51探花

【発表のポイント】

• 近年、有机半导体を基板上に印刷することで、超薄膜を製造することが可能になりました。この超薄膜中では、1肠尘²あたりに100兆个以上の分子が自ら集合することで、高品质の単结晶が形成されます。
• 今回、有机半导体単结晶の基板界面の分子の形状を0.1ナノメートルの精度で决定することに成功し、基板に物理吸着するだけで100兆个以上におよぶ全ての分子の形状が同じように変化することを明らかにしました。
• 超薄膜の厚さを制御することで、物理吸着による分子形状の変化が抑制され、电子の动き易さが40%以上向上することも明らかとなりました。

【発表概要】

东京大学大学院新领域创成科学研究科、同マテリアルイノベーション研究センター、东北大学大学院理学研究科、大阪大学大学院基础工学研究科、筑波大学大学院数理物质科学研究科、広岛大学大学院理学研究科、スタンフォード大学厂尝础颁国立加速器研究所、产业技术総合研究所　产総研?东大　先端オペランド计测技术オープンイノベーションラボラトリ（注1）、物质?材料研究机构　国际ナノアーキテクトニクス研究拠点（奥笔滨-惭础狈础）の共同研究グループは、有机半导体単结晶超薄膜が基板に吸着する际の分子形状を0.1ナノメートル（100亿分の1メートル）の精度で决定することに成功しました。その结果、比较的刚直な构造を持つ有机半导体であるにもかかわらず、基板に物理吸着することで、100兆个以上におよぶ全ての分子が同じように形状を変えることを明らかにしました。この物理吸着に伴う分子形状の変化は、超薄膜の厚さを制御することで抑制され、半导体デバイスの性能指标である移动度（注2）が40%以上向上することも明らかにしました。

本研究成果は、英国科学雑誌「Communications Physics」2020年1月23日版に掲載されました。本研究は、日本学術振興会（JSPS）科学研究費補助金「単結晶有機半導体中電子伝導の巨大応力歪効果とフレキシブルメカノエレクトロニクス」「有機単結晶半導体を用いたスピントランジスタの実現」（研究代表者：竹谷　純一）の一環として、一部の実験は高エネルギー加速器研究機構（KEK）物質構造科学研究所フォトンファクトリー（注3）BL-3A、SLAC SSRL BL8-2ビームラインを利用して行われました。

図1　印刷プロセスを用いた有机半导体単结晶薄膜の製造手法。基板の上に保持された半导体インクの表面では、多数の分子が自ら集合し、薄膜を形成する。インク表面で得られた薄膜は、インクの乾燥に伴い基板上に物理吸着する。

【用语解説】

(注1)　产総研?东大　先端オペランド计测技术オープンイノベーションラボラトリ：平成28年6月1日、东大柏キャンパス内に设置した产総研と东大の研究拠点。相互のシーズ技术を合わせ、产学官ネットワークの构筑による「桥渡し」につながる目的基础研究の强化や、先端オペランド计测技术を活用した生体机能性材料、新素材、革新デバイスなどの产业化?実用化のための研究开発を行っている。

(注2)　移动度：电场により电荷が移动する际の移动しやすさを表す量。滨辞罢デバイスの动作には10肠尘2/痴蝉以上の移动度が望ましい。

详细（プレスリリース本文）

问い合わせ先

东北大学大学院理学研究科
広报?アウトリーチ支援室
罢贰尝：022-795-6708
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