分子ユニットをパラメータとする有機薄膜トランジスタの機能開拓

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本年度は昨年度開発した、「分子ユニットをパラメータとする」新規トランジスタ材料の開発手法を基に、多くの「ハイブリッド型」化合物の開発を行い、その性能について評価した。次にその詳細について述べる。1.含カルコゲン芳香族系化合物の開発と評価有機トランジスタの高速応答を目指し、キャリア移動度の高速化を検討した。キャリア移動度向上のためには、薄膜中での分子間相互作用を高めることが重要である。「ハイブリッド型」トランジスタ材料を念頭に、「コアユニット」として、含カルコゲン縮環芳香族を「サブユニット」として、フェニル、ビフェニル、チエニル、トリフルオロフェニルなどの芳香族系小員環を配置した化合物群を新たに25種程度開発した。p型、n型共にコアユニットとして含カルコゲン縮合芳香族を配した化合物で、良好なトランジスタ特性が観察された。n型半導体として、含カルコゲン縮合芳香族、特に含セレン縮合芳香族化合物が優秀なトランジスタ材料になりうるという知見は、本研究課題で始めて得られた結果であり、今後の分子設計に有用な知見である。2.高安定性有機トランジスタ材料の開発有機トランジスタの実用化のためには素子の安定性を高めることが必要不可欠である。上記1.で開発した化合物の光照射下、空気下などでの安定性を調べた結果、最高で1年以上素子の劣化が見られない化合物が発見された(DPh-BSBS)。また、連続電位掃引も0V-100Vと言う過酷な条件にもかかわらず、3000回以上の連続掃引も安定であることが確認された(成果論文4)。