)もの高い移動度を示しかつ塗布成膜が可能なチオフェン系の導電性高分子PBTTTへアクセプタ分子F4TCNQを蒸着ドーピングした試料の誘電応答のテラヘルツ時間領域分光解析を行った。Drude-Smithモデルに基づく解析により、既報のPEDOT:PSSのテラヘルツ誘電応答に類似する結果を得た。高抵抗シリコン基板上に有機半導体PCBMを薄く成膜した基板上に連続膜を形成できない程度の極微量の金を蒸着した試料ではテラヘルツ透過の減少が見られ、金/PCBMに特有の高い電気伝導性を示す電子状態の発現を示唆する結果を得た。

自由記述の分野

電子材料工学

研究成果の学術的意義や社会的意義

光波と電波の間に位置するテラヘルツ電磁波に関する科学技術は、分光分析などの基礎学術的な見地からはもとより、非接触・非破壊検査や、近年では次世代移動通信システム（B5G, 6G）での本格的な活用が見込まれており、ますます重要度が増している。そのような中、本研究ではアクセプタ分子ドープ導電性高分子PBTTT/F4TCNQあるいはAu/PCBMのテラヘルツ時間領域分光解析に関する研究を行い、高いテラヘルツ光学導電度を示すことを明らかとした。本研究で得られた成果は、新規テラヘルツ光学材料・素子の開発に資するものと考えられる。