Development of polymer semiconductors and study of thin film morphology in high-temperature organic devices

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高温下で安定に動作する有機デバイスを実現する新規な有機金属錯体ポリマーを開発することを目的としている。本年度は鍵となる配位子の合成を行った。シアノエチル基を保護基として用いた１，３ジチオールチオン骨格と、チオエフェン及びチエノチオフェンのアルデヒド体をトリエチルホスファイトを用いてカップリング反応によりジチオレン系配位子を1段階で合成した。その後シアノエチル基を塩基で脱保護して、ニッケル塩と反応させることで標的のジチオレンを配位子とするニッケル錯体ポリマーの合成に成功した。ここで種々の脱保護する塩基やニッケル塩を検討し、反応条件を最適化した。合成したニッケル錯体は元素分析を行って評価した。さらに合成した錯体のペレットを作成し、４端子法を用いて室温での電気伝導度の評価を行った。その結果いずれの錯体も１０S/cm程度の比較的良好な導電性を示した。この導電性は、金属錯体ポリマーの電子供与部位と電子受容部位の間の自己ドープに起因していると考えている。また現在は室温での熱起電力測定を行うとともにキャリアがホールか電子かを評価している段階にある。合成したニッケル錯体ポリマーは、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシドなどの極性溶媒に比較的溶解性があり、溶液プロセスでの薄膜の作成に成功した。またチオフェンやチエノチオフェンなどのスペーサーを含まないリファレンスとなる、ニッケル錯体ポリマーの合成を行った。