コーヒー由来のカフェ酸が半導体デバイスの性能を向上。産総研と筑波大が発表

　産業技術総合研究所(産総研)および筑波大学による研究グループは、コーヒーに含まれる成分であるカフェ酸の薄膜層を有機半導体デバイスの電極表面に形成することで、デバイスに流れる電流を増加できることを発見し、これを発表した。

　本研究は、有機半導体デバイスの性能向上に重要な、有機半導体と電極の接合界面での電荷の注入(移動)効率を高めつつ、有機半導体デバイスの廃棄後の環境負荷軽減を目指したもの。

　電荷を流しやすくする電極修飾層の材料として、同研究グループは大きな永久双極子モーメントを持ちバイオマス由来であるフェニルプロパノイド群のカフェ酸に着目。実際に電極表面にカフェ酸の薄膜層を形成すると、電極表面でカフェ酸分子が自発的に向きを揃えて並び、単層の有機半導体デバイスに流れる電流が、カフェ酸が無い場合と比べて最大で100倍に増加したという。

電極修飾層の材料として、環境負荷の低いカフェ酸を採用

(a)本研究で作成したデバイスの構造。(b)カフェ酸層の挿入により、デバイスに流れる電流が最大100倍に増加

　また、カフェ酸の薄膜層は、さまざまな電極に対応する修飾層として機能するため、基盤の種類に依存せず有機半導体デバイス全般への応用が可能だという。同研究グループは今後、有機半導体デバイスへの応用や環境負荷を極限まで下げることを目標に開発を続けていくとしている。