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東大・産総研・広島大、分子ドーピングと立体障害の相関を解明

発表日:2020年11月4日

ポリマー半導体の「隙間」を制御してドーピング量を100倍に向上

-分子ドーピングと立体障害の相関を解明-

1.発表者:

河野 真弥(東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻 修士課程1年生)

山下 侑(東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻 博士研究員/物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(WPI-MANA)超分子グループ 博士研究員 兼務)

竹谷 純一(東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻 教授/連携研究機構マテリアルイノベーション研究センター(MIRC)特任教授/産業技術総合研究所 産総研・東大 先端オペランド計測技術オープンイノベーションラボラトリ 客員研究員 兼務/物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(WPI-MANA)MANA 主任研究者(クロスアポイントメント))

尾坂 格(広島大学大学院先進理工系科学研究科応用化学プログラム 教授)

渡邉 峻一郎(東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻 准教授/科学技術振興機構(JST)さきがけ研究員/産業技術総合研究所 産総研・東大 先端オペランド計測技術オープンイノベーションラボラトリ 客員研究員 兼務)

2.発表のポイント:

◆ポリマー半導体の電子の数や流れやすさを制御する分子ドーピングは、フレキシブルエレクトロニクスの基盤技術です。しかしながら、分子の「形」や「大きさ」に由来する立体障害と分子ドーピングの関係は未解明でした。

◆ポリマー半導体の「隙間」のサイズを精密に制御することで、分子ドーピングの量を100倍程度向上することに成功しました。

◆分子ドーピングと立体障害の相関が明らかになったことで、これまで達成することができなかった最密充填された分子の複合体を用いて、金属のように電気が流れる導体を製造する指針が明確になりました。

3.発表概要:

東京大学大学院新領域創成科学研究科、同連携研究機構マテリアルイノベーション研究センター、科学技術振興機構(JST)さきがけ、産業技術総合研究所 産総研・東大 先端オペランド計測技術オープンイノベーションラボラトリ(注1)、広島大学大学院先進理工系科学研究科、物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(WPI-MANA)の共同研究グループは、世界で初めてポリマー半導体の立体障害と分子ドーピングの相関を明らかにし、ポリマー半導体の「隙間」のサイズを制御することでドーピング量を100倍向上させることに成功しました。

本研究成果は、国際科学雑誌「Communications Materials」2020年11月4日版に掲載されます。本研究は、科学技術振興機構(JST)戦略的創造研究推進事業(さきがけ)研究領域「超空間制御と革新的機能創成」(研究総括:黒田 一幸)研究課題「分子インプランテーションによる超分子エレクトロニクスの創成」(研究者:渡邉 峻一郎 東京大学大学院新領域創成科学研究科物質系専攻 准教授)の一環として行われました。

※以下は添付リリースを参照

リリース本文中の「関連資料」は、こちらのURLからご覧ください。

添付リリース

https://release.nikkei.co.jp/attach_file/0542745_01.pdf

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