研究内容

有機デバイスのための材料開発と構造評価技術の研究

現在、電子機器は我々の日常生活を支え、必要不可欠な存在となっています。電子機器にはトランジスタ、ダイオード、太陽電池などの様々な半導体デバイスが使用され、その材料は無機物質であるSiやGaAsなどの化合物半導体が大半を占めます。近年、無機半導体のデバイス作製の際に多大なエネルギを消費することが問題視されており、そのため今後の半導体分野の発展のために、環境負荷の少ない方法でデバイスを作製することのできる新材料の研究、開発が求められています。

新しい半導体材料として有機物で半導体特性を示す、有機半導体が注目されています。有機半導体は軽量、柔軟性が高い、低エネルギー低コストでの作製が可能といった利点があります。また有機分子は合成が可能なため目的に応じた材料の合成が可能です。最近では有機ELディスプレイが実用化され、ウェアラブルデバイスに搭載する薄膜トランジスタや太陽電池にも有機半導体材料を使おうという研究が盛んに行われています。しかし、有機半導体の材料理工学には未だに多くの解決すべき課題が残されています。例えば『分子を思い通りに配列させる』ことができれば有機電子デバイスの性能を格段に向上させることができると予測されています。

そこで私たちの研究室では『分子を思い通りに配列させる』ために、有機半導体材料の設計と合成、放射光を用いた2次元X線回折法による薄膜形成過程の構造解析を行っています。これにより、有機半導体結晶の成長機構の解明と分子配列、電子物性の制御を可能とするあらたな技術の開発に取り組んでいます。さらにこれらの技術を通して、有機半導体だからこそ実現可能な新たな電子デバイス開発の可能性を模索しています。