2015 Fiscal Year Annual Research Report
電荷移動型自己組織化単分子膜の開発と新奇機能性の創出
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26888018
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| Research Institution | National Institute of Technology, Toyama College |
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Principal Investigator |
山岸 正和 富山高等専門学校, 物質化学工学科, 助教 (20615827)
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| Project Period (FY) |
2014-08-29 – 2016-03-31
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| Keywords | 自己組織化単分子膜 / 電荷移動 / 有機電界効果トランジスタ / 有機半導体 / 絶縁体修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，電荷移動と電界効果の協奏する新奇界面の構築を目的として，大気中で安定なp型有機半導体に正孔を注入することができる電子求引性自己組織化単分子膜(Self-Assembled Monolayers, SAMs)の構築を目標に合成実験を行った．本年は昨年度から継続しているTCNQ末端を有するSAM分子に加え，LUMO準位が異なり正孔注入量が変化すると考えられるPTCDI末端を有するSAM分子の合成も行った．TCNQについては，ジメチルTCNQのメチル基のブロモ化を行った．AIBNやPBOをラジカル開始剤として，臭素の導入を行った．NMRにおいて，原料のピークが消失し芳香族領域にキノイド骨格に由来するピークが得られることから，メチル基上にブロモが導入されていると考えている．しかしながら，化合物の単離に成功できていない．PTCDIについては，SAM分子の構築がNMRにより示唆されているが，溶解性が低く，またSAM分子が大気中の水分子を基点として，脱水反応の高分子化が促進されてしまうことから，単離に至っていない．
そこで，電荷移動と電界効果の協奏する新奇界面の構築のために，高分子絶縁体に電子求引性分子を混ぜた絶縁膜の構築を試みた．電子求引性分子としてTCNQよりもLUMOが深いF4TCNQをもちいた．PMMA溶液にF4TCNQを飽和させ，スピンコートにより製膜した．まず，絶縁体膜表面をAFMで観察し，F4TCNQが析出していないことを確認した．その上で，物理蒸気輸送法によって作製したRubrene単結晶をもちいてトランジスタ特性を測定した．結果，F4TCNQの密度が極めて薄いために，十分な電荷移動が行われていないことがわかった．現在，長いアルキル鎖を導入したTCNQを合成中であり，より高い密度で電荷注入が行える分子の構築を目標としている．
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| Research Progress Status |
27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 |
27年度が最終年度であるため、記入しない。
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