分子性金属錯体半導体の可塑性導入による機能探索

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有機薄膜トランジスタ(organic thin-film transistor(OTFT))は、シリコンを中心とする無機半導体をベースとした既存のトランジスタでは容易に実現できない優れた特徴(分子の多様性・機械的フレキシビリティー・シンプルな作成プロセス・大面積化・低温プロセス・ローコスト)を有するため次世代エレクトロニクス素子として注目されている。本研究では、高性能TFT特性(高移動度、アンバイポーラー特性)を示す分子性金属錯体半導体の探索及び長鎖アルキル・アルコキシル基導入に伴う(1)湿式及び溶融法による低環境負荷型TFTデバイスの作製及びその特性評価(2)多極小ポテンシャルを利用したTFTデバイスと熱相転移誘起スイッチングの複合機能材料の構築に関して検討を行った。その結果、以下のような成果を得た。(1)酸化還元両性配位子であるο-セミキノネートが配位した中性金属錯体が、ホール・電子共にバランスの取れた高移動度を示すことを証明した。観測された移動度は、過去に報告されている単一成分アンバイポーラー特性を示す半導体と比較してトップレベルの値を示した。(2)長鎖アルキル基を導入した金属錯体半導体のTFT特性について検討を行った。Ptイオンに長鎖アルキル基がついたビピリジン配位子及びο-キノン配位子が配位した金属錯体のアルキル鎖長依存性について検討を行った結果、C_<13>H_<27>の置換基を持った錯体ではp型の半導体特性が観測されたのに対し、C_9H_<19>の置換基を持った錯体ではTFT特性が全く観測されなかった。原因として、鎖長が短くなることによる薄膜構造の不安定化が示唆された。