2020年08月20日

東大など、高い溶解性をもつ高性能有機半導体 開発

【カテゴリー】：行政/団体 【関連企業・団体】：東京大学

東京大学、富山高等専門学校、筑波大学、北里大学、関西大学、理研、産総研などの研究グループは20日、特異な構造相転移挙動により、高溶解性・高移動度・環境ストレス耐性を実現した高製造プロセス適性かつ高性能有機半導体を開発したと発表した。 一般に、有機半導体はベンゼン環やヘテロール環が単結合もしくは縮環したπ電子系分子からなる。半導体性能として求められる電荷輸送能の指標である移動度や用いられる電極からの電荷注入のしやすさ(電荷注入能)を向上、改善するためには、π電子系骨格の拡張とその骨格が電荷輸送に有利な2次元集合体構造を形成することが重要となる。 これまでの有機半導体の開発で、市販製品中のアモルファスシリコンよりも1桁以上高い10cm2/Vs(平方センチメートル毎ボルト毎秒)級の移動度を有する有機半導体は報告されている。だが、高性能有機半導体分子の多くは、一般的な有機溶媒に対する溶解性が乏しく、適用できる製造プロセスは限られていた。 研究グループは、これまで報告されている他の有機半導体に見られない集合体構造間の特異な相転移によって、製造プロセス適性が高く高性能の有機半導体であるデシル置換セレン架橋V字型分子C10-DNS-VWを開発した。 塗布プロセスで得られた単結晶薄膜を用いたトランジスターで、世界最高レベルの11cm2/Vsの移動度、良好な電荷注入特性、高環境ストレス耐性が得られた。次世代のプリンテッド・フレキシブルエレクトロニクス分野の起爆材料になると期待される。 同研究成果は、8月19日付でアメリカ化学会(ACS)「Journal of the American Chemical Society」のオンライン速報版で公開される。 ニュースリリース参照 https://www.jst.go.jp/pr/announce/20200820/pdf/20200820.pdf