【芝浦工業大学】柔軟・軽量な有機半導体の簡易な新規合成法を開発 -- フレキシブルデバイスの普及加速期待 --|The大学Times

【芝浦工業大学】柔軟・軽量な有機半導体の簡易な新規合成法を開発 -- フレキシブルデバイスの普及加速期待 --大学通信 2019.7.31

【ポイント】
・特別な触媒や脱離基を必要とせず、ヘキサフルオロベンゼンを電解還元することで炭素−フッ素結合が還元的に開裂し、ペルフルオロポリフェニレン(完全フッ素化導電性高分子)を簡易に合成可能
・種々のn型高分子半導体の合成に適用可能
・無色透明の薄膜を合成することに成功


◆研究の背景
 無機半導体と比較して、有機半導体は柔軟かつ軽量といった特徴から、フレキシブルデバイスなどへ活用が期待されています。半導体デバイスは、p型半導体とn型半導体を組み合わせて製造しますが、有機半導体としては、これまで主にp型半導体が作製されており、n型半導体は種類が非常に限られています。
 今回合成に成功した導電性高分子は有機半導体として有用で、これまでに多くのp型半導体が作製されています。n型半導体も、p型半導体に強い電子求引基であるフッ素を導入することで合成することが可能ですが、「完全にフッ素化された導電性高分子」は合成の煩雑さから安定した製造が困難でした。


◆研究概要

 ヘキサフルオロベンゼンの電解還元重合(図1)により、簡易にペルフルオロポリフェニレン(完全フッ素化導電性高分子)ゲルを合成、さらにゲルを乾燥および洗浄(図2)することで無色透明の薄膜化に成功しました。
 合成された薄膜の原子組成百分率は炭素60%、フッ素40%であることから、架橋が少なく柔らかなペルフルオロポリフェニレンであることが明らかです。さらに、元素マッピングで、フッ素が膜全体に均一に分布していることが確認されました(図3)。


◆今後の展開

 企業との共同研究により本手法の適用範囲を明らかにするとともに、ペルフルオロポリフェニレンゲルおよび薄膜をはじめとする得られた生成物の用途探索を行います。

▼本件に関する問い合わせ先
芝浦工業大学 経営企画部企画広報課
担当:柴田
住所:〒108-8548 東京都港区芝浦3-9-14
TEL:03-6722-2900
FAX:03-6722-2901
メール:koho@ow.shibaura-it.ac.jp

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