• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2022 年度 実績報告書

フェナセンの分子構造及びπ電子骨格の精密設計に基づく超高移動度有機半導体の創造

研究課題

研究課題/領域番号 20K05648
研究機関岡山大学

研究代表者

岡本 秀毅  岡山大学, 自然科学研究科, 准教授 (30204043)

研究分担者 山路 稔  群馬大学, 大学院理工学府, 准教授 (20220361)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードフェナセン / 有機半導体 / 電子スペクトル / 電界効果型トランジスタ / FET
研究実績の概要

(1)フェニル-アルキル置換フェナセンの合成とFET特性:2021年度に引き続き,アルキル-フェニル置換[n]フェナセンの合成を検討した.アルキル鎖長とフェナセン共役長の異なる6種の誘導体を合成し,その電子特性と薄膜FETデバイス特性を評価した.フェニル基とデシル基を有するピセンに対して最も良好な移動度が観測され,適切な共役長と置換基の選択により移動度が向上することを明らかにした.
(2)ジベンゾ[n]フェナセンのFET特性評価:ジベンゾ[n]フェナセン(n = 5-7)が高い移動度を示すことを2021年度に報告した.2022年度は高性能FET特性が発現する機構を,単結晶FETデバイス特性を詳細に調べて評価した.ジベンゾ[6]フェナセンは他の化合物に比較して良好なFET特性を示すことを明らかにした.ジベンゾ[6]フェナセンが,高い結晶性と強いπ-π相互作用を実現する分子の形状を有していることが優れたFET性能を実現する要因であると考えられる.この結果は将来の高性能FET材料を設計する指針の一つとなり得る.
(3)フェナセンを母体とする機能性色素の開拓:イミド修飾[n]フェナセン(n = 3,5,7)を合成し,電子特性を評価した.これらのフェナセンはFETデバイスの活性層として有効ではないことが明らかとなった.一方,電子スペクトルの詳細を調べたところ,溶媒に応答して蛍光色が顕著に変化する蛍光ソルバトクロミズムを見いだした.従来,フェナセン類は発光色素として活用されなかったが,この発見により新規な発光材料としても展開できる可能性が見いだされた.
(4)本研究課題を通して,フェナセンπ骨格を基盤とするFET材料の合成,電子特性およびデバイス特性の評価によって高性能FET材料創成の指針を得ることができた.本研究課題の成果は将来の有機電子材料創成に寄与できると考えられる.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Star-burst polycyclic aromatic hydrocarbons prepared by multi-photocyclization and the photophysical features2023

    • 著者名/発表者名
      Yamaji Minoru、Okamoto Hideki
    • 雑誌名

      Journal of Photochemistry and Photobiology A: Chemistry

      巻: 436 ページ: 114387~114387

    • DOI

      10.1016/j.jphotochem.2022.114387

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solvent-dependent fluorescence behaviour of imide-fused [<i>n</i>]phenacenes (<i>n</i> = 3, 5, 7)2023

    • 著者名/発表者名
      Nose Keito、Yoshioka Kaito、Yamaji Minoru、Tani Fumito、Goto Kenta、Okamoto Hideki
    • 雑誌名

      RSC Advances

      巻: 13 ページ: 4096~4101

    • DOI

      10.1039/d2ra07771j

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fabrication and characterization of thin-film field-effect transistors with alkyl-phenyl[<i>n</i>]phenacenes (<i>n</i> = 4?6)2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Yanting、Eguchi Ritsuko、Okamoto Hideki、Goto Kenta、Tani Fumito、Yamaji Minoru、Goto Hidenori、Kubozono Yoshihiro
    • 雑誌名

      Journal of Materials Chemistry C

      巻: 10 ページ: 16309~16320

    • DOI

      10.1039/d2tc03383f

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis of 2,3-Anthracenedicarboxylic-acid-derived Fluorophore and Chemiluminophore Incorporating Dipicolylaminomethyl Receptors, and Their Luminescence Responses to Metal Ions2022

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Hideki、Yamazaki Naomi、Matsui Ayako、Satake Kyosuke
    • 雑誌名

      HETEROCYCLES

      巻: 104 ページ: 1614~1614

    • DOI

      10.3987/COM-22-14703

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Charge Transport Capabilities of Dibenzo[<i>n</i>]phenacenes (<i>n</i> = 5?7): Influence of Trap States and Molecular Packing2022

    • 著者名/発表者名
      Zhang Yanting、Hamao Shino、Goto Hidenori、Kubozono Yoshihiro、Okamoto Hideki、Sugimoto Kunihisa、Yasuda Nobuhiro、Fujiwara Akihiko、Eguchi Ritsuko
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry C

      巻: 126 ページ: 18849~18854

    • DOI

      10.1021/acs.jpcc.2c04879

    • 査読あり
  • [学会発表] ベンゼンスルホンアミドをプロトンドナーとするフタルイミドのESIPT 蛍光挙動2023

    • 著者名/発表者名
      多月あおい,山路 稔,岡本秀毅
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] イミド置換基で修飾したフェナセン誘導体の合成および蛍光特性2023

    • 著者名/発表者名
      野勢勁斗,吉岡海渡,山路 稔,五島健太,谷 文都,岡本秀毅
    • 学会等名
      日本化学会第103春季年会
  • [学会発表] 分子長軸両端にイミド官能基を持つ[n]フェナセン誘導体(n=3, 5, 7)の合成および蛍光特性2022

    • 著者名/発表者名
      野勢勁斗,吉岡海渡,山路 稔,五島健太,谷 文都,岡本秀毅
    • 学会等名
      2022年光化学討論会
  • [学会発表] 環状及び非環状スルホンアミド構造を持つフタルイミド類の ESIPT 蛍光特性2022

    • 著者名/発表者名
      多月あおい,伊谷一将,西村賢宣,山路 稔,岡本秀毅
    • 学会等名
      2022年光化学討論会
  • [学会発表] Relationship between fluorescence in the solid state and the crystal structures of diphenylnaphthalenes2022

    • 著者名/発表者名
      Minoru Yamaji, Hideki Okamoto, Kengo Ssuzuki, Kengo, Toshiki Mutai, Isao Yoshikawa, Hirohiko Houjou
    • 学会等名
      2022年光化学討論会
  • [学会発表] Photochemical Synthesis of Phenacenes and Their Application to Organic Electronics2022

    • 著者名/発表者名
      Hideki Okamoto
    • 学会等名
      International Conference on Organic and Applied Chemistry 2022
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] スルホンアミドをプロトンドナーとする ESIPT 蛍光色素の発光挙動2022

    • 著者名/発表者名
      多月あおい,伊谷一将,西村賢宣,山路 稔,岡本秀毅
    • 学会等名
      2022年日本化学会中国四国支部大会広島大会

URL: 

公開日: 2023-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi