|
近年の有機半導体材料の進歩により有機エレクトロニクスの発展は目覚ましく、実用化に向けた気運が急激に高まっている。本研究では、キャリア輸送効率化と有機半導体デバイスの高性能化に向け、分子科学的アプローチから新規半導体ポリマーの創出を目的とする。種々の分子骨格を基盤としたポリマーを検討する中で、今年度、主に①ナフトビスカルコゲナジアゾール、および②チエノキノイド骨格を有する半導体ポリマーについて検討した。
①以前にナフトビスチアジアゾール（NTz）を有する半導体ポリマーが高キャリア輸送性を有することを見出したが、今回、NTzの新規誘導体として、ナフトビスオキサジアゾール（NOz）およびナフトビスセレナジアゾール（NSz）を合成し、これらの半導体ポリマーを開発した。NSzを有するポリマーは、アモルファス性材料であり、NTz系ポリマーに比べてキャリア移動度は一桁低いことが分かった。一方で、NOzを有するポリマーは結晶性が高く、NTz系ポリマーよりもキャリア移動度が高いことが分かった。また、NOzは電子欠損性が低いため、深いLUMOレベルを持ち、両極性トランジスタ挙動を示すことも明らかとなった。
②前年度開発したチエノチオフェンジオン（TTD）の新規誘導体として、ビチオフェンジオン（BTD）およびベンゾジチオフェンジオン（BDTD）を合成し、これらを有するポリマーを開発した。いずれのポリマーも、チエノチオフェンジオン系ポリマーに比べて長波長側に吸収領域を持ち、かつ深いLUMOレベルを有することが分かった。そのため、いずれも両極性トランジスタ挙動を示し、TTD系ポリマーに比べてホールと電子移動度のバランスが優れていることが分かった。
|
