高性能トランジスタを実現させる革新的有機半導体の開発

开发实现高性能晶体管的创新有机半导体

• 批准号: 18750165
• 负责人: 西田 純一
• 金额: $ 2.37万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2007
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18750165/
• 关键词: 有機半導体; トランジスタ; π共役化合物; 有機薄膜; X線構造解析; 複素環化合物; 有機デバイス; 分子集合体; π共役系; エレクトロニクス; 構造と物性

有機材料を用いた有機電界効果トランジスタ(OFET)が注目されている。これまでにペンクセンを代表とするアセン型分子やチオフェンオリゴマーが高いホール移動度を示すことが知られている。当研究室ではこれまでにヘテロ原子を積極的に導入した独創性高い電子供与体や電子受容体を報告してきた。これらの結晶構造を解析から、ヘテロ原子が規則正しい分子配列や分子間距離の縮小に大きな役割を果たしていることが理解されている。本研究は電子供与性と受容性のヘテロ環を組み合わせてHOMO,LUMOレベルを制御し、さらに新しい有機半導体材料を開発すること目指した。 OFET特性は、用いる有機半導体の末端の官能基に大きく影響を受けることが知られている。特に末端にトリフルオロメチルフェニル基を有するπ共役化合物が、高いn型特性を発現させている。そこで中心のπ共役部分にチアゾールやチアソロチアソール等の含窒素のヘテロ環を組み合わせた化合物を合成し、FET素子が動作する闇値電圧が大きく改善されることを見出した。またカルボニル基の電子受容性能に注目した分子設計を行った。縮環したシクロペンクジェノン骨格を持つインデノフルオレンジオン誘導体が高性能のn型半導体となることを見出した。この骨格にピラジン環等の含窒素複素環を導入することでさらにFETの閾値電圧が低下した。これらの化合物の薄膜は、X線回折や原子間力顕微鏡を用いて解析されている。

Organic materials を have mechanical and electrical effects with を た (OFET)が pay attention to されて る る. こ れ ま で に ペ ン ク セ ン を representative と す る ア セ ン molecule や チ オ フ ェ ン オ リ ゴ マ ー が high い ホ ー ル を mobile degrees in す こ と が know ら れ て い る. When laboratory で は こ れ ま で に ヘ テ ロ atomic を positive に import し た original high い electronic body and supply や electronic by the capacity of body を report し て き た. こ れ ら の crystal structure を parsing か ら, ヘ テ ロ atomic が rules are し い narrow the distance between the molecules with column や の に big き な "を cut fruit た し て い る こ と が understand さ れ て い る. は electronics for this study and sex と by capacitive の ヘ テ ロ ring を group み close わ せ て HOMO and LUMO レ ベ ル を royal し, さ ら に new し い organic semiconductor materials を open 発 す る こ と refers し た. The characteristics of OFET に and the functional groups of the terminal <s:1> of the る organic semiconductor に are に greatly influenced by く く を を and are known by ける とが とが られて られて る. , に end に ト リ フ ル オ ロ メ チ ル フ ェ ニ ル を has an す る compounds が PI total service, high い n-type features を 発 now さ せ て い る. そ こ で center の PI has service part に チ ア ゾ ー ル や チ ア ソ ロ チ ア ソ ー ル の including smothering element such as の ヘ テ ロ ring を group み close わ せ し を synthesis, FET た compounds が action す る dark numerical electric 圧 が big き く improve さ れ る こ と を shows し た. Youdaoplaceholder0, またカ, ボニ, ボニ, <s:1> based on <s:1>, the electron receptivity is に. Attention is given to the た molecular design を lines った. Shrinkage ring し た シ ク ロ ペ ン ク ジ ェ ノ ン bone を hold つ イ ン デ ノ フ ル オ レ ン ジ オ ン inductor が high-performance の n-type semiconductor と な る こ と を see out し た. The <s:1> <s:1> bone lattice にピラジ <s:1> ring and other <s:1> nitrogen-containing complex ring を are introduced into the する とでさらに とでさらにFET, and the <s:1> threshold voltage が is low <s:1> た. <s:1> れら <s:1> compound <e:1> thin film, X-ray refolding や interatomic force 顕 micromirror を use <s:1> て to resolve されて る る.

项目成果

n-Type and Ambipolar FET Characteristics Using Pyrazinophenanthrolines Linked with Oligothiophenes

使用与低聚噻吩连接的吡嗪并菲咯啉的 n 型和双极 FET 特性

• 发表时间: 2006
• 期刊: Chemistry Letters 35
• 作者: A.Inoue;B.L.Shen;A.Takeuchi;夛田博一;J.Nishida et al.
• 通讯作者: J.Nishida et al.

Organic field-effect transistors based on heterocyclic co-oligomers containing a pyrazine ring.

• DOI: 10.1039/b617573b
• 发表时间: 2007-03
• 期刊: Chemical communications
• 影响因子: 4.9
• 作者: T. Kojima;J. Nishida;S. Tokito;H. Tada;Y. Yamashita

High-Perfomiance and Light-Emitting n-Type Organic Field-Effect Transistors Based on Dithienylbenzothiadiazole and Related Heterocycles.

基于二噻吩基苯并噻二唑和相关杂环的高性能发光n型有机场效应晶体管。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Chemistry of Materials 19
• 作者: M. Mamada;D. Kumaki;J. Nishida. S.Tokito;Y. Yamashita
• 通讯作者: Y. Yamashita

High-performance and light-emitting n-type organic field-effect transistors based on dithienylbenzothiadiazole and related heterocycles

• DOI: 10.1021/cm062889
• 发表时间: 2007-03-20
• 期刊: CHEMISTRY OF MATERIALS
• 影响因子: 8.6
• 作者: Kono, Takahiro;Kumaki, Daisuke;Yamashita, Yoshiro
• 通讯作者: Yamashita, Yoshiro

Synthesis, Characterization and Electroluminescence Properties of New Iridium Complexes Based on Cyclic Phenylvinylpyridine Derivatives : Tuning of Emission Colour and Efficiency by Structural Control.

基于环状苯基乙烯基吡啶衍生物的新型铱配合物的合成、表征和电致发光性能：通过结构控制调节发射颜色和效率。

• 发表时间: 2007
• 期刊: Journal of Material Chemistry 17・9
• 作者: S.Takizawa;Y.Sasaki;M.Akhtaruzzaman;H.Echizen;J.Nishida;T.Iwata;S.Tokito;Y.Yamashita
• 通讯作者: Y.Yamashita