【研究分野】機能物性化学

【研究領域課題番号】17K05830 (KAKENデータベースで見る）

【研究キーワード】

有機半導体 / 電子輸送性ポリマー / 近赤外光 / 電界効果トランジスタ / 光熱電変換素子 / チエノイソインジゴ / キノイド構造 / 電気伝導度 / 光熱変換 / キノキサリンイミド / 光熱電変換 / 近赤外光吸収 / キャリア輸送特性 / 機能性有機半導体 / 有機合成 / 近赤外光熱電変換素子 / 有機導体

【研究成果の概要】

新規な電子受容性骨格として、ジアザイソインジゴ及びチアジアゾロキノキサリンイミドの合成に成功した。チアゾロキノキサリンイミドは低い最低空軌道レベルを持ち、大気下でも安定な電界効果トランジスタ特性を示した。
狭いエネルギーギャップを持つ（＜ 1.0eV）ホール輸送性のチエノイソインジゴポリマー及び電子輸送性のチアジアゾロキノキサリンイミドを用いたポリマーの開発に成功した。これらのポリマーを用いた光熱電変換素子を作成し、1700 nmの波長の光エネルギーを熱を介して熱起電力として出力することに成功した。

【研究の社会的意義】

近赤外から赤外領域にわたる光は、高い生体透過性と人体の組織に対して害が少ない特徴を持つ。しかしこの領域の光を吸収するためには、非常に狭いエネルギーギャップを実現する必要があり、一般的にこの特性を持つポリマーの合成は困難であった。本研究課題はこの課題をクリアし、且つ領域の光エネルギーを熱エネルギーを介して電気エネルギーとして取り出すことに成功した。また国際共同研究を行い、人体への高い透過性を利用して腫瘍に対してこの領域の光を照射することで正確に腫瘍の位置をマッピングすることに成功したことはこれまでの電子材料としてのポリマーに新機能を付与した点で社会的な意義がある。

【研究種目】基盤研究(C)

【研究期間】2017-04-01 - 2020-03-31

【配分額】4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)