A Soluble Dynamic Complex Strategy for the Solution-Processed Fabrication of Organic Thin-Film Transistors of a Boron-Containing Polycyclic Aromatic Hydrocarbon

掲載論文
K. Matsuo, S. Saito, and S. Yamaguchi, Angew. Chem. Int. Ed., 2016, 55, 11984-11988 DOI: 10.1002/anie.201605221
  • 近年、低価格,大面積化,柔軟性などの利点から,溶液プロセスによる有機半導体の薄膜作製が注目を集めている.今回我々は,可逆なホウ素–窒素配位結合形成を利用した縮合多環式分子の溶液プロセスによる薄膜作製法を考案し,有機電界効果トランジスタ(OFET)の作製に応用した。
     我々はすでに,ホウ素を中央に組み込んだ縮合多環式π共役分子である平面化トリナフチルボランの合成を報告している.この化合物は,高い平面性とpスタック相互作用により,一般的な有機溶媒に対して低い溶解性しか示さない.今回,少量のピリジンを溶媒に添加することにより,ピリジンとの錯形成によりπスタック構造が阻害され,溶解性が劇的に向上することを見出した.得られたピリジン錯体の溶液を用いることで,スピンコート法により基板上にピリジン錯体の薄膜を作製することができた.この薄膜を単純に加熱すると,薄膜中のホウ素原子に配位するピリジンが放出され,元の平面化トリナフチルボランの結晶性薄膜に変換することができた.この方法で得られた薄膜上に金電極を蒸着しOFET素子を作製したところ,実際に駆動が観測され,正孔をキャリアとするp型有機半導体特性を示した.これらは、ルイス酸性を有するホウ素を組み込んだ縮合多環式分子の塗布型有機半導体材料としての利点を明快を示す結果といえる.

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