나노기술 및 정책 정보

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나고야(名古屋)대학, 나라(奈良)첨단과학기술대학원대학의 공동 연구팀이 이미드(imide)기(基)와 이민(imine) 질소 원자를 동시에 삽입하는 분자 설계 지침에 기반하여, 고성능 n형 유기 반도체로서 기능하는 신형 ‘전자 부족 π공액 분자’를 개발하는 데 성공함.

전자 부족 π공역 분자 설계를 위한 2가지 대표적인 전략은, (1)이미드기같은 전자기를 분자 주변에 도입하는 것과, (2)전기 음성인 이민 질소 원자를 분자 내부에 도입하는 것임. 연구진은 이 두 가지 설계를 동시에 만족시키는 분자로 ‘아크리디노 아크리딘 비스이미드(acridino[2,1,9,8-klmna]acridine bisimides)’를 새롭게 설계·합성함.

얻어진 분자는 높은 전자 부족성을 가지며, 환원제를 이용한 전자 주입에 의해 대기 하에서 안정적인 라디칼 음(-)이온을 부여하였음.

또한, 연구진은 합성된 분자의 높은 전자 부족성을 이용하여 대기에서도 작동하는 고성능 n형 반도체층을 갖는 하는 유기 전계 효과 트랜지스터를 제작하는 데 성공함.

본 연구 성과는 Angewandte Chemie International Edition(Acridino[2,1,9,8-klmna]acridine Bisimides: An Electron-Deficient π-System for Robust Radical Anions and n-Type Organic Semiconductors)에 게재됨.