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초스마트 사회 실현을 위한 차세대 반도체 분자 시스템 개발에 성공

2017/11/16

 도쿄대학 대학원 신영역 창성 과학연구 물질계 전공의 오카모토 토시히로(岡本敏宏) 준교수, 쓰쿠바 대학 수리 물질계 이시이 히로유키(石井宏幸) 조교는 차세대 전자 재료로 기대되고 있는 유기 반도체 재료의 새로운 분자 시스템 개발에 성공했습니다.

 유기 반도체 재료는 약한 분자 간 힘에 의해 분자 집합체를 형성하고 있어 기계적으로 유연하고 인쇄에 의해 간단한 방법으로 제작할 수 있는 이점이 있습니다. 반대로 약한 힘으로 모이기 때문에 고체 상태에 있어도 실내 에너지로 분자가 운동하여 전하의 전도가 방해받기 때문에 전하 이동도가 낮은 문제가 있습니다.

 연구 팀은 분자 간 진동을 제어와 진동이 있어도 전도에 악영향을 끼치지 않는 분자 시스템을 제안하고 지금까지 전례 없던 유기 반도체 분자군의 개발에 성공했습니다. 실험과 이론 계산 연구를 비롯에서 얻어진 분자군은 대기 중에서도 장기간 분해되지 않고 또한 실제 분자간 진동이 제어됨과 동시에 진동의 전하 전도에 영향도 끼치지 않는다는 것을 밝혀냈습니다. 또한 인쇄에서 얻은 단결정을 이용한 트랜지스터에서 현재 사용하고 있는 아몰파인 실리콘의 전하 이동도에서도 1자릿수 이상 높은 유기 유도체로써 세계적으로 높은 레벨인 10 cm2/Vs를 달성했습니다.

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