縮環オリゴチオフェン化合物の電子状態解明と有機エレクトロニクスへの展開

稠合低聚噻吩化合物的电子结构及其在有机电子学中的应用的阐明

• 批准号: 10J05279
• 负责人: 藤本 卓也
• 金额: $ 1.34万
• 依托单位: Nagoya University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2010
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2010 至 2012
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-10J05279/
• 关键词: 有機半導体; 有機トランジスタ; 縮環化合物; フタロシアニン; 両極性; イオン液体; 電気化学; 電気二重層; オリゴチオフェン; サルフラワー; ポルフィラジン; インバーター

エレクトロニクスの発展により、IT技術などの飛躍的な進歩がもたらされた。しかし、シリコンをはじめとした従来の半導体技術では、その機能性や処理能力に限界があるため、今後の発展には新たな材料や素子構造が望まれている。有機半導体は、柔軟性や低コスト性、修飾容易性に起因する機能性の付加などが期待できるため、新たなエレクトロニクス材料として注目されている。申請者はこのような背景を踏まえ、新たな有機半導体の合成、物性測定およびエレクトロニクスへの展開を行っている。申請者のこれまでの研究により、イオン液体を絶縁体に、サルフラワーと呼ばれるOctathio[8]circuleneを半導体に用いた電気二重層トランジスタにおいて、高い移動度と低電圧駆動を示すことが確認された。本年度の研究では、小さいHOMO-LUMOバンドギャップを有し、強構造性薄膜の形成が期待される鉛フタロシアニン、およびチタニルフタロシアニンを半導体に用いて電気二重層トランジスタを作製し、その特性を評価した。絶縁体には10種のイオン液体を用い、それぞれ比較した。移動度は全てのトランジスタで～10^<-4>cm^2V^<-1>s^<-1>であったが、閾値電圧は±2.0V以下と低電圧での両極性駆動が確認できた。このとき、閾値電圧にイオン液体依存性が見られたが、p型とn型の閾値電圧の差はほぼ一定となった。イオン液体によって閾値電圧は変わるが、正孔及び電子注入に要する電圧差は変化していないことが示唆される。より詳細にイオン液体と閾値電圧の関係を調べるため、参照電極を用いてイオン液体の自然電位を測定したところ、電気二重層トランジスタの閾値電圧との間に直線的な関係が確かめられた。すなわち、イオン液体の自然電位がトランジスタの閾値電圧に影響しており、適切なイオン液体を選択することで、その動作電圧を制御できることが分かった。

The development of IT technology and the progress of IT technology have been greatly improved. The future of semiconductor technology is expected to be limited by functional and processing capabilities. Organic semiconductors are flexible, flexible, easy to modify, functional, and attractive materials. The applicant is interested in the synthesis and development of new organic semiconductors. The applicant's research has confirmed that the liquid phase is insulating, and the liquid phase is insulating. This year's research is aimed at evaluating the characteristics of the formation of highly structured thin films in semiconductor applications, including the formation of thin films with high conductivity and high conductivity. 10 kinds of liquid are used in the liquid phase. The mobility is determined by the polarity of the voltage below the threshold voltage of ±2.0V and the polarity of the voltage below the threshold voltage of ± 10 <-4>cm^2V<-1><-1>. The difference between the threshold voltage and the p-type voltage is constant. The voltage difference between the liquid and the electron injection threshold voltage changes. The relationship between the threshold voltage and the liquid voltage can be determined by the reference electrode. The natural potential of the liquid affects the threshold voltage of the liquid, and the operating voltage of the liquid is controlled.

项目成果

Electric-Double-Layer Thin-Film-Transistors of Tetrakis(thiadiazole)porphyrazine Derivatives

四(噻二唑)紫菜嗪衍生物的双层薄膜晶体管

• 发表时间: 2012
• 作者: 横山直幸;Nakamura K;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也
• 通讯作者: 藤本卓也

Electric-double-layer field-effect transistors with ionic liquids

• DOI: 10.1039/c3cp50755f
• 发表时间: 2013-01-01
• 期刊: PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS
• 影响因子: 3.3
• 作者: Fujimoto, Takuya;Awaga, Kunio
• 通讯作者: Awaga, Kunio

サルフラワー薄膜の電子物性と電気二重層トランジスタ

硫花薄膜及双电层晶体管的电子特性

• 发表时间: 2012
• 作者: 横山直幸;Nakamura K;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;Nakamura K.;藤本卓也;中村健介;藤本卓也
• 通讯作者: 藤本卓也

Field Effect Transistors of Octathio[8]circulene with an Ionic Liquid Gate Insulator

带有离子液体栅极绝缘体的八硫[8]圆烯场效应晶体管

• 发表时间: 2010
• 作者: 横山直幸;Nakamura K;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;Hwang SJ;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;Nakamura K.;藤本卓也;中村健介;藤本卓也;Nakamura K.;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;中村健介;中村健介;藤本卓也;Nakamura Kensuke;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也;藤本卓也
• 通讯作者: 藤本卓也

イオン液体を用いた電気二重層トランジスタの閾値電圧評価

使用离子液体评估双电层晶体管的阈值电压

• 发表时间: 2013
• 作者: F.Ye;S.Mabu;L.Wang;S.Eto;K.Hirasawa;藤本卓也
• 通讯作者: 藤本卓也