新開發具有整齊排列磚牆構造之n型有機半導體

 

刊登日期:2021/12/13
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由東京大學、產業技術總合研究所等組成的研究團隊發表透過以均等的磚牆樣式排列電子傳輸型(n型)有機半導體分子,成功地建構了適用於高遷移率有機電晶體的框架。

由π電子分子製成的有機半導體可以在低溫條件下製造,重量輕且具有優異的柔韌性,可望應用於具有更高性能的設備。過去研究小組已開發出在π電子系統具有2個氮的n型有機半導體BQQDI(3,4,9,10-benzo[de]isoquinolino[1,8-gh]quinolinetetracarboxylic diimide),但由於構成分子特有的長軸方向的偏差,促使磚牆結構變得不均一。研究團隊認為若能將磚牆構造均等堆疊的話,分子軌道的重疊將會變得均等,從而進一步提高移動性,因此展開可將分子均等排列的研究。

在此次的研究成果中,研究團隊透過導入龐大的環己基,取代性質不同的既有直鏈烷基,進而成功地將BQQDI分子均一排列成如磚牆般的整齊排列。此外,利用分子動力學計算後,確認相鄰分子之間的分子軌道重疊不易受熱運動干擾,因此未來可望應用做為高性能n型有機半導體。今後若進一步對龐大的環狀烷基進行適當的修飾,將可實現適合塗佈法的n型有機半導體開發。

研究小組表示,透過此次的研究成果,將可望加速低價、高環境性之高性能設備,或是活用未利用能源之能量收集技術等有機電子領域的研究和開發。研究成果已發表於在期刊《Communications Chemistry》。


資料來源: https://www.k.u-tokyo.ac.jp/information/category/press/4191.html
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