位置・配向制御可能な分子ワイヤー作製技術

光配向テンプレート基板材料としてアゾベンゼンを骨格構造に含むポリイミド(Azo-PI)を用い、以下の成果を得た。有機トランジスタ用の低分子材料として注目されているペンタセンの分子配向制御を行った。Azo-PI骨格構造に沿って分極している分子振動の赤外吸光度の偏光比が6を超えるAzo-PI光配向膜上に、ペンタセン分子を真空蒸着するだけで、異方的なペンタセンの分子配向が誘起された。ペンタセン薄膜の偏光赤外吸収スペクトルから、Azo-PI骨格構造の平均配向方向に対してペンタセンの分子面が垂直に配向していることがわかった。これは、Azo-PI光配向膜を用いることによって有機半導体分子の配向制御が可能であることを実証したもので非常に重要な成果である。光配向テンプレート基板に分子配向パターンを書き込むためには、偏光方向が異なる紫外光を最低でも2回照射する必要がある。配向方向が直交する分子配向パターンを形成するための簡便な方法として、全面に直線偏光紫外光を照射した後、フォトマスクを介して直交した偏光紫外光を照射する方法がある。より微細な分子配向パターンを形成するためには1回目の照射量に対して、2回目の照射量を最適化する必要がある。そこで、あらかじめ直線偏光紫外光照射により配向処理を施した試料に対して、直交する偏光の紫外光を照射したときのAzo-PI骨格構造の再配向プロセスを調べた。1回目の照射量16.5J/cm^2に対して2回目の照射量を33J/cm^2にすることにより、異なる配向領域でのAzo-PI骨格構造の配向秩序度を等しくすることができた。この照射条件でポリフルオレンの分子配向パターンを実際に形成したが、残念ながら昨年度達成した3μm間隔のライン・パターンより微細なパターンを形成することはできなかった。

光配向テンプレート基板材料としてアゾベンゼンを骨格構造に含むポリイミド(Azo-PI)を用い、以下の成果を得た。有機トランジスタ用の低分子材料として注目されているペンタセンの分子配向制御を行った。Azo-PI骨格構造に沿って分極している分子振動の赤外吸光度の偏光比が6を超えるAzo-PI光配向膜上に、ペンタセン分子を真空蒸着するだけで、異方的なペンタセンの分子配向が誘起された。ペンタセン薄膜の偏光赤外吸収スペクトルから、Azo-PI骨格構造の平均配向方向に対してペンタセンの分子面が垂直に配向していることがわかった。これは、Azo-PI光配向膜を用いることによって有機半導体分子の配向制御が可能であることを実証したもので非常に重要な成果である。光配向テンプレート基板に分子配向パターンを書き込むためには、偏光方向が異なる紫外光を最低でも2回照射する必要がある。配向方向が直交する分子配向パターンを形成するための簡便な方法として、全面に直線偏光紫外光を照射した後、フォトマスクを介して直交した偏光紫外光を照射する方法がある。より微細な分子配向パターンを形成するためには1回目の照射量に対して、2回目の照射量を最適化する必要がある。そこで、あらかじめ直線偏光紫外光照射により配向処理を施した試料に対して、直交する偏光の紫外光を照射したときのAzo-PI骨格構造の再配向プロセスを調べた。1回目の照射量16.5J/cm^2に対して2回目の照射量を33J/cm^2にすることにより、異なる配向領域でのAzo-PI骨格構造の配向秩序度を等しくすることができた。この照射条件でポリフルオレンの分子配向パターンを実際に形成したが、残念ながら昨年度達成した3μm間隔のライン・パターンより微細なパターンを形成することはできなかった。