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플러렌 C60 유도체의 전자수송: 본질의 이해와 새로운 재료 설계

전문가 제언: ○ 플러렌 C60은 60개의 탄소원자가 결합한 화합물이다. 그 발견 이래 스포츠용품과 같은 신변의 물건부터 유기 태양전지와 같은 최신의 기술과 관련된 것까지 다양한 분야에서 이용이 추진되고 있다. C60은 유기 디바이스(유기 FET)의 무기반도체 재료(홀, 전자 수송재료)로 알려져 있다. 실용적인 유기반도체 재료는 캐리어(홀과 전자)이동도의 크기는 물론 낮은 원가의 공정인 용액 프로세스가 가능할 것이 요구된다. 홀 수송체로는 펜탄유도체와 같이 홀 이동도가 무기반도체 재료(비정형 실리콘 약 1cm2/Vs)에 필적하며 용액 프로세스에 적당할 것이 요구된다.

○ 전자수송재료로 사용될 수 있는 재료는 한정되어 있으므로 새로운 재료의 연구 개발이 현재에도 활발하게 진행되고 있다. C60은 진공증착법에 의한 박막으로 1cm2/Vs의 전자이동도를 달성할 수 있으므로 전자수송재료로의 활용이 기대되고 있다. 그러나 실용적인 용액 프로세스에 적응시키기 위해서는 C60을 화학수식할 필요가 있는데 유도체의 전자수송 특성이 어떻게 될 것인지에 대해 화학수식 전에 유도체의 전자수송성에 대한 검토가 필요하다. 첨가기의 종류, 첨가위치, 첨가 패턴을 조합하면 수 없는 유도체의 합성이 요구된다.

○ 본고는 C60유도체로 C60-X2로 X=H와 C3H6COOH인 두 개의 유도체의 전자 수송특성을 연구하고 그 결과를 보고한 것이다. C60에 H의 첨가는 최소의 수식으로 화학수식의 효과를 고찰하는 데 유리하다. 카르복시기의 도입은 기판과의 강한 상호작용을 고려하여 기판으로의 화학흡착과 박막제작에 이용할 목적으로 택하고 C60와 C60H2와 C60(C3H6COOH)2의 전자수송특성을 비교함으로써 화학수식이 C60유도체의 전자수송특성에 미치는 영향과 C60유도체의 전자수송특성을 지배하는 공통인자가 밝혀질 것이다.

○ 치환기의 첨가 위치의존성을 전자상태의 변화와 분자구조의 완화의 관점에서 의론한 것으로 유기 EL개발에 종사하는 연구자에게 귀중한 기초자료를 제공하고 있다.

저자: K. Tokunaga,et al.
자료유형: 학술정보