課題番号 ：S-16-NU-0038
利用形態 ：依頼測定
利用課題名（日本語） ：アルキル基が置換した含ヘテロ原子縮合多環芳香族化合物の薄膜構造の解明
Program Title (English) ：Molecular orientation for fused polycyclic aromatic compounds in thin films
利用者名（日本語） ：中野幸司
Username (English) ：K. Nakano
所属名（日本語） ：東京農工大学大学院工学研究院
Affiliation (English) ：Faculty of Engineering, Tokyo University of Agriculture and Technology

１．概要（Summary）
当研究室では、ヘテロ環が縮環した様々な縮合多環芳香族化合物の合成と半導体材料への応用を目指した研究を行っている。本支援では、アルキル鎖を持つ縮合多環芳香族化合物の蒸着膜の分子配向構造の解析を斜入射X線回折測定(GI-XRD)により行った。

２．実験（Experimental）
シリコンウエハ基板上に縮合多環芳香族化合物の真空蒸着膜を50 nmの膜厚にて調製し、薄膜試料とした。GIステージを設けた高輝度X線源(Rigaku FR-E)と二次元イメージングプレート検出器(Rigaku R-AXIS IV)を用い、薄膜試料のGI-XRD測定を行った。

３．結果と考察（Results and Discussion）
Figure 1にベンゼン環とフラン環が縮環した化合物DBBDFの薄膜試料のGI-XRD測定による2次元散乱像を示す。
面外方向に、化合物のラメラ構造に対応する1次ピークが観察され、3次の高次回折ピークまで観察できた。よって、DBBDFは、蒸着薄膜中、アルキル鎖が伸びきり、分子長軸が基板に対して垂直に配向した規則性の高いラメラ構造を形成していることがわかる。また、面内方向のみに、d = 0.4 nmの散乱が観察された。この散乱は、共役平面間の距離に相当し、面内のみに観察されたことから、共役平面が基板に対して垂直に配向した構造となっていることが確認された。本構造は、電界効果トランジスタに適した構造である。

Figure 1. A 2D GI-XRD image for DBBDF films onto a Si wafer.

４．その他・特記事項（Others）
なし

５．論文・学会発表（Publication/Presentation）
(1) M. A. Truong, K. Nakano, Syntheses and Properties of Ladder-type π-Conjugated Compounds Containing a Benzo[2,1-b:3,4-b’]dithiophene Skeleton, Bull. Chem. Soc. Jpn. Vol. 89 (2016), pp. 1034-1040.

(2) M. A. Truong, K. Nakano, Synthesis and Semiconducting Properties of Ladder-type p-Conjugated Compounds Containing a Benzo[2,1-b:3,4-b’]-dichalcogenophene Skeleton, International Conference on Flexible and Printed Electronics, Yamagata University (Yonezawa), Sep. 7th (2016).

６．関連特許（Patent）
なし