優れた正孔輸送特性を有するポリチオフェン系有機半導体材料を開発 ~ 極めてシンプルな分子デザインによる高い正孔輸送特性の発現に成功 ~ 東京農工大学

国立大学法人東京農工大学大学院工学研究院応用化学部門 荻野賢司教授と大学院生物システム応用科学府生物機能システム学専攻修了生の冨田恵里さん、および大学院工学府応用化学専攻 兼橋真二特任助教は、ポリ3-ヘキシルチオフェン(P3HT)とポリスチレン(PSt)からなるブロック共重合体(注1)が、P3HT単独のものよりも3桁以上高い正孔移動度(注2)を有することを発見しました。
現在、P3HTは太陽電池をはじめ、有機電界効果トランジスタ(注3)分野への応用に大きく期待される有機半導体材料(注4)のひとつとして、さまざまな研究が進められています。今回、発見したブロック共重合体では、ミクロ相分離したP3HTドメインに生じる特殊な階層構造により、薄膜内に電子の移動に有利な“電荷の通り道”を形成していることが、高い正孔移動度の発現に関係していることを明らかにしました。本成果は、半結晶性有機高分子材料を用いた有機半導体材料の開発において、正孔移動度向上のための非常に有効なアプローチとして期待できます。


 本研究成果は、Wileyの科学誌「Macromolecular Chemistry and Physics」(8月22日付)に掲載され、本誌のフロントカバー(Issue 18/2018)に採用されます。
 タイトル:Enhancement of out-of-plane hole mobility in poly(3-hexylthiophene)-b-poly(styrene) film

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