有機半導体の高純度精製法の開発

現在のシリコンテクノロジ-が超高純度単結晶の作製技術の進展とともに大きく花開いたのに対して、次世代エレクトロニクス材料として注目されている有機半導体は、超高純度試料を得ることが難しいという技術的な大きな課題を抱えている。本研究は、(i)アルキメデスポンプ型ゾーン精製法と(ii)2次元拡散型昇華精製法という2つの新しい超高純度精製手法の開発を試みることを目的とした。今年度は、H19年度に整備した従来型の精製装置を利用して、ノウハウを蓄積し、ルプレンの精製ならびに単結晶作成、ならびに有機EL材料の精製評価を行った。液体クロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーで純度評価を行うとともに、トランジスター化して変位電流測定からキャリア注入やキャリアトラップ密度などに関して評価した。光電子収量分光により電子構造を評価するととも、飛行時間型移動度測定装置を作成しキャリア移動度測定も行った。これらの整備により、スタンダードな試料精製とそのデバイス特性・物性評価のサイクルができあがり、本格的な高純度化の環境構築が終了した。試料精製は、事前に予想した以上にノウハウと評価手法の確立に時間を要したため、当初計画より進行が遅れた。現在、新しい精製法に関して研究をすすめているところであり、高純度精製への努力を続けて行きたい。

現在のシリコンテクノロジ-が超高純度単結晶の作製技術の進展とともに大きく花開いたのに対して、次世代エレクトロニクス材料として注目されている有機半導体は、超高純度試料を得ることが難しいという技術的な大きな課題を抱えている。本研究は、(i)アルキメデスポンプ型ゾーン精製法と(ii)2次元拡散型昇華精製法という2つの新しい超高純度精製手法の開発を試みることを目的とした。今年度は、H19年度に整備した従来型の精製装置を利用して、ノウハウを蓄積し、ルプレンの精製ならびに単結晶作成、ならびに有機EL材料の精製評価を行った。液体クロマトグラフィーやガスクロマトグラフィーで純度評価を行うとともに、トランジスター化して変位電流測定からキャリア注入やキャリアトラップ密度などに関して評価した。光電子収量分光により電子構造を評価するととも、飛行時間型移動度測定装置を作成しキャリア移動度測定も行った。これらの整備により、スタンダードな試料精製とそのデバイス特性・物性評価のサイクルができあがり、本格的な高純度化の環境構築が終了した。試料精製は、事前に予想した以上にノウハウと評価手法の確立に時間を要したため、当初計画より進行が遅れた。現在、新しい精製法に関して研究をすすめているところであり、高純度精製への努力を続けて行きたい。