Development of a Simple and Scalable Method for Organic Semiconductor Single Crystal Growth and Formation of Multi-Single Crystal Thin Films for Applications in Field-Effect Transistor-Based Devices.
开发一种简单且可扩展的方法,用于有机半导体单晶生长和多单晶薄膜的形成,用于基于场效应晶体管的器件。
基本信息
- 批准号:22K14293
- 负责人:
- 金额:$ 2.91万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-04-01 至 2024-03-31
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
A novel method for single-crystal (SC) growth, called "indirect sublimation," was successfully used to grow crystals of 1,3,6,8-tetrakis(methylthio)pyrene (MT-pyrene), MS-pyrene, rubrene, DNTT, and pentacene. High-coverage uniform crystals were obtained for MT- and MS-pyrene, which were transferred to a substrate using a rubbing machine to create a high-coverage multi-SC (MSC) film for device applications. MSC film-based organic field-effect transistors (OFETs) using MT-pyrene showed good on/off characteristics and high carrier mobilities (>20 cm2 V-1 s-1), comparable to SC devices (30 cm2 V-1 s-1).The development of novel high-mobility organic semiconductor materials was also performed, with a focus on designing molecules with brickwork crystal structures similar to MT-pyrene. A simulation algorithm was developed to accurately predict known brickwork-related crystal structures (MT- and MS-pyrene), and it was applied to the design of 1,3,8,10-tetrakis(methylthio)peropyrene (MT-peropyrene), which was synthesized and evaluated. SC-OFETs made with MT-peropyrene showed very high mobilities (30 cm2 V-1 s-1).Further optimization of the indirect sublimation method for MT-peropyrene and other materials, as well as fabrication of OFET-based devices such as pseudo-CMOS inverters, is ongoing. Additionally, novel material screening and development are being performed.
一种称为“间接升华”的单晶 (SC) 生长新方法已成功用于生长 1,3,6,8-四(甲硫基)芘 (MT-芘)、MS-芘、红荧烯、 DNTT 和并五苯。 MT-和MS-芘获得了高覆盖率均匀晶体,使用摩擦机将其转移到基材上,形成用于器件应用的高覆盖率多SC (MSC) 薄膜。使用 MT-芘的基于 MSC 薄膜的有机场效应晶体管 (OFET) 显示出良好的开/关特性和高载流子迁移率 (>20 cm2 V-1 s-1),与 SC 器件 (30 cm2 V-1 s-1) 相当。 1).新型高迁移率有机半导体材料的开发,重点是设计具有类似于MT-芘的砖砌晶体结构的分子。开发了一种模拟算法来准确预测已知的砖砌相关晶体结构(MT-和MS-芘),并将其应用于1,3,8,10-四(甲硫基)芘(MT-芘)的设计,对其进行了合成和评估。用MT-peropyrene制成的SC-OFET表现出非常高的迁移率(30 cm2 V-1 s-1)。进一步优化MT-peropyrene和其他材料的间接升华方法,以及基于OFET的器件的制造,例如伪-CMOS反相器,正在进行中。此外,新材料的筛选和开发正在进行中。
项目成果
期刊论文数量(7)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
高移動度有機半導体材料探索:構造-物性相関と結晶構造予測
寻找高迁移率有机半导体材料:结构-性能关联和晶体结构预测
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kanazawa Kiseki;Bulgarevich Kirill;Kawabata Kohsuke;Takimiya Kazuo;Bulgarevich Dmitrievich Kirill;Bulgarevich Dmitrievich Kiril;Kirill Bulgarevich
- 通讯作者:Kirill Bulgarevich
What Defines a Crystal Structure? Effects of Chalcogen Atoms in 3, <scp>7‐Bis</scp> (methylchalcogeno)benzo[1,2‐ <i>b</i> :4,5‐ <i>b</i> ′] <scp>dichalcogenophene‐Based</scp>
什么定义了晶体结构? 3, <scp>7-Bis</scp> (甲基硫属元素)苯并[1,2- <i>b</i> :4,5- <i>b< /i> ′] <scp>基于二硫族基因酚</scp>
- DOI:10.1002/cjoc.202200302
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:5.4
- 作者:Takimiya Kazuo;Bulgarevich Kirill;Sahara Kamon;Kanazawa Kiseki;Takenaka Hiroyuki;Kawabata Kohsuke
- 通讯作者:Kawabata Kohsuke
1,3,6,8-Tetrakis(methylchalcogeno)pyrenes: Effects of Chalcogen Atoms on the Crystal Structure and Transport Properties
- DOI:10.1021/acs.chemmater.2c01544
- 发表时间:2022-07
- 期刊:
- 影响因子:8.6
- 作者:Kirill Bulgarevich;S. Horiuchi;Takuya Ogaki;K. Takimiya
- 通讯作者:Kirill Bulgarevich;S. Horiuchi;Takuya Ogaki;K. Takimiya
In-silico crystallization: メチルカルコゲノピレンのbrickwork型構造の計算による再現
计算机模拟结晶:甲基硫属芘砖砌结构的计算再现
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Kanazawa Kiseki;Bulgarevich Kirill;Kawabata Kohsuke;Takimiya Kazuo;Bulgarevich Dmitrievich Kirill;Bulgarevich Dmitrievich Kiril
- 通讯作者:Bulgarevich Dmitrievich Kiril
Bandlike versus Temperature-Independent Carrier Transport in Isomeric Diphenyldinaphtho[2,3-b:2′,3′-f]thieno[3,2-b]thiophenes
- DOI:10.1021/acsmaterialslett.2c00084
- 发表时间:2022-03
- 期刊:
- 影响因子:11.4
- 作者:K. Takimiya;Kirill Bulgarevich;S. Horiuchi;Aoi Sato;Kohsuke Kawabata
- 通讯作者:K. Takimiya;Kirill Bulgarevich;S. Horiuchi;Aoi Sato;Kohsuke Kawabata
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三木一司
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20K22421 - 财政年份:2020
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$ 2.91万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Research Activity Start-up
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