Research Abstract
有機エレクトロニクス用の汎用プラットフォームとしてのフラーレンナノワイヤー
Fullerene nanowires as a versatile platform for organic electronics
2012年8月24日 Scientific Reports 2 : 600 doi: 10.1038/srep00600
柔軟で軽いナノエレクトロニクスにおける電荷担体の輸送経路となる有機半導体ナノワイヤーの開発は、重要な科学的課題である。我々は、単一粒子ナノ加工法（SPNT）によるフラーレンナノワイヤーの汎用的な形成法について報告する。この手法は、さまざまなフラーレン誘導体（純粋なC60、C61やC71の修飾フラーレン、インデンC60ビス付加体）に対して普遍的に適用できる。高エネルギーイオンビームによって生じる連鎖重合反応を通して、半径8～11nmのナノワイヤーが形成された。長さと密度を精密に制御したPC61BMナノワイヤーを含む、poly(3-hexylthiophene) (P3HT): [6,6]-phenyl C61 butyric acid methyl ester (PC61BM)バルクヘテロジャンクション型有機太陽電池を作製し、逆デバイス構造太陽電池の変換効率をどのように向上できるか実証した。今回提案する手法は、さまざまな有機エレクトロニクス用途に向けて、均一で連続した電子輸送性フラーレンナノワイヤーを製造するための汎用プラットフォームを提供する。
前吉 雄太1, 佐伯 昭紀1,2, 諏訪 翔太郎1, 大道 正明1, 丸井 裕美1, 麻野 敦資1, 佃 諭志3, 杉本 雅樹4, 岸村 顕広5, 片岡 一則5,6,7 & 関 修平1
- 大阪大学大学院 工学研究科 応用化学専攻
- 科学技術振興機構さきがけ
- 東北大学 多元物質科学研究所
- 独立行政法人日本原子力研究開発機構 高崎量子応用研究所
- 東京大学大学院 工学系研究科 マテリアル工学専攻
- 東京大学大学院 工学系研究科 バイオエンジニアリング専攻
- 東京大学大学院 医学系研究科 疾患生命工学センター
The development of organic semiconducting nanowires that act as charge carrier transport pathways in flexible and lightweight nanoelectronics is a major scientific challenge. We report on the fabrication of fullerene nanowires that is universally applicable to its derivatives (pristine C60, methanofullerenes of C61 and C71, and indene C60 bis-adduct), realized by the single particle nanofabrication technique (SPNT). Nanowires with radii of 8–11 nm were formed via a chain polymerization reaction induced by a high-energy ion beam. Fabrication of a poly(3-hexylthiophene) (P3HT): [6,6]-phenyl C61 butyric acid methyl ester (PC61BM) bulk heterojunction organic photovoltaic cell including PC61BM nanowires with precisely-controlled length and density demonstrates how application of this methodology can improve the power conversion efficiency of these inverted cells. The proposed technique provides a versatile platform for the fabrication of continuous and uniform n-type fullerene nanowires towards a wide range of organic electronics applications.
