フラン及びピレン骨格を用いた有機発光電界効果トランジスタ材料の開発

利用呋喃和芘骨架开发有机发光场效应晶体管材料

• 批准号: 14J04719
• 负责人: 男庭 一輝
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Tohoku University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2014
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2014-04-25 至 2016-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-14J04719/
• 关键词: 有機半導体; 有機発光電界効果トランジスタ; ピレン; キャリア移動度; 複素環; 発光効率

本研究は、高キャリア移動度及び高発光効率の両立を目指した新規オリゴマー型有機半導体の開発を通して、有機発光電界効果トランジスタ（OLETs）の高性能化を目的とした。以下に本年度に達成した研究概要を示す。前年度に開発したチアゾール含有オリゴマー材料及びオキサゾール含有オリゴマー材料を用いて、素子作製条件の詳細な検討を行った。いづれの材料も、蒸着時の基盤温度を40℃～180℃間で制御し、XRD、SEMを用いた蒸着膜の結晶性、表面構造評価を行った。さらに、上記条件がキャリア移動度に与える影響を明らかにした。さらに、テトラテトラコンタンを用いて基盤表面処理を行うことで、いづれの材料を用いて作製した素子においても、電流励起型の発光挙動を観測することに成功した。しかしながら、テトラテトラコンタンを用いた表面処理後、基盤表面のラフネスが増加し、有機薄膜の結晶性低下に起因したキャリア移動度の低下がみられた。末端にピレンを有するオリゴチオフェン材料を用いて薄膜トランジスタの作製及び評価を行った。こちらの材料については、蒸着時の基盤温度を40℃～140℃間で制御し、XRD、SEMを用いた蒸着膜の結晶性、表面構造評価を行った。さらに、上記条件がキャリア移動度に与える影響を明らかにした。その結果、分子内部にビチオフェンを有する材料が、基盤温度100℃において最大のキャリア移動度を示すことを明らかにした。

这项研究旨在通过开发旨在实现高载流子迁移率和高发光效率的新型寡聚有机半导体的发展，以提高有机发光现场效应晶体管（OLET）的性能。以下是今年实现的研究的摘要。使用含硫唑的低聚物材料和上一年开发的含氧唑的低聚物材料详细检查了设备制造条件。对于所有材料，在40°C和180°C之间控制蒸发过程中的底物温度，并使用XRD和SEM评估了蒸发膜的结晶度和表面结构。此外，阐明了上述条件对载体迁移率的影响。此外，通过对四乙烯烷进行表面处理，在使用任何材料制造的设备中成功观察到了电流兴奋类型的发射行为。然而，在使用四位苯乙烷进行表面处理后，底物表面的粗糙度增加，从而导致有机薄膜结晶度下降引起的载体迁移率降低。薄膜晶体管的制造和评估，并使用略line的寡硫芬材料在末端进行了评估。对于这种材料，在40°C和140°C之间控制蒸发过程中的底物温度，并使用XRD和SEM评估了蒸发膜的结晶度和表面结构。此外，阐明了上述条件对载体迁移率的影响。结果，可以发现分子内部带有bithiophen的材料在100°C的底物温度下表现出最大载体迁移率。

项目成果

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2-Positional pyrene end-capped oligothiophenes for high performance organic field effect transistors

• DOI: 10.1039/c6cc00948d
• 发表时间: 2016-01-01
• 期刊: CHEMICAL COMMUNICATIONS
• 影响因子: 4.9
• 作者: Oniwa, Kazuaki;Kikuchi, Hiromasa;Jin, Tienan
• 通讯作者: Jin, Tienan