有機エレクトロニクス材料 p型有機半導体ポリマー

 

p型有機半導体ポリマー

有機半導体ポリマーは、有機エレクトロニクス研究の鍵となる材料です。電界効果トランジスタ（FET）、有機太陽電池、有機RFID、および電気化学センサーの開発への取り組みはすべて、さまざまな分子構造や安定した品質を持つ、信頼性の高い有機半導体の入手可能性に左右されます。シグマ アルドリッチでは、有機半導体化合物製品を幅広く取り揃えており、このページでは、特にp型有機半導体ポリマーについてご紹介いたします。

 

高純度ポリ（3-アルキルチオフェン）

ポリ（3-アルキルチオフェン）は、有機FETのpチャネル導電体¹、および現時点で最高性能を達成しているヘテロ接合太陽電池のp型半導体材料²として使用されています。これら高分子の半導体としての性能は、残存触媒による不純物³、高分子鎖の位置特異的欠陥^4,5、および高分子の分子量の低さによって低下することがあります。弊社の新しい高純度ポリ（3-アルキルチオフェン）は、現在研究用に市場で入手できるものの中で最も品質が高く、常に一定の高い純度、位置規則性、および分子量を備えています。側鎖をヘキシル基、オクチル基、ドデシル基から選択することで、高分子構造の効果⁶を研究することができます。

高純度ポリ（3-アルキルチオフェン）製品の一覧

製品番号	化合物名	構造式	性質
698989	Regioregular poly(3-hexylthiophene-2,5-diyl) (P3HT)		平均分子量（Mn）： 15,000 - 45,000 head to tail： > 95 % 金属不純物： 50 ppm以下 Mw / Mn： < 2
698997			平均分子量（Mn）： 30,000 - 60,000 head to tail： > 98 % 金属不純物： 50 ppm以下 Mw / Mn： < 2.5
682799	Regioregular poly(3-octylthiophene-2,5-diyl) (P3OT)		平均分子量（Mn）： 約25,000 head to tail： > 98 % 金属不純物： 50 ppm以下
682780	Regioregular poly(3-dodecylthiophene-2,5-diyl) (P3DDT)		平均分子量（Mw）： 約27,000 head to tail： > 97 % 金属不純物： 50 ppm以下

上記以外の「ポリ（3-アルキルチオフェン）化合物」、「p型低分子有機半導体」、「チオフェンモノマー」については、USサイトの製品リストをご覧ください。

 

その他のp型有機半導体ポリマー

シグマアルドリッチで取り扱っている、ポリ（3-アルキルチオフェン）以外の主なp型有機半導体ポリマーをご紹介します。

PTAA （Poly[bis(4-phenyl)(2,4,6-trimethylphenyl)amine]）
	Aldrich製品番号：702471 アモルファスp型半導体ポリマー7,8として、また有機ELの正孔輸送材料として。 PTAAについて、弊社季刊誌「Material Matters Vol.4, No.3 有機および分子エレクトロニクス」にて詳しく解説されています。
MEH-PPV （Poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene]）
	Aldrich製品番号：541443（平均分子量（Mn） 40,000-70,000） Aldrich製品番号：541435（平均分子量（Mn） 70,000-100,000） Aldrich製品番号：536512（平均分子量（Mn） 150,000-250,000） 太陽電池作製用導電性ポリマー9として、カーボンナノチューブベースの有機ELデバイス作製に10。
MDMO-PPV （Poly[2-methoxy-5-(3',7'-dimethyloctyloxy)-1,4-phenylenevinylene]）
	Aldrich製品番号：546461 発光共役ポリマー。MEH-PPVよりもプロセス加工性や膜形成特性が優れています11。ZnOナノ粒子とのブレンドでバルクヘテロ結合太陽電池の作製に16,17。
F8BT （Poly[(9,9-di-n-octylfluorenyl-2,7-diyl)-alt-(benzo[2,1,3]thiadiazol-4,8-diyl)]）
	Aldrich製品番号：698687 高効率の緑色発光ポリマー12や有機半導体ポリマーとして13。
F8T2 （Poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-bithiophene]）
	Aldrich製品番号：685070 有機エレクトロニクス、特にOFETや太陽電池の研究にこの共役液晶共重合体が使われています14,15。ナノインプリントで一軸方向に配列したポリマーをPLEDの活性層として使用して、偏光発光が観測されました18。
POT-co-DOT （Poly(3-octylthiophene-2,5-diyl-co-3-decyloxythiophene-2,5-diyl)）
	Aldrich製品番号：696897 バンドギャップの小さい共重合体で、高効率バルクヘテロ型太陽電池の作製が可能です19。

p型有機半導体ポリマーについては、USサイトの製品リストもあわせてご覧ください。また、弊社ではn型有機半導体ポリマーも取り扱っております。

 

References

1. Zaumseil, J.; Sirringhaus, H. Chem. Rev. 2007, 107, 1296.
2. Li, G.; Shrotriya, V.; Huang, J.; Yao, Y.; Moriarty, T.; Emery, K.; Yang, Y. Nature Materials 2005, 4, 864.
3. Cugola, R.; Giovanella, U.; Di Giancincenzo, P.; Bertini, F.; Catellani, M.; Luzzati, S. Thin Solid Films 2006, 511-512, 489.
4. Sirringhaus, H.; Brown, P.; Friend, R.; Nielsen, M.; Bechgaard, K.; Langeveld-Voss, B.; Spiering, A.; Janssen, R.; Meijer, E.; Herwig, P.; de Leeuw, D. Nature 1999, 401, 685.
5. Kim, Y.; Cook, S.; Tuladhar, S.; Choulis, S.; Nelson, J.; Durrant, J.; Bradley, D.; Giles, M.; McCulloch, I.; Ha, C.; Ree, M. Nature Materials 2006, 5, 197.
6. Al-Ibrahim, M.; Roth, H.; Schroedner, M.; Konkin, A.; Zhokhavets, U.; Gobsch, G.; Scharff, P.; Sensfuss, S. Organic Electronics 2005, 6, 65.
7. M.L. Chabinyc, L.H. Jimison, J. Rivnay, A. Salleo MRS Bull. 7th ed., 2008, 33, 683.
8. J. Veres, S.D. Ogier, S.W. Leeming, D.C. Cupertino, S.M. Khaffaf Adv. Funct. Mater. 2003, 13, 199.
9. Takahashi, K., et al. Chem. Lett. (Jpn) 2004, 33, 1042.
10. Yang, M.; Zhang, Q. J. Mater. Sci. 2004, 39, 3777.
11. Spreitzer, H. et al. Adv. Mater. 1998, 10, 1340.
12. He, Y.; Gong, S.; Hattori, R.; Kanicki,J. Appl. Phys. Lett. 1999, 74, 2265.
13. Chua, L.L.; Zaumseil, J.; Chang, J.F. et al. Nature 2005, 434, 194.
14. Morana, M.; Bret, G.; Brabec, C. Appl. Phys. Lett. 2005, 87, 153511.
15. Sirringhaus, H.; Stutzmann, N.; Friend, R.H. Science 2003, 299, 1881.
16. Waldo J. E. Beek, Martijn M. Wienk, et al. J. Phys. Chem. B 2005, 109, 9505.
17. Date J. D. Moet, L. Jan Anton Koster, et al. Chem. Mater. 2007, 19, 5856.
18. Zheng, Z, Yim K-H, et al. Nano Lett. 2007, 7, 987.
19. S. Chenjun; Y. Yan; Y. Yang; P. Qibing J. Am. Chem. Soc. 2006, 128, 8980.

 

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