分子設計による半導体ポリマーの機能制御と機能性電極への応用

通过分子设计和功能电极应用对半导体聚合物进行功能控制

• 批准号: 07215257
• 负责人: 山下 和男
• 金额: $ 1.54万
• 依托单位: Hiroshima University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1995
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1995 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-07215257/
• 关键词: 半導体ポリマー; 分子設計; 光ド-ピング法; p-nホモ接合; ポリマーフォトダイオード; 仕事関数

本年度行った研究の主な成果は、電解酸化重合法によた作製した3種類のチオフェン誘導体ポリマーのp型とn型伝導性の実証、光ド-ピング法の開発およびそのpnホモ接合型ポリマーダイオード作製への応用に関して得られた以下に記述する新しい知見である。これまでに報告されたn型伝導性を示すポリマーの例は少なく、またそれも酸素が存在しない条件でのin situ測定による実験結果からn性を推論しているケースであった。このような背景のもとで本研究ではポリ(チオフェン)、ポリ(3-メチルチオフェン)(PMT)とポリ(2,2′-ビチオフェン)について、電流-電圧特性、光吸収スペクトル、並びに伝導率の測定結果および大気(酸素存在)下での仕事関数の測定結果などによりn型伝導性とその経時変化、安定性を明らかにした。アニオン(p)およびカチオン(n)ドープが可能な高分子膜の内部にpnホモ接合界面を形成する新しい光ド-ピング法を開発した。あらかじめ電気化学的にカチオン(n)ドープしたPMT膜の片側を、ルテニウム(11)錯体)([Ru(bpy)_3]^<2+>)の光励起種がS_2O_8^<2->によって消光される際に生成する[Ru(bpy)_3]^<3+>と硫酸ラジカルの強酸化力を利用して酸化アニオン(p)ドープする方法である。この方法を一枚のPMT膜に適用し、p-nホモ接合ポリマーフォトダイオードの作製に成功した。作製したダイオードは良好な整流効果を示し、その光応答性は速く、また再現性にも優れていた。

The main results of this year's research include the demonstration of p-type and n-type conductivity of three kinds of inducers in electrolytic acidification recombination method, the development of photo-acidification method and the application of pn junction type inducers. This report shows that there is no such thing as a single type of conductivity. In this study, the following parameters were investigated: current and voltage characteristics, optical absorption characteristics, and conductivity under high atmosphere (in the presence of acid). A new optical method for the formation of pn junction interfaces in polymer films can be developed. The photoexcited seed S_2O_8 was produced during the extinction of [Ru (bpy)_3]^&lt;3+<2->&gt; and sulfuric acid. The strong acidizing force of the solution was utilized to acidify the solution. This method was successfully applied to a PMT film. Good rectification results, excellent optical response, excellent reproducibility

项目成果

Y. Kunugi: "A Poly(3-methylthiophene)Diode Based on a p-n Homojunction Prepared by Combination of Electrochemical Cation Doping and Photochemical Anion Doping" J. Chem. Soc., Chem. Commun.787-788 (1995)

Y. Kunugi：“电化学阳离子掺杂和光化学阴离子掺杂相结合制备的基于 p-n 同质结的聚（3-甲基噻吩）二极管”J. Chem。

K. Nigorikawa: "A Selective gos Sensor Using a Polypyrrole Thin Film as a Sensitive Matrix on a Piegloelectric Cristal" J. Electroanal, Chem.396. 563-567 (1995)

K. Nigorikawa：“使用聚吡咯薄膜作为压电晶体上的敏感矩阵的选择性 gos 传感器”J. Electroanal，Chem.396。

K. Yamashita: "Fobrication of An Orgamic p-n Honojunction Diode Using Electrochemically cation-and Photochemically Anion-Doped Polymer" Jpn. J. Appl. Phys.34. 3794-3797 (1995)

K. Yamashita：“使用电化学阳离子和光化学阴离子掺杂聚合物制造有机 p-n Honojunction 二极管”Jpn。