오카모토 토시 시로 (Okamoto Toshihiro) 부교수, 도쿄 대학교, 미타니 마사사 (Mitani Masato) 특별 조교수, 테 차카시 교수, 카토 타카시 (Kato Takashi), 화학 및 생명 공학 교수, 야마 마시오 (Yamagishi) 대학교 (Toy Masaka), 화학과, 공학부, 화학과 대학원, 조교, 조정,, 화학 학부, 재료 및 교수, 조교 Ishii Hiroyuki, Tsukuba 대학교 수학 과학 자료학과, 강의 Watanabe Go, Kitasato University의 과학부 물리학과, 고급 산업 과학 기술 연구소바카라 꽁 머니/University of Tokyo Advanced Openand Measurement Technology Open Innovation Laboratory(참고 2) 고유 한 구조 위상 전이 동작으로 인해 높습니다용해도(주 3) ・ High이동성(주 4) - 우리는 제조 공정에 매우 적합하고 환경 스트레스 저항을 달성하는 매우 적합한 유기 바카라 꽁 머니를 개발했습니다
일반적으로 유기 바카라 꽁 머니는 벤젠 고리와헤테롤 링(주 5) 단일 본드 또는 융합 링π- 전자 기반 분자(주 6) 바카라 꽁 머니 성능에 필요한 전하 운송 능력의 지표 인 이동성을 개선하거나 개선하기 위해 사용 된 전극 (전하 주입 기능)으로부터의 전하 주입 용이성 (전하 주입 기능)을 향상시키기 위해 π- 전자 기반 골격을 확장하고 전하 전송에 특이한 2 차원 골재 구조를 형성하는 것이 중요하다 현재까지 유기 바카라 꽁 머니의 발달로 10cm는 상업용 제품에서 비정질 실리콘보다 1 배 이상 높습니다2/VS의 이동성이있는 유기 바카라 꽁 머니 가보고되었습니다 그러나, 많은 고성능 유기 바카라 꽁 머니 분자는 일반적인 유기 용매에서 용해도가 좋지 않으며, 적용 할 수있는 제한된 제조 공정은 어려운 일이었다
연구 그룹은 매우 적합한 제조 공정을 가지고 있으며 이전에보고 된 다른 유기 바카라 꽁 머니에서 발견되지 않은 조립 구조 사이의 단일 위상 전이로 인해 고성능 유기 바카라 꽁 머니입니다데실 치환(주 7) 셀레늄 브리지 V 자형 분자 C10–dns – vw가 개발되었습니다대형 싱크로스크 시설 Spring-8(주 8) (Beamline BL02B1) : C10–dns – VW는 충전 전송에 불리한 높은 용해도 및 1 차원 조립 구조를 갖는 두 가지 다른 조립 구조를 형성하는 것으로 밝혀졌습니다 흥미롭게도, 증발 및 코팅 결정화와 같은 제조 공정의 유형에 관계없이, 박막을 제조 할 때, 전하 수송에 유리한 2 차원 구조는 우수한 재현성으로 획득되며, 코팅 공정을 통해 얻은 단일 결정 박막을 사용하여 트랜스스터는 세계의 가장 높은 수준 인 11 CM2/vs 이동성, 우수한 전하 주입 특성 및 높은 환경 스트레스 저항이 얻어졌습니다
C 이번에 개발되었습니다10–dns – VW 유기 바카라 꽁 머니는 증발 방법으로 만들어졌습니다인쇄 방법(참고 9)와 같은 다양한 제조 공정과 호환되며 전자 태그 및 다중 센서와 같은 다양한 고급 장치의 개발이 가속화되어 차세대 제품이되었습니다인쇄 된 유연한 전자 장치(주 10) 이것이 현장에서 폭발의 원천이 될 것으로 예상됩니다
이 연구 결과는 2020 년 8 월 19 일에 발표되었으며 "ACS"에 발표되었습니다미국 화학 학회지 저널|"에서 출시됩니다
<연구 배경 및 역사>
π- 전자 기반 분자가 약한 분자간 힘에 의해 조립되는 고체 인 유기 바카라 꽁 머니는 경량적이고 기계적으로 유연한 특징을 갖습니다 또한 인쇄를 통해 저온에서의 필름 형성은 생산 중 비용과 환경 부담을 크게 줄이며 차세대 인쇄 유연한 전자 제품의 핵심 재료로 크게 기대됩니다 최근 유기 바카라 꽁 머니의 활발한 발달로 10cm는 비정질 실리콘보다 크기가 높습니다2/VS 등급 이동성 및 실제 사용에 필요한 환경 스트레스 저항이보고되었습니다 이전의 연구는 성능을 향상시키기 위해 수행되었으며 (전하 운송 및 전하 주입 능력), 분자 설계는 π- 전자 시스템 골격을 확장하고 전하 운송에 유리한 2 차원 조립 구조를 형성하는 것을 목표로합니다 그러나,이 분자 설계에서 개발 된 많은 유기 바카라 꽁 머니는 유기 용매 및 제한된 제조 공정에서의 용해도가 낮기 때문에 도전이 있습니다 따라서, 고성능 유기 바카라 꽁 머니에 대한 높은 제조 공정 적합성을 갖는 분자 설계를 만들 필요가 있었다
<연구 내용>
이 문제를 해결하기 위해 연구 그룹은 셀레늄 요소와 데실 그룹을 우리가 개발 한 전형적인 원소 브리지 V 자형 π- 전자 골격의 가교 부위에 도입했습니다10–dns -vw는 제조 공정의 적성과 장치 성능을 결합한 우수한 바카라 꽁 머니 재료임을 밝혀 내기 위해 개발되었습니다 (그림) 기음10–dns – vw는보고 된 고성능 유기 바카라 꽁 머니 재료와 달리, 충전 수송 및 2 차원 조립 구조에 매우 용해성이없고 2 차원 조립 구조에 대해 1 차원 조립 구조를 갖는 두 가지 다른 어셈블리 구조를 형성하는 것으로 밝혀졌다 또한 이들 응집체 구조는 가열 처리에 의해 1 차원에서 2 차원으로, 2 차원에서 1 차원에서 1 차원에서 1 차원에서 1 차원으로 상위 전이를 겪는 것으로 밝혀졌다 흥미롭게도, 증발 또는 적용된 결정화 여부, C10–dns – VW는 박막을 제조 할 때 전하 수송에 유리한 2 차원 구조를 가지고 있으며, 재현성이 높습니다 코팅 결정화에 의해 얻어진 단결정 박막을 사용한 트랜지스터는 세계 최고 수준 11 cm2/vs 이동성, 우수한 전하 주입 특성 및 높은 환경 스트레스 저항이 얻어졌습니다 분자 역학 계산은 2 차원 조립 구조가 기질 표면에서 1 차원보다 더 안정적임을 입증한다 또한 C10–dns – vw는 또한 우수한 용매의 존재하에 위상 전이 거동으로 인해 다양한 인쇄 공정에 적용될 수있는 1 wt% 이상 (전형적인 방향족 용매의 경우)을 갖는 바카라 꽁 머니 물질 인 것으로 밝혀졌다 C10–dns-vw는 차세대 유기 바카라 꽁 머니에 대한 새로운 분자 설계 지침을 제공했습니다
<미래 개발>
C10–dns – VW는 고성능, 고성능 제조 공정 적성 및 높은 환경 스트레스 저항력을 갖춘 매우 우수한 유기 바카라 꽁 머니이며, 전자 태그 및 열전 전환 요소와 같은 벤트 경량 디스플레이 및 열전 전환 요소와 같은 전자 장치의 개발 및 소셜 구현을 빠르게 가속화합니다 차세대 전자 제품의 연구 개발 및 산업을위한 전략적 자료 일뿐 만 아니라,이 연구의 새로운 분자 설계에 의해 가져온 새로운 유기 바카라 꽁 머니의 개발을 통해 사회에 기여하게되어 매우 기쁩니다
이 연구 결과는 다음 프로젝트, 연구 분야 및 연구 주제를 통해 얻었습니다
JST 전략적 창조적 연구 프로모션 프로젝트 Sakigake
연구 영역 : "마이크로 에너지를 사용하여 혁신적인 환경 발전 기술 만들기"
(연구 일반 : 타니 게치 켄지, 오사카 대학교 명예 교수, 부교수 : Akinaga Hiroyuki, 국립 선진 산업 과학 및 기술 연구소의 장치 기술 연구 부서 최고 연구장
연구 주제 : "유기 바카라 꽁 머니를위한 구조 제어 기술을 사용하여 혁신적인 열전 재료 만들기"
연구원 Okamoto Toshihiro (도쿄 대학교, 새로운 지역 제작 과학 대학원)
연구 기간 : 2017 년 10 월 -2021 년 3 월
(그림)이 연구의 유기 바카라 꽁 머니 C10–dns – vw 기능
Okamoto Toshihiro (도쿄 대학의 새로운 지역 제작 과학 대학원 자료 부교수/
일본 과학 기술 기관 (JST) Sakigake 연구원/
동시에 바카라 꽁 머니 및 도쿄 대학 고급 피연산자 측정 기술 오픈 혁신 연구소의 방문 연구원)
Mitani Masato (도쿄 대학교, 새로운 지역 제작 과학 대학원 자료 특별 조교수)
Yamagishi Masakazu (Toyama Technology 대학의 재료 및 화학 공학과 강사)
Ishii Hiroyuki (Tsukuba 대학교 수학 및 재료 조교수)
Watanabe Go (Kitasato University, 과학부 물리학과 강사)
Hashizume Daisuke (팀 리더, 물질 평가 지원 팀, 연구 센터, 신흥 재료 과학)
Yano Masafumi (캔자이 대학교 화학 및 생명 공학 학부 부교수)
Sugimoto Kunihisa (수석 연구원, 회절 및 산란 홍보 사무소, 고 브라이스 빛 과학 연구 센터)
Kato Takashi (도쿄 대학 공학 대학원 화학 및 바이오 엔지니어링 교수
Takeya Junichi (도쿄 대학교, 새로운 지역 제작 과학 대학원 자료학과 교수
자재 혁신 연구 센터 (MIRC)/
바카라 꽁 머니와 University of Tokyo의 방문 연구원, 바카라 꽁 머니, Advanced Openand Measurement Technology Open Innovation Laboratory/
국제 나노 아키 텍스onics 연구 센터 (WPI-MANA), 마나 최고 연구원 (크로스 포인트))
잡지 이름 : "미국 화학 학회지"(2020 년 8 월 19 일자)
논문 제목 : 알킬-치환 된 셀레늄 브리지 브리드 V 자형 유기 바카라 꽁 머니가 높은 구멍 이동성과 특이한 응집 행동을 나타내는
저자 : Toshihiro Okamoto*, Masato Mitsui, Craig P Yu, Chikahiko Mitsui, Masakazu Yamagishi, Hiroyuki Ishii, Go Watanabe, Shohei Kumagai, Daisuke Hashizume, Masafumiatu, Masafumiatu hashizume Hiroyasu Sato, Kunihisa Sugimoto, Takashi Kato 및 Jun Takeya
doi 번호 : 101021/jacs0c05522