分子集積技術の高度化に向けた結晶モルフォロジー推定モデルの構築

晶体形态估计模型的构建促进分子集成技术的进步

基本信息

批准号：
21K05221
负责人：
峯廻洋美
金额：
$ 2.66万
依托单位：
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究では塗布・溶液プロセスによる薄膜デバイス作製において重要となる結晶・薄膜モルフォロジーを推定するためのインフォマティクス技術を、独自のハイスループット晶析技術を駆使した網羅的データ収集とそのデータ科学的分析により構築することを目的としている。R4年度は独自のインクジェット法を活用した網羅的晶析実験を本格的に開始する計画であったが、装置に機能的な不具合の発生が見られたため、これに替わる新規装置の導入と機能設計を最優先に進めた。晶析実験・観察・評価のハイスループット化を目的としたアプリケーション設計（例えば解析・処理・蓄積しやすい形式でのデータ収集・記録用アプリやインクジェット吐出条件最適化アプリ試作等）や、ステージサイズの10倍以上の拡張および温調ステージ設置による一括作製可能なサンプル数の増大により、次年度の実験計画加速の見通しを立てることができた。また材料の晶癖に関する検討を進めるなかで、アルキル化ベンゾチエノベンゾチオフェン誘導体２種について新規にX線結晶構造解析に成功し、アルキル鎖長による系統的な結晶構造変化や層状ヘリンボーン構造の形成とその相転移挙動の議論に重要となる結晶構造データを得た。独自に構築してきたデータベースの分析からも、ベンゾチエノベンゾチオフェンをはじめとしたパイ電子骨格を有する電子材料に関する分子パッキングの系統性や特徴が見出されており、これらの論文化および学会発表に向けた議論を進めた。

在这项研究中，我们将通过使用我们独特的高通量结晶技术收集综合数据并对数据进行科学分析，建立用于估计晶体和薄膜形态的信息学技术，这对于使用涂层和溶液工艺的薄膜器件制造非常重要。旨在。在R4财年，我们计划使用我们独特的喷墨方法开始全面的结晶实验，但由于观察到设备存在功能问题，我们决定引入新设备并设计其功能来替代它。首要任务。高通量结晶实验、观察和评估的应用程序设计（例如，易于分析、处理和存储的格式的数据收集/记录应用程序、用于优化喷墨喷射条件的原型应用程序等）以及平台尺寸优化通过将系统扩大 10 倍以上并安装温度控制阶段，增加了一次可生产的样品数量，我们能够预计明年的实验计划将会加速。此外，在研究材料的晶体习性的同时，我们成功地对两种烷基化苯并噻吩并噻吩衍生物进行了新的X射线晶体结构分析，发现了晶体结构根据烷基链长度的系统变化以及层状人字形结构的形成我们获得了对于讨论相变行为非常重要的晶体结构数据。通过对我们独立构建的数据库的分析，我们发现了包括苯并噻吩并苯并噻吩在内的具有π电子骨架的电子材料中分子堆积的系统性和特征，我们正在努力将其发表在学术论文中并在学术会议上进行展示。讨论仍在继续。