プラスチック基板にも分子配向膜を形成できる新手法を開発

科学技術振興機構(JST)は、JST戦略的創造研究推進事業において、プラスチック基板上に自己組織化単分子膜のような数層からなる分子配向膜を形成する手法を開発し、有機集積回路への応用に成功したと発表した。

同成果は、東京大学の横田知之 講師、染谷隆夫 教授、東京工業大学の福島孝典 教授、梶谷孝特任 准教授、大阪大学の関谷毅 教授らによるもの。詳細は、国際科学誌「Nature Nanotechnology」(オンライン速報版)に掲載された。

フレキシブルエレクトロニクスは、次世代のエレクトロニクスとして注目を集めている。しかしながら、プラスチック基板上には金属や酸化物のように、薄い均一な分子配向膜(微細な溝のある板)を形成する技術がないために、エレクトロニクスの高性能化・高機能化が難しいという問題点があった。

研究グループは今回、二次元に配向する3枚羽プロペラ状の分子であるトリプチセンを用いることで、プラスチック基板上に数層の分子配向膜を形成することに成功した。さらに、この技術を有機集積回路に用いることで、デバイスの電気特性の向上を実現した。

• トリプチセン分子を用いた有機トランジスタの絶縁膜表面の修飾。絶縁膜表面をトリプチセン分子で修飾することにより、有機トランジスタの移動度が大幅に向上した (出所:東京工業大学Webサイト)

• 基板上への分子配向膜の形成手法。左は従来の自己組織化単分子膜を用いた手法で、金属や酸化膜上に自己組織化的に単分子膜を形成する。右は今回の研究で開発したトリプチセン分子を用いた手法で、金属や酸化物以外のポリマー上などにも数層からなる分子配向膜を形成できる (出所:東京工業大学Webサイト)

研究グループは同成果に関して、「今後はトリプチセンの分子設計を行うことで、新規分子デバイス創出などさまざま応用展開が期待される」と説明している。