2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of aromatic functional materials by "precursor method", control of thin film structure and development to organic devices
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16H02286
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| Research Institution | Nara Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
山田 容子 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20372724)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
葛原 大軌 岩手大学, 理工学部, 助教 (00583717)
林 宏暢 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (00736936)
中山 健一 大阪大学, 工学研究科, 教授 (20324808)
鈴木 充朗 大阪大学, 工学研究科, 准教授 (20724959)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 機能材料 / 有機半導体 / 薄膜構造制御 / 光反応 / アセン / ポルフィリン |
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| Outline of Annual Research Achievements |
塗布型有機半導体や近赤外吸収発光材料をターゲットに、独自に展開してきた『前駆体法』により、材料開発を行った。『前駆体法』とは、光、熱、酸などの刺激により、溶液・薄膜・固体・結晶状態で化合物の構造変化を引き起こし、それに伴いin-situで物理的性質の発現やナノ構造制御を行う手法である。具体的には次の３点に焦点を絞り研究を展開した。
1)有機薄膜トランジスタ・太陽電池を志向した塗布型低分子有機半導体材料や近赤外吸収発光色素の開発：有機薄膜太陽電池の短絡電流(Jsc)、開放電圧(Voc)、フィルファクター(FF)それぞれの値を向上させるための因子を明らかにすることで、光電変換効率(PCE)向上に取り組んだ。
２）溶液プロセスによる有機薄膜ナノ構造制御と、高性能有機薄膜電子デバイス作製法の確立：簡便な溶液プロセスであるディップコート法に適した、ベンゾポルフィリン誘導体の合成を行い、成膜法の確立と有機薄膜トランジスタの作製を行い、置換基構造やポルフィリンの中心金属と薄膜構造、電荷移動度の相関について明らかにした。
３）分子性ナノグラフェン合成・ナノリボンボトムアップ合成・ナノ構造体の構築などを志向した新しい前駆体法の開発：ノナセンまでの高次アセンの基板上合成と、HOMO-LUMOエネルギーの見積もりから、ノナセンが金基板上では開殻ビラジカル構造であることを明らかにした。また、ポルフィリン類縁体をユニット構造に用いたポルフィリンナノベルトの合成に成功するなど、分子性ナノベルトの合成に取り組んだ。
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| Research Progress Status |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
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[Journal Article] On-surface light-induced generation of higher acenes and elucidation of their open-shell character2019
Author(s)
Jos_ I. Urgel, Shantanu Mishra, Hironobu Hayashi, Jan Wilhelm, Carlo A. Pignedoli, Marco Di Giovannantonio, Masataka Yamashita, Nao Hieda, Pascal Ruffieux, Hiroko Yamada,* and Roman Fasel*
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Journal Title
Nature Communications
Volume: 10
Pages: 861/1～9
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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