研究ハイライト

  2007年 研究レビュー

(1) N,N'-dioctyl-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic diimine を用いた高性能nチャンネル有機電界効果トランジスタ

SiO2層を作製したn+-Si基板上に,真空蒸着法によりN,N'-dioctyl-3,4,9,10-perylene tetracarboxylic diimine (PTCDI-C8)薄膜を形成し,nチャンネル電界効果トランジスタを作製し,真空中で電圧・電流特性を測定した.HMDSやOTESでSiO2表面を処理して疎水的にすると,電子の移動度とオン・オフ比が向上し,閾値電圧が減少した.OTES処理を行うと,電子移動度は 4.6 × 10-1 cm2/Vs,オン・オフ比は 107 ,閾値電圧は 21 Vであった.有機半導体の電子移動度として,高い値が得られた.



図1.PTCDI-C8を材料とした電界効果トランジスタ.
1. Mol. Cryst. Liq. Cryst., 462, 37 (2007).

(2) N,N'-bis(4-trifluoromethyl-benzyl)perylene-3,4,9,10-tetra-carboxylic diimineを材料とした大気中で安定なnチャンネル有機電界効果トランジスタ

SiO2/n+-Si基板上に真空蒸着法によりN,N'-bis(trifuloromethyl)-perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic diimine (PTCDI-TFB) 薄膜を形成し,nチャンネル有機電界効果トランジスタを作製し,真空中と大気中で電圧・電流特性を測定した.HMDS処理した基板に95℃で蒸着した場合に,大気中で,最高の移動度 4.1 × 10-2 cm2/Vs が得られた.大気中で安定に動作する要因は,PTCDI-TFBの高い電子親和力4.8 eVと考えられる.



図2.PTCDI-TFBの化学構造.
2. Chem. Phys. Lett., 436, 139 (2007).

(3) 10,12-pentacosadiynoic acidから作製したポリジアセチレンのラングミュア・ブロジェットとラングミュア・シェーファーフィルムのラマンスペクトル

10,12-pentacosadiynoic acidのカドミウム塩からLB膜とLS膜を作製し,光重合によりポリジアセチレン青膜を作製した.LS膜とLB膜のラマンスペクトルで,C≡C伸縮振動がそれぞれ2068と2079 cm-1に観測され,高分子鎖のパッキングの違いに起因すると考えられる.1332-1182 cm-1領域に側鎖CH3(CH2)11-基のCH2縦揺れ振動のプログレッションが観測され,アルキル基は全トランス形をとっていることがわかった.



図3.ラマンスペクトル(633 nm励起).
3. Chem. Phys. Lett., 444, 328 (2007).


論文など

原著論文

1. "High Performance N-Channel Organic Field-Effect Transistors Based on N,N'-Dioctyl-3,4,9,10-Perylene Tetracarboxylic Diimine"
  Y. Hosoi and Y. Furukawa
   Mol. Cryst. Liq. Cryst., 462(1), 37-43 (2007).

2. "Air-Stable n-Channel Organic Field-Effect Transistors Based on N,N'-Bis(4-trifluoromethylbenzyl)perylene-3,4,9,10-tetracarboxylic Diimide"
  Y. Hosoi, (D. Tsunami), (H. Ishii), and Y. Furukawa
  Chem. Phys. Lett., 436(1-3), 139-143 (2007).

3. "Raman Spectra of Langmuir-Blodgett and Langmuir-Schaefer Films of Polydiacetylene Prepared from 10,12-Pentacosadiynoic Acid"
   K. Seto, Y. Hosoi, and Y. Furukawa
   Chem. Phys. Lett., 444(4-6), 328-332 (2007).

4. "Relationship between Film Structure and Electric Performance of Organic Field-Effect Transistors Based on Perylene Tetracarboxylic Diimine Derivatives"
   Y. Hosoi and Y. Furukawa
   Mol. Cryst. Liq. Cryst., 471(1), 189-194 (2007).

5. "Kinetically Stabilized 1,1'-Bis[(E)-diphosphenyl]ferrocenes: Syntheses, Structures, Properties, and Reactivity"
   (N. Nagahora), (T. Sasamori), Y. Watanabe, Y. Furukawa, and (N. Tokikoh)
   Bull. Chem. Soc. Jpn., 80(10), 1884-1900 (2007).

 

単行本

1. "Vibrational Spectroscopy of Conducting Polymers: Fundamentals and Applications"
  Y. Furukawa
  Vibrational Spectroscopy of Polymers: Principles and Practice, N.J. Everall, J.M. Chalmers and P.R. Griffiths eds., John, Wiley & Sons, Chichester, pp. 537-556 (2007).

2. 「赤外・ラマン分光の有機電子デバイスへの応用」
  古川行夫
  先端材料開発における振動分光分析法の応用,西岡利勝,錦田晃一,尾崎幸洋編,第5章第1節,シーエムシー出版,東京,pp. 184-195 (2007).

3. 「赤外分光法を用いたキャリア(構造・密度)の測定方法と評価」
  古川行夫
  最新導電性高分子全集-高導電率化/経時変化/汎用有機溶媒への溶解性向上-,第5章第1節,技術情報協会,東京,pp. 149-159 (2007).

 

招待・依頼講演

1. 「有機EL・有機TFTにおける導電性高分子材料の基礎と特性」
  情報機構セミナー,東京都産業貿易センター(東京),2007年1月29日.

2. 「ラマン分光の応用:基礎科学」
  日本分光学会第43回夏期セミナー「ラマン分光法」,幕張メッセ国際会議場(幕張),2007年8月31日.

3. 「研究開発とIR分光」
  第27回湘南ハイテクセミナー―研究開発と分析技術―,KUポートスクウェア(横浜),2007年12月4日.

 

受賞

1. 日本化学会BCSJ賞,渡辺恭彰,古川行夫,2007年10月.

 

競争的資金

1. 文部科学省科学研究費補助金 萌芽研究「振動シュタルク効果の新しい測定法と解析法の開発」(代表)

2. 文部科学省科学研究費補助金 学術創成研究「高周期典型元素不飽和化合物の化学:新規物性・機能の探求」(分担)

3. グローバルCOE「実践的化学知」教育研究拠点(分担)

4. ハイテクリサーチセンター「分子設計による機能性新素材の開発」(分担)