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2013 年度 実績報告書

電荷移動型自己組織化単分子膜による有機電子デバイスの界面ナノ空間の制御

研究課題

研究課題/領域番号 23550038
研究機関岩手大学

研究代表者

小川 智  岩手大学, 事務局, 理事 (70224102)

キーワード有機元素化学 / 先端機能デバイス / 表面・界面物性 / ナノ材料 / ディスプレイ / 太陽電池
研究概要

本研究は、π電子系有機化合物を用いた3種類の有機電子デバイスである、有機薄膜トランジスタ、有機EL、有機薄膜太陽電池に共通するナノ界面空間の接合の問題を電荷移動型自己組織化単分子膜(SAMs: Self-assembled Monolayers)を用いての界面化学修飾により、解決しようとするものである。本研究では、研究期間内に下記の四項目について研究成果を得た。
1.電荷移動型自己組織化単分子膜(SAMs)用分子群の設計、合成、構造解析を行うことを目的とし、電荷移動型SAMs分子群として電子供与(ドナー)型と電子受容(アクセプター)型の二種類のカテゴリーの双方とも複数種の分子群の設計を行い、有機合成の手法を活用し、高効率で精密合成を達成した。また、合成を達成した分子群については、核磁気共鳴、質量分析、単結晶X線構造解析等の手法を用い、その分子構造を確定した。
2.電荷移動型自己組織化単分子膜(SAMs)の精密構造を制御することを目的とし、シリコン酸化膜基板に電荷移動型SAMsを溶液法により作製し、その膜構造を、接触角、斜入射X線構造解析、X線光電子分光等の手法を用い決定した。また、SAMsの形成段階についても前記手法により観測し、最適な膜形成条件を確立した。
3.ナノ界面空間の接合問題の理論的考察を行うため、非経験的分子軌道計算により、分子の長軸方向の長さを算出し、斜入射X線構造解析結果から実験的に得られた単分子膜の厚さとの一致を確認した。さらに、理論的に得られる電子移動能と、電気化学的手法により実験的に得られる値との相関を検証した。
4.電荷移動型自己組織化単分子膜(SAMs)修飾による有機電子デバイスの試作評価を目的とし、有機TFTについて、ガラス基板上に所定の電極を配置し、その上に電荷移動型SAMsを形成させ、所定のデバイス構造を作製し、その出力特性を評価した。

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (11件) 図書 (1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Synthesis and Electrochemical Properties of Ferrocene Dimers and Trimers Bridged by an Oligothiophene Spacer2013

    • 著者名/発表者名
      H. Muraoka, S. Ogawa
    • 雑誌名

      Pure and Appl. Chem

      巻: 85, (No. 4) ページ: 777-784

    • DOI

      10.1351/PAC-CON-12-06-14

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of aryl-functionalized 2,4,6-tris(2-thienyl)-1,3,5-triazine thin films and their application to organic field-effect transistors2013

    • 著者名/発表者名
      T. Hosokai, H. Muraoka, M. Mori, R. Kurihara, S. Ogawa, N. Yoshimoto
    • 雑誌名

      Jpn. J. Appl. Phys.

      巻: 53 ページ: 01AB15-1-6

    • DOI

      10.7567/JJAP.53.01AB15

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic Semiconductor Molecules with Nonaromatic Core of 1,4-Dithiin2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ito, T. Yamamoto, N. Tsushima, H. Muraoka, S. Ogawa
    • 雑誌名

      Chem. Lett.

      巻: 42 ページ: 646-648

    • DOI

      DOI 10.1246/cl.130129

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of Thieno[3,2-b]Thiophene Derivatives for Application of OFET Active Layer2013

    • 著者名/発表者名
      H. Ito, T. Yamamaoto, N. Yoshimoto, N. Tsushima, H. Muraoka, S. Ogawa
    • 雑誌名

      Heteroatom Chem,

      巻: 24 ページ: 25-35

    • DOI

      DOI 10.1002/hc

    • 査読あり
  • [学会発表] アルール基で機能化した2,4,6-トリ(2-チエニル)-1,3,5-トリアジン誘導体の合成及び物性2014

    • 著者名/発表者名
      村岡宏樹・森 正義・小川 智
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] テトラ(3-アルール-2-チエニル)チオフェン-1-オキシド及び1,1-ジオキシド誘導体の合成及び物性2014

    • 著者名/発表者名
      村岡宏樹・遠藤崇正・小川 智
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] 複素環で架橋した共役系フェノール誘導体の合成及び物性2014

    • 著者名/発表者名
      河野富一・大橋暁香・村岡宏樹・小川 智
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] ピロールをコアユニットとした分岐型オリゴチオフェン誘導体の合成及び物性2014

    • 著者名/発表者名
      村岡宏樹・窪田駿平・小川 智
    • 学会等名
      日本化学会第94春季年会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県)
    • 年月日
      20140327-20140330
  • [学会発表] アリール基で機能化した2,4,6-トリ(2-チエニル)-1,3,5-トリアジン誘導体の合成および物性2013

    • 著者名/発表者名
      村岡宏樹、森 正義、小川 智
    • 学会等名
      第40回有機典型元素化学討論会
    • 発表場所
      近畿大学(大阪府)
    • 年月日
      20131205-20131207
  • [学会発表] ヘテロールをコアユニットとした分岐型オリゴチオフェン誘導体の合成と物性2013

    • 著者名/発表者名
      村岡宏樹、氏家心平、窪田駿平、小川 智
    • 学会等名
      第43回複素環化学討論会
    • 発表場所
      長良川国際会議場(岐阜県)
    • 年月日
      20131017-20131019
  • [学会発表] Synthesis and characterization of tetra(5-aryl-2-thienyl)thiophene-1,1-dioxide derivatives2013

    • 著者名/発表者名
      H. Muraoka, T. Endo, S. Ogawa
    • 学会等名
      International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of Chemical Society of Japan
    • 発表場所
      Tohoku University(Miyagi, Japan)
    • 年月日
      20130928-20130930
  • [学会発表] Synthesis and characterization of aryl-functionalized X-Shaped oligothiophene derivatives with pyrrole core2013

    • 著者名/発表者名
      H. Muraoka, S. Kubota, S. Ogawa
    • 学会等名
      International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of Chemical Society of Japan
    • 発表場所
      Tohoku University(Miyagi, Japan)
    • 年月日
      20130928-20130930
  • [学会発表] Synthesis and properties of novel conjugated phenol derivatives bridged by heterocycles2013

    • 著者名/発表者名
      T. Kawano, T. Ohashi, S. Ogawa
    • 学会等名
      International Symposium for the 70th Anniversary of the Tohoku Branch of Chemical Society of Japan
    • 発表場所
      Tohoku University(Miyagi, Japan)
    • 年月日
      20130928-20130930
  • [学会発表] ホスホールをコアユニットとした分岐型オリゴチオフェン誘導体の合成と物性2013

    • 著者名/発表者名
      村岡宏樹・氏家心平・小川 智
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      20130422-20130425
  • [学会発表] チオフェン縮合型1,4-ジチイン類の合成と有機半導体への応用に関する研究2013

    • 著者名/発表者名
      伊藤央貴・山本達也・村岡宏樹・小川 智
    • 学会等名
      日本化学会第93春季年会
    • 発表場所
      立命館大学(滋賀県)
    • 年月日
      20130422-20130425
  • [図書] 現代有機硫黄化学2014

    • 著者名/発表者名
      高田十志和・村井利明・小川 智・佐藤総一 編
    • 総ページ数
      434 (編集 全ページ、執筆 77-119)
    • 出版者
      化学同人
  • [産業財産権] 半導体装置及び半導体装置の製造装置2013

    • 発明者名
      吉本則之、藤代博之、小川智
    • 権利者名
      岩手大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2013-76349
    • 出願年月日
      2013-04-01

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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