JPH07325329A - Organic superlattice material, its production and element using that material - Google Patents

Organic superlattice material, its production and element using that material

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JPH07325329A
JPH07325329A JP6120058A JP12005894A JPH07325329A JP H07325329 A JPH07325329 A JP H07325329A JP 6120058 A JP6120058 A JP 6120058A JP 12005894 A JP12005894 A JP 12005894A JP H07325329 A JPH07325329 A JP H07325329A
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Abstract

PURPOSE:To obtain a transistor having high carrier mobility and to obtain an optical device excellent in nonlinear optical characteristics by forming at least two kinds of org. thin films and incorporating p-conjugate straight chain oligomers into the base skeleton of molecules which constitute these thin films. CONSTITUTION:This org. material has a structure of at least two layers produced by laminating at least two kinds of org. thin films each having 0.5-100mm film thickness. These org. thin films of at least two kinds consist of an org. superlattice material containing p-conjugate straight chain oligomers in the base skeleton of the molecules which constitute the thin film. The laminar film has a conductive band 1 and a valance band 2. The org. superlattice having such a quantum well like electron state can be produced by vacuum vapor deposition method such as org. molecular beam vapor deposition, and org. ion cluster beam vapor deposition, or electrolytic polymn. method or Langmuir- Blodgett method.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、非線形光学材料や電子
材料として用いられる有機超格子材料、その製造方法お
よび該材料を用いた電子デバイスおよび光デバイスに関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an organic superlattice material used as a non-linear optical material or an electronic material, a method for producing the same, and an electronic device and an optical device using the material.

【0002】[0002]

【従来の技術】超高速トランジスタなどの高機能性を有
する電子デバイス、レーザなどの光電子デバイス、光の
変調やスイッチングを行う光制御デバイスには、その必
要な材料機能を有する新材料が必要である。その新材料
には天然では存在しない材料である超格子材料が有効で
あることが広く認識され、主に化合物半導体においてそ
の材料開発が行われている。
2. Description of the Related Art Electronic devices having high functionality such as ultra-high speed transistors, optoelectronic devices such as lasers, and optical control devices for modulating and switching light require new materials having the required material functions. . It is widely recognized that a superlattice material, which is a material that does not exist in nature, is effective as the new material, and the material is being developed mainly for compound semiconductors.

【0003】この超格子材料とは、層ごとにその物性が
変化する薄膜を多層に積み重ねることによって新たな物
性が発現する材料のことであり、これまでに波長が制御
された量子井戸レーザや超高速トランジスタなどがこの
材料を用いることにより実現されている。これらの超格
子材料における物性発現の原理、基本的な設計の考え
方、必要な作製技術については、「半導体超格子の物理
と応用」1〜129頁(日本物理学会編、培風館発行
(1984年))に記載されている。
The superlattice material is a material in which new physical properties are exhibited by stacking thin films whose physical properties change layer by layer in multiple layers, such as quantum well lasers and super-wavelength controlled wavelengths. High speed transistors and the like have been realized by using this material. For the principles of physical properties manifestation in these superlattice materials, the concept of basic design, and necessary fabrication techniques, see "Physics and Applications of Semiconductor Superlattices", pages 1 to 129 (edited by the Physical Society of Japan, published by Baifukan (1984). )It is described in.

【0004】材料を超格子化することによって発現する
現象の基本は、通常3次元に広がっている電子や正孔を
表す電子状態を人工的に作製したポテンシャルである量
子井戸に閉じこめることによるエネルギー準位の量子化
と複数の量子井戸の間で起こる共鳴効果である。また、
作製技術としては膜厚が原子分子オーダーの厚みで制御
され、乱れのない結晶構造や精巧な異種材料界面が必要
なことから、分子線エピタキシー法(MBE)や有機金
属化学気相堆積法(MOCVD)が通常用いられてい
る。
The basis of the phenomenon manifested by forming a material into a superlattice is the energy level by confining the electronic states, which usually represent electrons and holes, which are spread in three dimensions, into a quantum well, which is a potential artificially created. Resonance effect between quantum quantization and quantum wells. Also,
As the fabrication technology, the film thickness is controlled by the thickness of the order of atoms and molecules, and a crystal structure without disorder and an elaborate interface of different materials are required. Therefore, molecular beam epitaxy (MBE) or metalorganic chemical vapor deposition (MOCVD) is used. ) Is commonly used.

【0005】しかし、通常の化合物半導体を用いた超格
子材料ではその構成材料に制限があり、物性的にも設計
に限界があるため、全く新規な材料系として原材料に有
機化合物を用いた有機超格子材料が提案されている。有
機化合物をその構成材料として用いることにより、新規
な超格子材料がえられる可能性が広がると考えられてい
る。この有機超格子に関する研究開発は、まだ緒につい
たばかりであり、その実現例は非常に少ない。
However, since a superlattice material using an ordinary compound semiconductor is limited in its constituent materials and physical properties are limited in design, an organic superlattice using an organic compound as a raw material is a completely new material system. Lattice materials have been proposed. It is considered that the possibility of obtaining a new superlattice material is expanded by using an organic compound as its constituent material. Research and development on this organic superlattice is just beginning, and there are very few examples of its realization.

【0006】図16は実際に作製されている有機超格子
の従来例の断面図である。これは典型的な平面型π共役
系化合物であるペリレン誘導体とナフタレン誘導体を原
料として用い、有機分子線蒸着法により作製したもので
ある。「アプライド・フィジックス・レターズ」第56
巻第7号674頁(アメリカ物理学会発行(1989
年))、図16において70は基板である石英基板層、
71はペリレン誘導体薄膜層、72はナフタレン誘導体
薄膜層である。その材料においては吸収スペクトルがわ
ずかにシフトしていることから量子効果が発現している
ことを報告している。また、イシタニらは平面型π共役
系化合物である水素化テトラフェニルポルフィリンと亜
鉛テトラフェニルポルフィリンからなる有機超格子材料
を作製し、報告している。(「ジャーナル・オブ・アプ
ライドフィジックス」第73巻第6号2826頁(19
93年))。
FIG. 16 is a cross-sectional view of a conventional example of an actually manufactured organic superlattice. This is produced by an organic molecular beam deposition method using a typical planar π-conjugated compound, a perylene derivative and a naphthalene derivative as raw materials. "Applied Physics Letters" 56th
Volume 7, page 674 (Published by American Physical Society (1989)
)), 70 in FIG. 16 is a quartz substrate layer which is a substrate,
Reference numeral 71 is a perylene derivative thin film layer, and 72 is a naphthalene derivative thin film layer. It is reported that the quantum effect is exhibited in the material because the absorption spectrum is slightly shifted. In addition, Ishitani et al. Have prepared and reported an organic superlattice material composed of hydrogenated tetraphenylporphyrin and zinc tetraphenylporphyrin, which are planar π-conjugated compounds. (Journal of Applied Physics, Vol. 73, No. 6, pp. 2826 (19
1993)).

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の有機超格子材料
はたとえば以上のように構成されており、吸収スペクト
ルのシフトも観測されているが、その物性が大きく向上
するなどの効果は観測されていないという問題点があっ
た。本来、有機超格子の実現によって実現が期待される
物性の変化、たとえば電気伝導度の向上や非線形光学定
数の増大が観測されていないことの理由としては、それ
らの超格子が要求される物性に対して最適な材料設計が
なされていないことがあげられる。
The conventional organic superlattice material is constructed as described above, for example, and the shift of the absorption spectrum is also observed, but the effect of greatly improving the physical properties is observed. There was a problem that it did not exist. Originally, the change in physical properties expected to be realized by the realization of organic superlattices, for example, the improvement in electrical conductivity and the increase in nonlinear optical constants has not been observed. On the other hand, the optimal material design is not done.

【0008】現在、有機超格子を作製するための方法と
しては、有機分子線蒸着法が最も一般的に用いられてい
るが、この作製方法は現時点においても研究開発段階に
あり、適用できる材料が限定されている。したがって、
現時点では分子線蒸着可能な材料の組み合わせで超格子
を作製しており、それは多層薄膜であるが新規な物性を
発現する本来の超格子材料ではないのが現状である。こ
のように従来の有機超格子材料においては、超格子作製
のための材料設計に基づく構成材料の選定が行われてい
ない。すなわち、超格子材料設計に必要な構成材料の物
性であるバンド構造、誘電率、屈折率、導電率、電子親
和力、イオン化ポテンシャルなどを自在に設定可能であ
る材料の設計が必要であるという問題点があった。
At present, as a method for producing an organic superlattice, the organic molecular beam deposition method is most commonly used, but this production method is still in the research and development stage, and applicable materials are available. Limited. Therefore,
At present, a superlattice is made of a combination of materials capable of molecular beam evaporation, and it is a multilayer thin film, but it is not the original superlattice material that exhibits new physical properties at present. As described above, in the conventional organic superlattice material, the constituent materials are not selected based on the material design for manufacturing the superlattice. That is, it is necessary to design a material that can freely set the physical properties of constituent materials required for superlattice material design, such as band structure, dielectric constant, refractive index, conductivity, electron affinity, and ionization potential. was there.

【0009】また、薄膜構造の点においても材料の結晶
性が低いために、一つの層の中で電子状態が広がってい
ない、あるいはその電子励起に周期的秩序に基づくコヒ
ーレンスがないなどの問題点があった。超格子材料にお
いて、電子や正孔に対して量子井戸への閉じこめ効果や
井戸間の共鳴を効率的に起こさせるためには、その電子
状態に空間的な広がりが形成されていることが必要であ
る。このような電子状態を発現させるためには、個々の
分子の電子状態が充分に相互作用してバンド構造を形成
することが必要であり、空間的な構造として周期的な長
距離秩序、すなわち結晶性が必要である。
Also, in terms of the thin film structure, since the crystallinity of the material is low, the electronic state does not spread in one layer, or the electronic excitation has no coherence based on the periodic order. was there. In a superlattice material, in order to efficiently confine an electron or hole in a quantum well and cause resonance between wells, it is necessary that the electronic state has a spatial spread. is there. In order to develop such an electronic state, it is necessary that the electronic states of the individual molecules sufficiently interact with each other to form a band structure, and the spatial structure is periodic long-range order, that is, a crystal structure. Need sex.

【0010】また、量子井戸の形成や井戸間の共鳴を誘
起するために必要な異種材料の間でスムーズでしかもそ
の物性値が急激に変化している界面が形成されていない
という問題点があった。そのためには界面を形成する材
料が結晶性であり、しかもその間に格子定数の整合性が
必要である。
Further, there is a problem in that a smooth interface between different kinds of materials necessary for forming a quantum well and inducing resonance between wells and having a sharp change in the physical property value is not formed. It was For that purpose, the material forming the interface is crystalline, and the matching of the lattice constant is required between them.

【0011】また作製した有機超格子の構造安定性がわ
るいという問題点があった。
Further, there is a problem that the produced organic superlattice has poor structural stability.

【0012】さらに、有機超格子材料を用いた高速トラ
ンジスタは、現状では全くえらえていない。
Further, no high speed transistor using an organic superlattice material has been obtained at present.

【0013】さらに、有機超格子材料を用いた光変調素
子は、現状では全くえられていない。
Furthermore, no optical modulator using an organic superlattice material is available at present.

【0014】さらに、有機超格子材料を用い、高速スイ
ッチングが可能でそのスイッチ比の大きい光スイッチン
グ素子は、現状では全くえられていない。
Further, at present, no optical switching element using an organic superlattice material, capable of high-speed switching and having a large switch ratio, has been obtained at present.

【0015】さらに、有機超格子材料を用い、高速応答
が可能で入力光の強度に対して双安定性を示す論理デバ
イスは、現状では全くえられていない。
Further, at present, no logic device using an organic superlattice material, which is capable of high-speed response and exhibits bistability with respect to the intensity of input light, has been obtained at present.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明における第1の発
明は、膜厚が0.5〜100mmの少なくとも2種の有
機薄膜を少なくとも2層積層して構成される有機材料に
おいて、該少なくとも2種の有機薄膜のいずれにおいて
も、該薄膜を構成する分子の基本骨格がπ共役系直鎖状
オリゴマーを含む有機超格子材料に関する。
The first invention of the present invention is directed to an organic material comprising at least two layers of at least two kinds of organic thin films having a thickness of 0.5 to 100 mm, and the at least 2 In any of the seed organic thin films, the present invention relates to an organic superlattice material in which the basic skeleton of the molecule forming the thin film contains a π-conjugated linear oligomer.

【0017】本発明における第2の発明は、前記π共役
系直鎖状オリゴマーの繰り返し単位が、一般式(I):
In a second aspect of the present invention, the repeating unit of the π-conjugated linear oligomer has the general formula (I):

【0018】[0018]

【化17】 (式中、XはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
1、R2は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(I)の1種もしくは2種以
上、一般式(II):
[Chemical 17] (In the formula, X is S, N—H, N—CH 3 , Se or O,
R 1 and R 2 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more aromatic molecular groups (I) represented by the general formula (II):

【0019】[0019]

【化18】 (式中、YはS、−CH=CH−、N−H、N−C
3、SeまたはO、R3、R4は同一かまたは異なり、
それぞれH、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1
〜3のアルコキシ基)で示される芳香族分子団(II)
の1種もしくは2種以上、または一般式(III):
[Chemical 18] (In the formula, Y is S, -CH = CH-, N-H, N-C.
H 3 , Se or O, R 3 , R 4 are the same or different,
H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or 1 carbon atom, respectively
To an alkoxy group) to an aromatic molecular group (II)
One or more of, or the general formula (III):

【0020】[0020]

【化19】 (式中、ZはNまたはC−H、R5、R6、R7は同一か
または異なり、それぞれH、炭素数1〜3のアルキル基
または炭素数1〜3のアルコキシ基)で示される芳香族
分子団(III)の1種もしくは2種以上からなり、オ
リゴマーの分子鎖末端がH、炭素数1〜3のアルキル
基、炭素数1〜3のアルコキシ基、アジド基、フェニル
基、
[Chemical 19] (In the formula, Z is N or C—H, R 5 , R 6 , and R 7 are the same or different, and each is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms). The aromatic molecular group (III) is composed of one kind or two or more kinds, and the molecular chain end of the oligomer is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, an azide group, a phenyl group,

【0021】[0021]

【化20】 またはそれらの2種であるものに関する。[Chemical 20] Or, those that are two of them.

【0022】本発明における第3の発明は、前記π共役
系直鎖状オリゴマーが、一般式(I):
In a third aspect of the present invention, the π-conjugated linear oligomer has the general formula (I):

【0023】[0023]

【化21】 (式中、XはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
1、R2は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(I)の1種もしくは2種以
上、一般式(II):
[Chemical 21] (In the formula, X is S, N—H, N—CH 3 , Se or O,
R 1 and R 2 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more aromatic molecular groups (I) represented by the general formula (II):

【0024】[0024]

【化22】 (式中、YはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
3、R4は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(II)の1種もしくは2種以
上または一般式(III):
[Chemical formula 22] (Wherein, Y is S, N-H, N- CH 3, Se or O,
R 3 and R 4 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more aromatic molecular groups (II) represented by or general formula (III):

【0025】[0025]

【化23】 (式中、ZはNまたはC−H、R5、R6、R7は同一か
または異なり、それぞれH、炭素数1〜3のアルキル基
または炭素数1〜3のアルコキシ基)で示される芳香族
分子団(III)の1種もしくは2種以上のうちの2種
の芳香族分子団からなる交互共重合体であるものに関す
る。
[Chemical formula 23] (In the formula, Z is N or C—H, R 5 , R 6 , and R 7 are the same or different, and each is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms). The present invention relates to an alternating copolymer composed of one or two or more kinds of aromatic molecular groups (III).

【0026】本発明における第4の発明は、前記π共役
系直鎖状オリゴマーが、一般式(I):
In a fourth aspect of the present invention, the π-conjugated linear oligomer has the general formula (I):

【0027】[0027]

【化24】 (式中、XはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
1、R2は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(I)の1種もしくは2種以
上、一般式(II):
[Chemical formula 24] (In the formula, X is S, N—H, N—CH 3 , Se or O,
R 1 and R 2 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more aromatic molecular groups (I) represented by the general formula (II):

【0028】[0028]

【化25】 (式中、YはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
3、R4は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(II)の1種もしくは2種以
上、または一般式(III):
[Chemical 25] (Wherein, Y is S, N-H, N- CH 3, Se or O,
R 3 and R 4 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more aromatic molecular groups (II) represented by or general formula (III):

【0029】[0029]

【化26】 (式中、ZはNまたはC−H、R5、R6、R7は同一か
または異なり、それぞれH、炭素数1〜3のアルキル基
または炭素数1〜3のアルコキシ基)で示される芳香族
分子団(III)の1種もしくは2種以上のうちの2種
の芳香族分子団からなるブロック共重合体であるものに
関する。
[Chemical formula 26] (In the formula, Z is N or C—H, R 5 , R 6 , and R 7 are the same or different, and each is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms). The present invention relates to a block copolymer composed of one or two or more kinds of aromatic molecular groups (III).

【0030】本発明における第5の発明は、前記π共役
系直鎖状オリゴマーが、一般式(I):
In a fifth aspect of the present invention, the π-conjugated linear oligomer has the general formula (I):

【0031】[0031]

【化27】 (式中、XはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
1、R2は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(I)の1種もしくは2種以
上、一般式(II):
[Chemical 27] (In the formula, X is S, N—H, N—CH 3 , Se or O,
R 1 and R 2 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more aromatic molecular groups (I) represented by the general formula (II):

【0032】[0032]

【化28】 (式中、YはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
3、R4は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(II)の1種もしくは2種以
上、または一般式(III):
[Chemical 28] (Wherein, Y is S, N-H, N- CH 3, Se or O,
R 3 and R 4 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more aromatic molecular groups (II) represented by or general formula (III):

【0033】[0033]

【化29】 (式中、ZはNまたはC−H、R5、R6、R7は同一か
または異なり、それぞれH、炭素数1〜3のアルキル基
または炭素数1〜3のアルコキシ基)で示される芳香族
分子団(III)の1種もしくは2種以上のうちの単一
芳香族分子団からなり、有機超格子を構成する基本薄膜
が該単一芳香族分子団のπ共役系直鎖状オリゴマーの2
種以上からなる混合薄膜であり、該基本薄膜と組成比の
異なる1または2以上の薄膜を積層することにより構成
されてなるものに関する。
[Chemical 29] (In the formula, Z is N or C—H, R 5 , R 6 , and R 7 are the same or different, and each is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms). The basic thin film comprising a single aromatic molecular group of one or more of the aromatic molecular group (III) and constituting an organic superlattice is a π-conjugated linear oligomer of the single aromatic molecular group. Of 2
The present invention relates to a mixed thin film composed of one or more kinds, which is constituted by laminating one or two or more thin films having different composition ratios with the basic thin film.

【0034】本発明における第6の発明は、前記π共役
系直鎖状オリゴマーが、一般式(I):
In a sixth aspect of the present invention, the π-conjugated linear oligomer has the general formula (I):

【0035】[0035]

【化30】 (式中、XはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
1、R2は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(I)の1種もしくは2種以
上、一般式(II):
[Chemical 30] (In the formula, X is S, N—H, N—CH 3 , Se or O,
R 1 and R 2 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more aromatic molecular groups (I) represented by the general formula (II):

【0036】[0036]

【化31】 (式中、YはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
3、R4は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(II)の1種もしくは2種以
上または一般式(III):
[Chemical 31] (Wherein, Y is S, N-H, N- CH 3, Se or O,
R 3 and R 4 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more aromatic molecular groups (II) represented by or general formula (III):

【0037】[0037]

【化32】 (式中、ZはNまたはC−H、R5、R6、R7は同一か
または異なり、それぞれH、炭素数1〜3のアルキル基
または炭素数1〜3のアルコキシ基)で示される芳香族
化合物(III)のうちの異種の芳香族分子団からな
り、有機超格子を構成する基本薄膜が該異種芳香族分子
団のπ共役系直鎖状オリゴマーの2種以上からなる混合
薄膜であり、該基本薄膜と組成比の異なる1または2以
上の薄膜を積層することにより構成されてなるものに関
する。
[Chemical 32] (In the formula, Z is N or C—H, R 5 , R 6 , and R 7 are the same or different, and each is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms). A basic thin film that is composed of different aromatic molecular groups of the aromatic compound (III) and constitutes an organic superlattice is a mixed thin film that is composed of two or more kinds of π-conjugated linear oligomers of the different aromatic molecular groups. The present invention relates to a structure formed by stacking one or more thin films having different composition ratios with the basic thin film.

【0038】本発明における第7の発明は、前記有機薄
膜層がいずれもπ共役系直鎖状オリゴマーの結晶からな
るものであるものに関する。
The seventh invention of the present invention relates to the organic thin film layer, wherein each of the organic thin film layers is composed of a crystal of a π-conjugated linear oligomer.

【0039】本発明における第8の発明は、前記2種以
上の有機薄膜層において、異なる組成を有する有機薄膜
層の格子定数の差が10%以内であるものに関する。
The eighth invention of the present invention relates to the above-mentioned two or more kinds of organic thin film layers, in which the difference in lattice constant between the organic thin film layers having different compositions is within 10%.

【0040】本発明における第9の発明は、前記有機薄
膜層が、該有機薄膜層内の前記π共役系直鎖状オリゴマ
ーの分子間を重合または架橋させて高分子量化させたも
のであるものに関する。
In a ninth aspect of the present invention, the organic thin film layer has a high molecular weight by polymerizing or cross-linking between the molecules of the π-conjugated linear oligomer in the organic thin film layer. Regarding

【0041】本発明における第10の発明は、前記有機
薄膜層が、有機薄膜層界面に存在する前記π共役系直鎖
状オリゴマーに化学反応を誘起させ、薄膜間の該π共役
系直鎖状オリゴマーを重合させたものであるものに関す
る。
In a tenth aspect of the present invention, the organic thin film layer induces a chemical reaction in the π-conjugated linear oligomer existing at the interface of the organic thin film layer, and the π-conjugated linear oligomer between thin films is formed. It relates to a polymer of an oligomer.

【0042】本発明における第11の発明は、前記有機
薄膜層に外部からの光、放射線または電子線を照射し、
光化学反応を誘起させて該有機薄膜層内の分子間を重合
または架橋させて高分子量化させることに関する。
An eleventh aspect of the present invention is to irradiate the organic thin film layer with light, radiation or an electron beam from the outside,
The present invention relates to inducing a photochemical reaction to polymerize or crosslink the molecules in the organic thin film layer to increase the molecular weight.

【0043】本発明における第12の発明は、前記有機
薄膜層に外部からの光、放射線または電子線を照射し、
光化学反応を誘起させて薄膜間ないし薄膜内の前記π共
役系直鎖状オリゴマーを重合させることに関する。
A twelfth aspect of the present invention is to irradiate the organic thin film layer with light, radiation or an electron beam from the outside,
Inducing a photochemical reaction to polymerize the π-conjugated linear oligomer between or within the thin films.

【0044】さらに、本発明における第13の発明は、
基板と前記有機超格子材料とからなる高速トランジスタ
に関する。
The thirteenth invention of the present invention is as follows.
The present invention relates to a high speed transistor composed of a substrate and the organic superlattice material.

【0045】さらに、本発明における第14の発明は、
基板と前記有機超格子材料とからなる光変調素子に関す
る。
The fourteenth invention of the present invention is as follows.
The present invention relates to a light modulation element composed of a substrate and the organic superlattice material.

【0046】さらに、本発明における第15の発明は、
基板と前記有機超格子とからなる光スイッチング素子に
関する。
Further, the fifteenth invention of the present invention is as follows:
The present invention relates to an optical switching element including a substrate and the organic superlattice.

【0047】さらに、本発明における第16の発明は、
基板と前記有機超格子材料とからなる光双安定素子に関
する。
The sixteenth invention of the present invention is as follows:
It relates to an optical bistable device comprising a substrate and the organic superlattice material.

【0048】[0048]

【実施例】本発明における第1の発明での有機超格子材
料の基本となるπ共役系直鎖状オリゴマー材料として
は、前記一般式(I)、(II)または(III)の1
種または2種以上の芳香族分子団から構成されればよ
い。直鎖状オリゴマーを構成する該分子団の数として
は、特に制限はないが、室温で固体状態であることや、
充分なπ共役電子の広がりを有するという観点からは、
3個以上が好ましい。また、作製する薄膜の構造を制御
すること、混合薄膜を形成したときには構成する2種以
上のπ共役系直鎖状オリゴマーの空間的な形状や大きさ
が同程度であることが望ましいこと、原料の合成の上で
前記分子団数が増加すると分子量分散が生じやすくまた
分離も容易でないことなどの観点から、用いるπ共役系
直鎖状オリゴマーの分子団数は10個以下が好ましい。
EXAMPLES As the π-conjugated linear oligomer material which is the basis of the organic superlattice material in the first invention of the present invention, 1 of the general formula (I), (II) or (III) is used.
It may be composed of one kind or two or more kinds of aromatic molecular groups. The number of the molecular groups constituting the linear oligomer is not particularly limited, but it is a solid state at room temperature,
From the viewpoint of having a sufficient π-conjugated electron spread,
Three or more are preferable. Further, it is desirable that the structure of the thin film to be produced be controlled, that two or more kinds of π-conjugated linear oligomers constituting the mixed thin film have the same spatial shape and size, and the raw materials From the viewpoint that, when the number of the molecular groups increases in the synthesis of, the molecular weight dispersion is likely to occur and the separation is not easy, the number of molecular groups of the π-conjugated linear oligomer used is preferably 10 or less.

【0049】さらに、合成の容易さ、π共役電子の充分
な広がり、室温での材料の取扱いやすさ、薄膜作製時の
構造制御性などを総合的に考慮すると、5個から8個の
前記分子団数を有するπ共役系直鎖状オリゴマーが好ま
しい。
Further, considering synthetic ease, sufficient spread of π-conjugated electrons, easy handling of materials at room temperature, structural controllability during thin film production, etc., 5 to 8 of the above-mentioned molecules are taken into consideration. A π-conjugated linear oligomer having a group number is preferable.

【0050】その典型的な例を示す。A typical example is shown below.

【0051】たとえばFor example

【0052】[0052]

【化33】 で示されるチオフェン環をπ共役系直鎖状に結合された
オリゴチオフェンの6量体(化合物(1))と、
[Chemical 33] A hexamer of oligothiophene (compound (1)) in which a thiophene ring represented by

【0053】[0053]

【化34】 で示されるベンゼン環を直鎖状に結合させたオリゴフェ
ニレンの6量体(化合物(2))からなる積層薄膜の膜
厚方向に対するエネルギー準位図を図1に示す。図1に
おいて1は伝導帯、2は価電子帯を示す。図1からこの
積層膜はタイプ1の超格子であることがわかる。この超
格子の分類については「半導体超格子の物理と応用」2
〜4頁(日本物理学会編、培風館発行(1984年))
に記載されている。超格子系の伝導帯の電子あるいは価
電子帯のホールが感じるポテンシャルは近似的に井戸型
ポテンシャルで表され、本実施例においては、伝導帯の
底のエネルギーが低いオリゴチオフェンが井戸に、高い
オリゴフェニレンが障壁になる。障壁の高さは2つの半
導体のヘテロ界面での伝導帯、価電子帯におけるエネル
ギーバンドの不連続の大きさに相当する。ここで井戸で
あるオリゴチオフェンの厚さが障壁であるオリゴフェニ
レンの厚さに比べて充分大きいばあい、電子は障壁を越
えることができないために井戸付近に局在化する。その
結果、電子はオリゴチオフェン層に閉じ込められ、電子
は特定の空間内に束縛されるためにその状態密度は量子
化される。その結果、バルクのばあいでは見られない量
子効果が発現する。
[Chemical 34] FIG. 1 shows an energy level diagram in the film thickness direction of a laminated thin film composed of an oligophenylene hexamer (compound (2)) having a benzene ring linearly bonded thereto. In FIG. 1, 1 is a conduction band and 2 is a valence band. It can be seen from FIG. 1 that this laminated film is a type 1 superlattice. Regarding the classification of this superlattice, "Physics and applications of semiconductor superlattices" 2
~ 4 pages (edited by the Physics Society of Japan, published by Baifukan (1984))
It is described in. The potential felt by an electron in the conduction band or a hole in the valence band of the superlattice system is approximately represented by a well-type potential. In this example, oligothiophene having a low energy at the bottom of the conduction band is used as a well, and oligothiophene having a high energy is used as a well. Phenylene becomes a barrier. The height of the barrier corresponds to the discontinuity of the energy band in the conduction band and the valence band at the hetero interface between the two semiconductors. If the thickness of the well, oligothiophene, is sufficiently larger than the thickness of the barrier, oligophenylene, the electrons cannot pass through the barrier and are localized in the vicinity of the well. As a result, the electrons are confined in the oligothiophene layer, and the densities of states are quantized because the electrons are bound in a specific space. As a result, a quantum effect, which cannot be seen in the bulk case, appears.

【0054】図1に示した量子井戸様の電子状態を有す
る有機超格子は、主に有機分子線蒸着法、有機イオンク
ラスタービーム蒸着法などの真空蒸着法、電解重合法、
ラングミアーブロジェット(Langmuir−Blo
dgett)法などにより製造可能である。
The organic superlattice having the quantum well-like electronic state shown in FIG. 1 is mainly used for vacuum vapor deposition such as organic molecular beam vapor deposition and organic ion cluster beam vapor deposition, electrolytic polymerization,
Langmuir-Blo
dgett) method or the like.

【0055】本発明における基板としては、石英板、ス
ライドガラスなどのアモルファス基板、臭化カリウム、
塩化ナトリウム、塩化カリウムなどのアルカリハライド
単結晶板、シリコンウェハなどおよびこれらの基板に
金、銀、アルミニウムなどの金属を蒸着させた板などが
あげられる。
As the substrate in the present invention, a quartz plate, an amorphous substrate such as a slide glass, potassium bromide,
Examples thereof include alkali halide single crystal plates such as sodium chloride and potassium chloride, silicon wafers and the like, and plates obtained by vapor-depositing metals such as gold, silver and aluminum on these substrates.

【0056】本発明における有機薄膜の膜厚は、0.5
〜100nm好ましくは0.5〜10nmであり、該膜
厚が0.5nm未満では分子の大きさより小さくなるた
め製造不可能であり、100nmを超えると薄膜化によ
る特異的な物性が発現しない傾向がある。
The thickness of the organic thin film in the present invention is 0.5.
˜100 nm, preferably 0.5 to 10 nm, and if the film thickness is less than 0.5 nm, it cannot be manufactured because it is smaller than the size of the molecule, and if it exceeds 100 nm, specific physical properties due to thinning tend not to appear. is there.

【0057】本発明における有機薄膜は少なくとも2種
を用いるが好ましく、2〜4種を用いるのが新規な物性
発現の点からさらに好ましい。
It is preferable to use at least two kinds of organic thin films in the present invention, and it is more preferable to use two to four kinds in view of novel physical properties.

【0058】本発明における有機薄膜は少なくとも2層
積層することが好ましく、2〜50層用いるのが特性を
有効に発現させる点からさらに好ましい。
The organic thin film in the present invention is preferably laminated in at least two layers, and it is more preferable to use 2 to 50 layers from the viewpoint of effectively exhibiting the characteristics.

【0059】この発明においては、超格子材料の構成分
子にπ共役系直鎖状オリゴマーを用いるので、ポリマー
を用いるばあいに起こる分子量の分散に起因する特性の
悪化を抑えることができ、また種々の材料の組み合わせ
による基本構成膜の材料物性を設計することができ、こ
れによってπ電子の効果を有効に利用した有機超格子の
材料設計および製造を可能にすることができる。
In the present invention, since the π-conjugated linear oligomer is used as the constituent molecule of the superlattice material, it is possible to suppress the deterioration of the characteristics due to the dispersion of the molecular weight which occurs when the polymer is used, and various The material properties of the basic constituent film can be designed by the combination of the materials described in 1. above, which enables material design and manufacture of an organic superlattice that effectively utilizes the effect of π electrons.

【0060】本発明における第2の発明でのπ共役系直
鎖状オリゴマーとは、前記一般式(I)、(II)また
は(III)で示される芳香族分子団(I)、(II)
または(III)が好適に用いられうる。
The π-conjugated linear oligomer according to the second aspect of the present invention is an aromatic molecular group (I) or (II) represented by the above general formula (I), (II) or (III).
Alternatively, (III) can be preferably used.

【0061】前記超格子材料の基本骨格に前記一般式
(I)、(II)または(III)で示される芳香族分
子団で構成されるπ共役系直鎖状オリゴマーを用いるこ
とによって、薄膜材料の基本物性であるバンド構造、導
電率、誘電率、屈折率、電子親和力、イオン化ポテンシ
ャルなどを自由に制御でき、従来よりも広い有機超格子
の材料設計を可能にすることができる。
By using a π-conjugated linear oligomer composed of the aromatic molecular group represented by the general formula (I), (II) or (III) as the basic skeleton of the superlattice material, a thin film material The band structure, conductivity, permittivity, refractive index, electron affinity, ionization potential, etc., which are the basic physical properties of, can be freely controlled, and it is possible to design the material of the organic superlattice wider than before.

【0062】前記一般式(I)の好ましい具体例として
は、たとえば
Preferred specific examples of the general formula (I) are, for example,

【0063】[0063]

【化35】 などがあげられる。[Chemical 35] And so on.

【0064】前記一般式(II)の好ましい具体例とし
ては、たとえば
Preferred specific examples of the general formula (II) are, for example,

【0065】[0065]

【化36】 などがあげられる。[Chemical 36] And so on.

【0066】前記一般式(III)の好ましい具体例と
しては、たとえば
Preferred specific examples of the general formula (III) are, for example,

【0067】[0067]

【化37】 などがあげられる。[Chemical 37] And so on.

【0068】本発明における第3および第4の発明にお
いて、前記π共役系直鎖状オリゴマーを構成する分子団
が前記一般式(I)、(II)または(III)で示さ
れる芳香族のうちの2種の成分からなる交互共重合体ま
たはブロック共重合体を用いることにより、材料の物性
が分子全体にわたって均一となるなどランダム共重合体
ではえられない基本物性の制御を可能とすることがで
き、有機超格子の材料設計を可能にすることができる。
In the third and fourth aspects of the present invention, among the aromatic groups represented by the general formula (I), (II) or (III), the molecular group constituting the π-conjugated linear oligomer is By using an alternating copolymer or a block copolymer consisting of the two components described above, it becomes possible to control the basic physical properties that cannot be obtained by a random copolymer, such as the physical properties of the material being uniform over the entire molecule. This enables the material design of the organic superlattice.

【0069】交互共重合体の好ましい具体例としては、Specific preferred examples of the alternating copolymer are:

【0070】[0070]

【化38】 などがあげられる。[Chemical 38] And so on.

【0071】本発明における第5および第6の発明にお
いて、前記π共役系直鎖状オリゴマーの基本骨格に前記
一般式(I)、(II)または(III)のうちの基本
となる芳香族部分が単一成分であるかまたは単一成分に
アルキル基またはアルコキシ基が結合したホモオリゴマ
ーを用いるか、あるいは異種の成分のコオリゴマーを用
い、基本構成薄膜が2種以上のホモオリゴマーまたはコ
オリゴマーの混合膜であり、これらを交互に積層するこ
とによって薄膜の物性であるバンド構造、導電率、誘電
率、屈折率、電子親和力、イオン化ポテンシャルなどを
自由に制御でき、従来よりも有機超格子の設計を広く可
能にすることができる。
In the fifth and sixth aspects of the present invention, the basic skeleton of the π-conjugated linear oligomer has a basic aromatic moiety of the general formula (I), (II) or (III). Is a single component, or a homo-oligomer in which an alkyl group or an alkoxy group is bonded to a single component is used, or a co-oligomer of different components is used, and the basic constituent thin film is a homo-oligomer or a co-oligomer of two or more types. It is a mixed film, and by alternately stacking these, you can freely control the physical properties of the thin film such as band structure, conductivity, dielectric constant, refractive index, electron affinity, ionization potential, etc. Can be widely possible.

【0072】また、前記単一成分からなるオリゴマーを
2種以上用いる混合薄膜は、価電子帯と伝導帯の相対エ
ネルギーの違いの点から、たとえば
In addition, the mixed thin film using two or more kinds of the above-mentioned single component oligomers has, for example, a difference in relative energy between the valence band and the conduction band.

【0073】[0073]

【化39】 の組合せが好ましい。[Chemical Formula 39] Is preferred.

【0074】また、前記組成比の異なる複数の薄膜を積
層するばあい、効果的に井戸層を形成させる点から、た
とえば上記化合物を80:20と20:80とする組合
せが好ましい。
Further, when a plurality of thin films having different composition ratios are laminated, a combination of, for example, the above compounds of 80:20 and 20:80 is preferable from the viewpoint of effectively forming a well layer.

【0075】本発明における第7の発明においては、前
記有機薄膜を構成分子とする基本分子に前記π共役系直
鎖状オリゴマーを用い、その構造を結晶性としたのでそ
の有機薄膜内の電子状態が広がった状態となり、超格子
構造を作製したときに量子閉じこめ効果を有効に誘起さ
せることができ、超格子構造の効果を効果的に発現させ
うることができる。
In the seventh aspect of the present invention, since the π-conjugated linear oligomer is used as a basic molecule having the organic thin film as a constituent molecule and its structure is made crystalline, an electronic state in the organic thin film is obtained. Are spread, the quantum confinement effect can be effectively induced when the superlattice structure is produced, and the effect of the superlattice structure can be effectively exhibited.

【0076】前記、結晶をうるには急峻な組成変化をう
る点から分子線蒸着法やイオンビーム蒸着法などのドラ
イプロセスにより製膜するのが好ましい。
In order to obtain the above-mentioned crystal, it is preferable to form a film by a dry process such as a molecular beam vapor deposition method or an ion beam vapor deposition method from the viewpoint that a sharp composition change can be obtained.

【0077】本発明における第8の発明では、前記基本
構成薄膜の異種材料間の界面の格子定数の差を10%以
内にしたので、界面でのエピタキシャル成長、歪みエピ
タキシャル成長を可能とし、格子の位相整合をとること
により、材料の空間的な構造に空隙を生じたり、電子の
バンド構造に大きな障壁を生じたりすることのない有機
超格子が作製可能である。
In the eighth aspect of the present invention, the difference in the lattice constant of the interface between different materials of the basic constituent thin film is within 10%, so that epitaxial growth and strained epitaxial growth at the interface are possible and the phase matching of the lattice is achieved. By taking the above, it is possible to fabricate an organic superlattice that does not generate voids in the spatial structure of the material and does not generate a large barrier in the band structure of electrons.

【0078】本発明における第9の発明において、前記
π共役系直鎖状オリゴマーの分子間を重合させるには光
化学反応により重合させる点から分子末端に光活性な置
換基を結合すればよく、また架橋させるには光化学反応
により架橋させる点から分子鎖中に反応活性な置換基を
結合すればよい。なお、前記重合または架橋後の高分子
の分子量は量子効果発現や材料の安定性の点から200
〜10000が好ましい。
In the ninth aspect of the present invention, intermolecular polymerization of the π-conjugated linear oligomer may be achieved by attaching a photoactive substituent to the terminal of the molecule from the viewpoint of polymerization by a photochemical reaction. In order to crosslink, from the viewpoint of crosslinking by photochemical reaction, a reactive group may be bonded in the molecular chain. The molecular weight of the polymer after the polymerization or crosslinking is 200 from the viewpoint of the quantum effect expression and the stability of the material.
1 to 10,000 is preferable.

【0079】本発明における第10の発明において前記
オリゴマーに化学反応を起こさせて重合し異種薄膜界面
を連続化するのは、単独の層に比べて超格子構造の安定
化の点で好ましく、重合後の分子量は200〜1000
0であるのが材料安定化の点から好ましい。
In the tenth aspect of the present invention, it is preferable to cause the oligomer to undergo a chemical reaction to polymerize to make the interface of different kinds of thin films continuous in view of stabilizing the superlattice structure as compared with a single layer. Later molecular weight is 200-1000
It is preferably 0 from the viewpoint of stabilizing the material.

【0080】また、本発明における第11の発明におい
て、重合または架橋する方法としては光、放射線または
電子線を前記オリゴマーに照射すればよいが、材料に形
態変化を誘起させない点から照射エネルギー強度は1メ
ガワット以下が好ましい。
In the eleventh aspect of the present invention, the method of polymerizing or crosslinking may be to irradiate the oligomer with light, radiation or electron beam, but the irradiation energy intensity is 1 megawatt or less is preferable.

【0081】前記第9および第11の発明においては、
基本構成薄膜内のπ共役系直鎖状オリゴマーに外部から
の光、放射線または電子線を照射して分子内で化学反応
を誘起させて重合または架橋させることにより、より広
がったバンド構造が形成され、また材料の安定性を高め
ることができる。
In the ninth and eleventh inventions,
Basic π-conjugated linear oligomer in a thin film is irradiated with light, radiation or electron beam from the outside to induce a chemical reaction in the molecule and polymerize or crosslink to form a broader band structure. Also, the stability of the material can be increased.

【0082】本発明における第12の発明において前記
オリゴマーを重合させる方法としては光、放射線または
電子線を照射すればよいが、材料に形態変化を誘起させ
ない点から照射エネルギー強度は1メガワット以下が好
ましい。
In the twelfth aspect of the present invention, the method for polymerizing the oligomer may be irradiation with light, radiation or an electron beam, but the irradiation energy intensity is preferably 1 megawatt or less from the viewpoint of not inducing a morphological change in the material. .

【0083】本発明における第10および12の発明に
おいては、基本構成薄膜の異種薄膜界面のπ共役系直鎖
状オリゴマーに外部からの光、放射線または電子線を照
射して界面の異種分子間で化学反応を誘起させ重合させ
たことにより、異種薄膜界面でのバンド構造が連続とな
り、また材料の安定性を高めることができる。
In the tenth and twelfth aspects of the present invention, the π-conjugated linear oligomer at the heterogeneous thin film interface of the basic constituent thin film is irradiated with light, radiation or an electron beam from the outside to allow the heterogeneous molecules at the interface to be separated. By inducing and polymerizing a chemical reaction, the band structure at the interface between different thin films becomes continuous, and the stability of the material can be improved.

【0084】本発明における第13の発明においては、
井戸層の膜厚が5〜10nm、障壁層の膜厚が10〜1
00nmで交互に10層程度積層させた薄膜を用いるこ
とが好ましい。
In the thirteenth invention of the present invention,
The well layer has a thickness of 5 to 10 nm, and the barrier layer has a thickness of 10 to 1
It is preferable to use a thin film in which about 10 layers are alternately laminated at 00 nm.

【0085】前記有機超格子材料を用いて高速トランジ
スタを作製し、そのデバイス特性であるキャリア移動度
の向上を可能としたものである。
A high-speed transistor is manufactured by using the above organic superlattice material, and it is possible to improve the carrier mobility which is a device characteristic of the high-speed transistor.

【0086】本発明における第14の発明においては、
光導波層に超格子材料を用いるため、導波させる光の波
長領域において吸収が小さく、かつ、光学的に散乱の小
さい化合物を選択し、薄膜化することが好ましい。
In the fourteenth invention of the present invention,
Since the superlattice material is used for the optical waveguide layer, it is preferable to select a compound having a small absorption in the wavelength region of the guided light and a small optical scattering and thinning it.

【0087】前記有機超格子材料を用いて光変調素子を
作製し、そのデバイス特性である変調速度および変調比
の向上を可能としたものである。
An optical modulator is manufactured by using the organic superlattice material, and the device characteristics such as the modulation speed and the modulation ratio can be improved.

【0088】本発明における第15の発明においては、
光導波路層に超格子材料を用いるため、導波させる光の
波長領域において吸収が小さく、かつ、光学的に散乱の
小さい化合物を選択し、薄膜化することが好ましい。
In the fifteenth invention of the present invention,
Since a superlattice material is used for the optical waveguide layer, it is preferable to select a compound having a small absorption in the wavelength region of the guided light and a small optical scattering and thinning it.

【0089】前記有機超格子材料を用いて光スイッチを
作製し、そのデバイス特性である変調速度およびスイッ
チング比の向上を可能としたものである。
An optical switch is manufactured using the organic superlattice material, and the device characteristics such as the modulation speed and the switching ratio can be improved.

【0090】本発明における第16の発明においては、
双安定特性を外部レーザー照射によりうるため、照射レ
ーザー波長域に吸収がなく、かつ、光学的に散乱の少な
い材料を選択し、薄膜化することが好ましい。
In the sixteenth invention of the present invention,
Since bistable characteristics can be obtained by external laser irradiation, it is preferable to select a material that does not absorb in the irradiation laser wavelength range and has little optical scattering, and make it thin.

【0091】前記有機超格子材料を用いて光双安定素子
を作製し、そのデバイス特性であるしきい光強度値の低
減および双安定特性の向上を可能としたものである。
An optical bistable element is manufactured using the above organic superlattice material, and it is possible to reduce the threshold light intensity value and improve the bistable characteristic which are the device characteristics.

【0092】つぎに、実施例に基づいて本発明の有機超
格子材料、その製造方法および該材料を用いた素子を具
体的に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるも
のではない。
Next, the organic superlattice material of the present invention, the method for producing the same, and the device using the material will be specifically described based on Examples, but the present invention is not limited thereto.

【0093】[実施例1](有機交互積層膜の作製)[Example 1] (Preparation of organic alternating laminated film)

【0094】[0094]

【化40】 で示される化合物(1)および[Chemical 40] A compound (1) represented by

【0095】[0095]

【化41】 で示される化合物(2)の粉末をそれぞれ別の石英るつ
ぼに入れて、真空層内の加熱セルにセットし、さらに2
0mm×40mm×1mmの合成石英板を真空層内に入
れて、真空引きを行なった。10-9Torrまで真空度
が到達したのち、2つのセルと交互に加熱してともに1
A/min以下の堆積速度の条件で、化合物(2)を1
5nm、化合物(1)を15nmの膜厚になるように基
板上に堆積させ、繰返し17層積層させた。なお、第1
層は化合物(2)とした。また、本積層膜において、化
合物(1)は井戸層、化合物(2)は障壁層となる。
[Chemical 41] The powder of the compound (2) represented by is put in another quartz crucible and set in a heating cell in a vacuum layer.
A 0 mm × 40 mm × 1 mm synthetic quartz plate was placed in the vacuum layer and vacuumed. After the degree of vacuum reached 10 -9 Torr, the two cells were alternately heated to 1
Compound (2) was added to 1 at a deposition rate of A / min or less.
Compound (1) of 5 nm was deposited on the substrate to a film thickness of 15 nm, and 17 layers were repeatedly laminated. The first
The layer was the compound (2). In the laminated film, the compound (1) serves as a well layer and the compound (2) serves as a barrier layer.

【0096】 [実施例2](オリゴマーを用いた超格子効果) 実施例1で使用した化合物(1)および化合物(2)の
粉末をそれぞれ別の石英るつぼに入れて、真空槽内の加
熱セルにセットし、さらに25mm×40mm×3mm
の合成石英板を真空槽内に入れて、真空引きを行なっ
た。10-9Torrまで真空度が到達したのち、2つの
セルを交互に加熱してともに1A/min以下の堆積速
度の条件で、化合物(2)を10mm、化合物(1)を
5nmの膜厚になるように基板上に堆積させ、繰返し1
0層積層させた。なお第1層は化合物(2)とした。ま
た本積層膜において、化合物(1)は井戸層、化合物
(2)は障壁層となる。
Example 2 (Superlattice Effect Using Oligomer) Powders of the compound (1) and the compound (2) used in Example 1 were placed in separate quartz crucibles and heated in a vacuum chamber. Set to 25 mm x 40 mm x 3 mm
The synthetic quartz plate of No. 1 was placed in a vacuum chamber and vacuumed. After the degree of vacuum reached to 10 -9 Torr, the two cells were alternately heated and the deposition rate of 1 A / min or less was applied to the compound (2) to a thickness of 10 mm and the compound (1) to a thickness of 5 nm. On the substrate, and repeat 1
0 layers were laminated. The first layer was the compound (2). In this laminated film, the compound (1) serves as a well layer and the compound (2) serves as a barrier layer.

【0097】つぎに作製した積層薄膜の紫外可視吸収ス
ペクトルを図2に示す。この図において、横軸は吸収さ
れた光のエネルギー(eV)、縦軸は吸光度を示す。ま
た図2の(I)は本実施例で作製した積層膜の吸収スペ
クトル、(II)は合成石英板上に形成した1000A
の化合物(1)単独膜の吸収スペクトル、(IV)は合
成石英板状に形成した500Aの化合物(2)単独膜の
吸収スペクトルである。図2中に示されるように、化合
物(1)のピークが単独膜のばあいと比べて高エネルギ
ーシフトしており、超格子形成による量子効果が出現し
ていることがわかった。
The ultraviolet-visible absorption spectrum of the laminated thin film thus prepared is shown in FIG. In this figure, the horizontal axis represents the energy (eV) of absorbed light and the vertical axis represents the absorbance. Further, (I) of FIG. 2 shows an absorption spectrum of the laminated film produced in this example, and (II) shows 1000 A formed on a synthetic quartz plate.
Is an absorption spectrum of the compound (1) single film, and (IV) is an absorption spectrum of the 500A compound (2) single film formed in a synthetic quartz plate shape. As shown in FIG. 2, it was found that the peak of the compound (1) has a higher energy shift than in the case of the single film, and the quantum effect due to superlattice formation appears.

【0098】[実施例3〜33]表1に示すように、一
般式(I)、(II)または(III)で示される化合
物の組合せを用い、実施例2と同様の方法で積層し、積
層膜の吸収スペクトルの測定を行なったところ、いずれ
のばあいも井戸層の単独膜の吸収ピークより高エネルギ
ーシフトしており、超格子形成による量子効果が出現し
ていることがわかった。
[Examples 3 to 33] As shown in Table 1, a combination of compounds represented by the general formula (I), (II) or (III) was used and laminated in the same manner as in Example 2, When the absorption spectra of the laminated films were measured, it was found that in all cases, the energy shift was higher than the absorption peak of the single film of the well layer, and the quantum effect due to superlattice formation appeared.

【0099】[0099]

【表1】 [Table 1]

【0100】[0100]

【表2】 [Table 2]

【0101】[0101]

【表3】 [Table 3]

【0102】[0102]

【表4】 [実施例34](オリゴマーが2種以上の共重合体)[Table 4] [Example 34] (Copolymer having two or more oligomers)

【0103】[0103]

【化42】 で示される化合物(3)[Chemical 42] Compound (3)

【0104】[0104]

【化43】 で示される化合物(4)で示される分子構造内に含まれ
るチオフェンとピロールの組成比が異なるブロック共重
合体オリゴマーの粉末をそれぞれ別の石英るつぼに入れ
て、真空槽内の加熱セルにセットした。さらにゲート電
極として用いる金を真空蒸着法により30nm表面に堆
積させ、さらに絶縁膜として用いるSiO2をスパッタ
法により300nm堆積させた25mm×40mm×1
mmの合成石英板を真空槽内に入れて、真空引きを行な
った。真空度が10-9Torrまで到達したのちセルを
加熱して、ともに堆積速度が1A/min以下の条件
で、各層の膜厚が10nmになるよう交互に基板上に堆
積させ、合計10層からなる積層薄膜を作製した。さら
に作製した薄膜上にゲート電極またはドレイン電極とな
る金を30nm蒸着し、図3に示すスタガー型電界効果
トランジスター素子を作製した。ここで10は石英基
板、11はゲート電極、12は絶縁膜、13は10層か
らなる有機超格子層、14はソース電極、15はドレイ
ン電極である。
[Chemical 43] The powders of block copolymer oligomers having different composition ratios of thiophene and pyrrole contained in the molecular structure represented by the compound (4) are placed in different quartz crucibles and set in a heating cell in a vacuum chamber. . Further, gold used as a gate electrode was deposited on the surface of 30 nm by a vacuum vapor deposition method, and SiO 2 used as an insulating film was further deposited by 300 nm by a sputtering method. 25 mm × 40 mm × 1
A mm synthetic quartz plate was placed in a vacuum chamber and vacuumed. After the degree of vacuum reaches 10 -9 Torr, the cell is heated and deposited on the substrate alternately so that the film thickness of each layer is 10 nm under the condition that the deposition rate is 1 A / min or less. Was formed. Further, gold as a gate electrode or a drain electrode was vapor-deposited with a thickness of 30 nm on the produced thin film to produce a stagger type field effect transistor element shown in FIG. Here, 10 is a quartz substrate, 11 is a gate electrode, 12 is an insulating film, 13 is an organic superlattice layer consisting of 10 layers, 14 is a source electrode, and 15 is a drain electrode.

【0105】このセルに負電場を印加してFET特性の
測定を行ったところ、図4に示される特性をえた。図4
において横軸はソース電極とドレイン電極間の電圧値、
縦軸はソース電極とドレイン電極間の電流値を示す。ま
たゲート電極への印加電圧は−40Vとした。ここで
(IV)は本実施例により作製したFET素子の特性、
(V)は
When a negative electric field was applied to this cell and the FET characteristics were measured, the characteristics shown in FIG. 4 were obtained. Figure 4
In, the horizontal axis is the voltage value between the source electrode and the drain electrode,
The vertical axis represents the current value between the source electrode and the drain electrode. The voltage applied to the gate electrode was -40V. Here, (IV) is the characteristic of the FET element manufactured according to this example,
(V) is

【0106】[0106]

【化44】 で示されるオリゴチオフェンピロールのランダム共重合
体(化合物(5))を半導体層として用いたスタガー型
FET素子の特性である。
[Chemical 44] Is a characteristic of a stagger type FET device using a random copolymer of oligothiophene pyrrole (compound (5)) represented by

【0107】図4に示されるように、本実施例で作製し
た有機超格子の方がランダム共重合体よりもFET特性
が向上していることがわかった。
As shown in FIG. 4, it was found that the organic superlattice produced in this example had improved FET characteristics as compared with the random copolymer.

【0108】[実施例35〜64]表2に示すように、
一般式(I)、(II)または(III)で示される化
合物の組合せを用い、実施例23と同様の方法で積層
し、積層膜の電気伝導度の測定を行ったところ、いずれ
のばあいもランダム共重合体薄膜の電気伝導度よりも特
性が向上していることがわかった。
[Examples 35 to 64] As shown in Table 2,
When a combination of the compounds represented by the general formula (I), (II) or (III) was used and laminated in the same manner as in Example 23, and the electric conductivity of the laminated film was measured. It was also found that the properties of the random copolymer thin film were improved over the electrical conductivity.

【0109】[0109]

【表5】 [Table 5]

【0110】[0110]

【表6】 [Table 6]

【0111】[0111]

【表7】 [Table 7]

【0112】[0112]

【表8】 [実施例65](単一成分から構成されるオリゴマーで
混合比を変化させた薄膜を積層) 実施例1で使用した、化合物(1)および化合物(2)
の粉末をそれぞれ別の石英るつぼに入れて、真空槽内の
加熱セルにセットした。次にゲート電極として用いる金
を30nm蒸着し、さらにその上に絶縁膜として用いる
SiO2を300nm堆積させた25mm×40mm×
1mmの合成石英板を真空槽内に入れて、真空引きを行
なった。10-9Torrまで真空度が到達したのち、2
つのセルを同時に加熱して基板上に化合物(1)と化合
物(2)の混合薄膜を作製した。このとき化合物(1)
と化合物(2)の混合比が2:8になるように各るつぼ
の温度を調整した。また膜厚は50nmとした。
[Table 8] [Example 65] (Lamination of thin films in which the mixing ratio is changed with an oligomer composed of a single component) The compound (1) and the compound (2) used in Example 1
Each of the powders was placed in a different quartz crucible and set in a heating cell in a vacuum chamber. Next, gold used as a gate electrode was vapor-deposited with a thickness of 30 nm, and SiO 2 used as an insulating film was further deposited with a thickness of 300 nm thereon.
A 1 mm synthetic quartz plate was placed in a vacuum chamber and vacuumed. After the vacuum reaches 10 -9 Torr, 2
The two cells were simultaneously heated to form a mixed thin film of the compound (1) and the compound (2) on the substrate. At this time, compound (1)
The temperature of each crucible was adjusted so that the mixing ratio of the compound (2) and the compound (2) was 2: 8. The film thickness was 50 nm.

【0113】次に2つのるつぼの温度を変更し、化合物
(1)と化合物(2)の混合比が9:1になるように各
るつぼの温度を調整したのち、混合比が2:8の薄膜上
に堆積させて積層膜を作製した。なおこの層の膜厚は1
0nmとした。
Next, the temperatures of the two crucibles were changed, the temperatures of the respective crucibles were adjusted so that the mixing ratio of the compound (1) and the compound (2) was 9: 1, and then the mixing ratio was set to 2: 8. A laminated film was prepared by depositing on the thin film. The thickness of this layer is 1
It was set to 0 nm.

【0114】さらに上記の操作を繰り返して、混合比が
2:8と9:1からなる10層の有機超格子を作製し
た。このばあい混合比2:8の層が障壁層、混合比9:
1の層が井戸層になる。
By repeating the above operation, a 10-layer organic superlattice having a mixing ratio of 2: 8 and 9: 1 was prepared. In this case, a layer having a mixing ratio of 2: 8 is a barrier layer and a layer having a mixing ratio of 9:
Layer 1 is a well layer.

【0115】次にこの10層積層膜の上にソース電極ま
たはドレイン電極となる金を30nm蒸着し、図5に示
すようにスタガー型FET素子を作製した。図5におい
て20は基板、21はゲート電極、22は絶縁膜、23
は障壁層、24は井戸層、25はソース電極、26はド
レイン電極である。この素子のFET特性の測定を行な
ったところ、化合物(1)または化合物(2)単独薄膜
のFETよりも特性が向上していることがわかった。
Next, gold as a source electrode or a drain electrode was vapor-deposited with a thickness of 30 nm on this 10-layer laminated film to manufacture a stagger type FET element as shown in FIG. In FIG. 5, 20 is a substrate, 21 is a gate electrode, 22 is an insulating film, and 23.
Is a barrier layer, 24 is a well layer, 25 is a source electrode, and 26 is a drain electrode. When the FET characteristics of this element were measured, it was found that the characteristics were improved as compared with the FET of the compound (1) or compound (2) single thin film.

【0116】[実施例66〜75]表3に示すように、
一般式(I)、(II)または(III)で示される化
合物の組合せを用い、実施例44と同様の方法で混合膜
を積層し、積層膜の電気伝導度の測定を行なったとこ
ろ、いずれのばあいもそれぞれの単独薄膜の電気伝導度
よりも特性が向上しており、超格子形成による量子効果
が出現していることがわかった。
[Examples 66 to 75] As shown in Table 3,
Using a combination of compounds represented by the general formulas (I), (II) or (III), a mixed film was laminated in the same manner as in Example 44, and the electric conductivity of the laminated film was measured. In each case, the characteristics were improved compared to the electric conductivity of each single thin film, and it was found that the quantum effect due to superlattice formation appeared.

【0117】[0117]

【表9】 [Table 9]

【0118】[0118]

【表10】 [実施例76](結晶超格子) 実施例2で示した、化合物(1)と化合物(2)の粉末
を原料にした積層薄膜の作製時において、堆積時の基板
温度を100℃にしたところ、各層の結晶化度が90%
に向上した。
[Table 10] [Example 76] (Crystal superlattice) When a laminated thin film made from the powders of the compound (1) and the compound (2) shown in Example 2 was prepared, the substrate temperature during deposition was set to 100 ° C. , The crystallinity of each layer is 90%
Improved.

【0119】この積層膜を用いて、実施例2と同様の方
法でスタガー型電界効果トランジスターを作製し、電気
特性の測定を行ったところ実施例2のばあいよりも特性
が向上した。これはキャリヤが移動する際のトラップサ
イトになる結晶粒界の数が、結晶性の向上によって減少
したことに起因すると考えられる。これより各薄膜層の
結晶化度を向上させることによって、超格子の効果をよ
り向上させることが可能となる。
Using this laminated film, a stagger type field effect transistor was manufactured in the same manner as in Example 2, and the electrical characteristics were measured. The characteristics were improved as compared with those in Example 2. It is considered that this is because the number of crystal grain boundaries serving as trap sites when carriers move is reduced due to improvement in crystallinity. By improving the crystallinity of each thin film layer, the effect of the superlattice can be further improved.

【0120】 [実施例77](エピタキシャル成長超格子)Example 77 (Epitaxial growth superlattice)

【0121】[0121]

【化45】 で示されるオリゴピロール6量体(化合物(6))およ
[Chemical formula 45] And an oligopyrrole hexamer (compound (6))

【0122】[0122]

【化46】 で示されるオリゴフラン6量体(化合物(7))を用い
て、実施例55で述べた同様の方法にて積層薄膜を作製
したところ、各層の結晶化度が98%である薄膜をうる
ことができた。これらの化合物の格子定数の違いは約8
%であるが、有機物特有のファンデルワールス力の効果
にて疑似エピタキシャル成長していることがわかった。
[Chemical formula 46] Using the oligofuran hexamer represented by (Compound (7)) to prepare a laminated thin film by the same method as described in Example 55, it is possible to obtain a thin film in which the crystallinity of each layer is 98%. I was able to. The difference in lattice constant between these compounds is about 8
%, It was found that the pseudo-epitaxial growth was caused by the effect of van der Waals force peculiar to organic substances.

【0123】[実施例78](光化学分子内重合反応) 15mm×15mm×3mmの大きさの臭化カリウム
(KBr)001単結晶基板上に、有機分子線蒸着法に
より
Example 78 (Photochemical Intramolecular Polymerization Reaction) A potassium bromide (KBr) 001 single crystal substrate having a size of 15 mm × 15 mm × 3 mm was prepared by an organic molecular beam deposition method.

【0124】[0124]

【化47】 に示される物質(化合物(8))を20nm堆積させた
のち、その上に
[Chemical 47] After depositing 20 nm of the substance (compound (8)) shown in

【0125】[0125]

【化48】 に示される(化合物(9))を10nm積層させた。こ
の操作を繰り返して10層からなる積層薄膜を作製し
た。この薄膜に波長351nmのエキシマーレーザー光
(1パルスあたりのエネルギー:1mJ/cm2)を光
量の総計が5J/cm2となるように照射した。この薄
膜に関して照射前後の赤外吸収スペクトルを比較したも
のを図6に示す。図6において(VI)が照射前、(V
II)が照射後のスペクトルである。2300cm-1
アジド基に帰属される吸収が大幅に減少しているのに比
較して、1500cm-1付近のアゾ結合に帰属される吸
収が増加しているのがわかる。これから光照射によって
化合物(9)が重合反応を起こしていることがわかっ
た。
[Chemical 48] (Compound (9)) shown in (3) was laminated in a thickness of 10 nm. This operation was repeated to produce a laminated thin film composed of 10 layers. This thin film was irradiated with an excimer laser beam having a wavelength of 351 nm (energy per pulse: 1 mJ / cm 2 ) so that the total amount of light was 5 J / cm 2 . FIG. 6 shows a comparison of infrared absorption spectra of this thin film before and after irradiation. In FIG. 6, (VI) is before irradiation,
II) is the spectrum after irradiation. It can be seen that the absorption attributed to the azo bond near 1500 cm −1 is increased, whereas the absorption attributed to the azido group at 2300 cm −1 is significantly reduced. From this, it was found that the compound (9) caused a polymerization reaction by light irradiation.

【0126】[実施例79](光化学層間重合反応) 15mm×15mm×3mmの大きさの臭化カリウム
(KBr)001単結晶基板上に、有機分子線蒸着法に
より
Example 79 (Photochemical Interlayer Polymerization Reaction) A potassium bromide (KBr) 001 single crystal substrate having a size of 15 mm × 15 mm × 3 mm was prepared by an organic molecular beam deposition method.

【0127】[0127]

【化49】 に示される(化合物(10))を10nm堆積させたあ
と、その上に
[Chemical 49] (Compound (10)) shown in 1 is deposited to a thickness of 10 nm, and

【0128】[0128]

【化50】 に示される物質(化合物(11))を5nm積層させ
た。この操作を繰り返して20層からなる積層薄膜を作
製した。この薄膜に波長248nmのエキシマーレーザ
ー光(1パルスあたりのエネルギー:1mJ/cm2
を光量の総計が4J/cm2となるように照射した。こ
の薄膜に関して照射後の赤外吸収スペクトルを比較した
ものを図7に示す。2300cm-1のアジド基に帰属さ
れる吸収が消失しているのに比較して、1500cm-1
付近のアゾ結合に帰属される吸収が大幅に増加してい
る。これから光照射によって化合物(10)および化合
物(11)が重合反応を起こしていることがわかった。
[Chemical 50] The substance (compound (11)) shown in 1) was laminated in a thickness of 5 nm. This operation was repeated to produce a laminated thin film consisting of 20 layers. Excimer laser light with a wavelength of 248 nm (energy per pulse: 1 mJ / cm 2 ) was applied to this thin film.
Was irradiated so that the total amount of light was 4 J / cm 2 . FIG. 7 shows a comparison of infrared absorption spectra of this thin film after irradiation. Compared to the absorption is lost attributable to an azide group 2300 cm -1, 1500 cm -1
The absorption attributed to nearby azo bonds is significantly increased. From this, it was found that compound (10) and compound (11) caused a polymerization reaction by light irradiation.

【0129】[実施例80](有機HEMT素子) 3インチn型シリコン板上に、実施例1で用いた有機分
子線蒸着法により化合物(1)を100nm堆積させた
のち、その上に
[Example 80] (Organic HEMT element) [0129] The compound (1) was deposited to 100 nm on a 3-inch n-type silicon plate by the organic molecular beam evaporation method used in Example 1, and then deposited thereon.

【0130】[0130]

【化51】 で示されるメトキシオリゴチェニレンビニレンの3量体
(化合物(12))を10nm堆積させて積層膜を作製
した。つぎに積層膜上に通常の真空蒸着法を用いて厚さ
50nmのアルミニウム電極を設けてゲート電極とし、
また厚さ50nmの金電極を設けてソース電極およびド
レイン電極とした。このようにして図8に示すトランジ
スタ素子をえた。このばあいのチャンネル層は化合物
(1)であり、メトキシオリゴチュニレンビニレン3量
体はキャリヤ注入層として機能する。図8において30
は基板、31はチャネル層として機能する化合物(1)
薄膜、32キャリヤ注入層として機能する化合物(1
2)薄膜、33はソース電極、34はゲート電極、35
はドレイン電極である。
[Chemical 51] A laminated film was prepared by depositing a trimer of methoxyoligophenylene vinylene (compound (12)) represented by Next, an aluminum electrode having a thickness of 50 nm is provided on the laminated film by a normal vacuum deposition method to form a gate electrode,
Further, a gold electrode having a thickness of 50 nm was provided as a source electrode and a drain electrode. In this way, the transistor element shown in FIG. 8 was obtained. In this case, the channel layer is the compound (1), and the methoxyoligotunylene vinylene trimer functions as a carrier injection layer. In FIG. 8, 30
Is a substrate and 31 is a compound (1) that functions as a channel layer.
Thin film, compound acting as 32 carrier injection layer (1
2) Thin film, 33 is a source electrode, 34 is a gate electrode, and 35
Is a drain electrode.

【0131】次に、この素子の電気特性を図9に示す。
この図において、横軸はソース・ドレイン間電圧
(VDS)であり、縦軸はソース・ドレイン間電流
(IDS)である。ゲート電圧(VG)が0Vの時に、V
DSが大きくなってもIDSはほとんど流れないが、正のV
Gを印加したときには大きなIDSが流れるようになる。
しかもVDSが大きな領域では、IDSの飽和が見られ、典
型的なトランジスタの特性がえられた。従来の化合物
(1)単独薄膜(膜厚500nm)のみを活性層に用い
たばあいの電気特性を図9中の点線で示すが、同じVDS
を印加したばあいでも、今回作製したものの方が大きな
DSが流れており、より高キャリヤ移動度のトランジス
タをうることができた。
Next, the electrical characteristics of this element are shown in FIG.
In this figure, the horizontal axis is the source-drain voltage (V DS ) and the vertical axis is the source-drain current (I DS ). When the gate voltage (VG) is 0V, V
Even if DS becomes large, I DS hardly flows, but positive V
When G is applied, a large I DS will flow.
Moreover, saturation of I DS was observed in a region where V DS was large, and typical transistor characteristics were obtained. Shows the conventional compound (1) alone film electrical characteristics when (thickness 500 nm) only was used in the active layer by a dotted line in FIG. 9, the same V DS
Even when the voltage was applied, a larger I DS flowed in the device manufactured this time, and a transistor with higher carrier mobility could be obtained.

【0132】[実施例81](有機結晶HEMT素子) 実施例80で述べた薄膜の作製プロセスにおいて、堆積
時の基板温度を100℃にして製膜したところ、実施例
80のばあいよりも結晶化度が向上し、結晶化度が86
%である積層膜を作製することができた。この薄膜を実
施例80のばあいと同様の方法にてFET特性の測定を
行ったところ、さらにキャリヤ移動度が向上した素子を
作製することができた。
Example 81 (Organic Crystal HEMT Element) In the thin film manufacturing process described in Example 80, the substrate temperature during deposition was set to 100 ° C. to form a film. Crystallinity is improved and crystallinity is 86
It was possible to fabricate a laminated film having a%. When the FET characteristics of this thin film were measured by the same method as in Example 80, an element with further improved carrier mobility could be manufactured.

【0133】[実施例82](光変調素子) 20mm×10mm×1mmのLaSF9基板上に金を
30nm蒸着したのち、この基板全体に前記の有機分子
線蒸着法にて
Example 82 (Light Modulating Element) After depositing 30 nm of gold on a LaSF9 substrate of 20 mm × 10 mm × 1 mm, the entire substrate was subjected to the above-mentioned organic molecular beam deposition method.

【0134】[0134]

【化52】 で示されるオリゴチェニレンジピロール2量体(化合物
(13))を100nm蒸着し、さらに基板の中央部に
通常の真空蒸着法にて金を30nm蒸着した。この薄膜
に2個のサファイア製の三角プリズムを押し付けて、図
10に示す構造の素子をえた。図10において、40は
化合物(13)からなる光導波路層、41は電極膜、4
2はカマボコ型プリズム、43は基板である。この片方
のプリズムに波長が833nmのレーザーダイオード光
を入射して薄膜中に光を導波させたのち、他方のプリズ
ムで導波光を取り出した。
[Chemical 52] The oligocenedylene dipyrrole dimer (compound (13)) shown in was vapor-deposited at 100 nm, and gold was vapor-deposited at 30 nm on the central portion of the substrate by a usual vacuum vapor deposition method. Two sapphire triangular prisms were pressed against this thin film to obtain a device having the structure shown in FIG. In FIG. 10, 40 is an optical waveguide layer composed of the compound (13), 41 is an electrode film, 4
Reference numeral 2 is a semi-cylindrical prism, and 43 is a substrate. A laser diode light having a wavelength of 833 nm was incident on one prism to guide the light in the thin film, and then the other prism took out the guided light.

【0135】この素子中の金電極間に1KHの正弦波
の交流電場を印加したところ、図11に示すように電場
強度に対応して出力光が変化した。前記のとおり本方法
によって光スイッチを作製することができた。
[0135] was applied an alternating electric field of a sine wave of 1 kH Z between the gold electrodes in the device, the output light in response to the electric field intensity as shown in FIG. 11 is changed. As described above, the optical switch could be manufactured by this method.

【0136】[実施例83](光スイッチ素子) 20mm×10mm×1mmのLaSF9基板上に金を
30nm蒸着したのち(図12(a))、前記の有機分
子線蒸着法にて
[Example 83] (Optical switch element) After depositing 30 nm of gold on a LaSF9 substrate of 20 mm x 10 mm x 1 mm (Fig. 12 (a)), the organic molecular beam vapor deposition method was used.

【0137】[0137]

【化53】 で示されるオリゴフェニレンジチオフェンの2量体(化
合物(14))を80nm、化合物(13)を20nm
の積層膜を蒸着した(図12(b))。この積層膜に従
来より知られているリソグラフィー技術を用いてマッハ
チェンダー素子のパターンを作製した(図12
(c))。さらにこの上にスピンコート法によりシロキ
サンポリマー(菱電化成(株)製、商品名「ラダーポリ
マー」)を1μmの膜厚に塗布したのち、再度図12の
1 に示す位置に金を30nm蒸着し、マッハチェンダ
ー型の導波路素子を作製した。図13に図12(d)の
A−A線における断面図を示す。ここで導波路膜の断面
は500μm×300μmとした。図12、13中の5
0は化合物(14)の光導波路膜である有機薄膜、51
は金電極膜、52はシロキサンポリマー膜(絶縁膜)、
53は基板を示す。
[Chemical 53] 80 nm for the dimer of oligophenylene dithiophene (compound (14)) and 20 nm for the compound (13)
Was deposited (FIG. 12B). A pattern of a Mach-Cendor element was formed on this laminated film by using a conventionally known lithography technique (FIG. 12).
(C)). Further, a siloxane polymer (trade name “Ladder Polymer” manufactured by Ryoden Kasei Co., Ltd.) was applied thereon by a spin coating method to a film thickness of 1 μm, and then 30 nm of gold was vapor-deposited again at the position indicated by 1 in FIG. , Mach-Cender type waveguide device was fabricated. FIG. 13 is a sectional view taken along line AA of FIG. Here, the cross section of the waveguide film was 500 μm × 300 μm. 5 in FIGS. 12 and 13
0 is an organic thin film which is an optical waveguide film of the compound (14), 51
Is a gold electrode film, 52 is a siloxane polymer film (insulating film),
53 indicates a substrate.

【0138】この素子の端面から波長833nmのレー
ザーダイオード光を入射し、また前記金電極間に1KH
zの正弦波の交流電場を印加したところ、図14に示す
ように電場強度に対応して出力光の強度が変化した。前
記のとおり本方法によって光スイッチを作製することが
できた。
Laser diode light with a wavelength of 833 nm is made incident from the end face of this element, and 1 KH is applied between the gold electrodes.
When an alternating electric field having a sine wave of z was applied, the intensity of the output light changed corresponding to the electric field intensity as shown in FIG. As described above, the optical switch could be manufactured by this method.

【0139】[実施例84](光双安定性素子) 20mm×10mm×1mmの石英ガラス基板上に有機
分子線蒸着法により、化合物(8)に示されるフェニレ
ン8量体を20nm堆積させたのち、その上に化合物
(9)に示されるチオフェンの8量体を10nm堆積さ
せた。この操作を10回繰り返して2000nmの厚さ
の有機超格子薄膜素子を作製した。この試料に対して垂
直方向から、アルゴンイオンレーザーと色素レーザーを
組み合わせてえた波長830nmの連続発振レーザー光
を照射し、透過光を高速フォトダイオードで検知した。
また入射光は高速の光変調器で周波数1GHzで高速変
調し一部をトリガーとして取り出した。入射光のトリガ
ーと透過光の出力をオシロスコープのX−Yに接続し、
リサージュ図形をプロットしたところ、図15に示す双
安定特性がえられた。このときの動作パワーはmWのオ
ーダーであり、低しきい値で高速応答の双安定素子がえ
られた。
Example 84 (Optical Bistable Device) A phenylene octamer represented by the compound (8) was deposited to a thickness of 20 nm on a 20 mm × 10 mm × 1 mm quartz glass substrate by an organic molecular beam deposition method. Then, the octamer of thiophene represented by the compound (9) was deposited thereon to a thickness of 10 nm. This operation was repeated 10 times to prepare an organic superlattice thin film element having a thickness of 2000 nm. This sample was irradiated from the vertical direction with continuous wave laser light having a wavelength of 830 nm obtained by combining an argon ion laser and a dye laser, and the transmitted light was detected by a high speed photodiode.
Further, the incident light was subjected to high speed modulation at a frequency of 1 GHz by a high speed optical modulator and a part thereof was taken out as a trigger. Connect the trigger of incident light and the output of transmitted light to the XY of the oscilloscope,
When the Lissajous figure was plotted, the bistable characteristics shown in FIG. 15 were obtained. The operating power at this time was on the order of mW, and a bistable element having a low threshold and a high speed response was obtained.

【0140】[0140]

【発明の効果】本発明によるとπ共役系直鎖状オリゴマ
ーを用いて有機超格子を作製し、この有機超格子材料を
用いることによって、従来よりも高いキャリヤ移動度を
有するトランジスタ、さらには導波路型光変調素子、マ
ッハチェンダー型光スイッチや光双安定素子などの非線
系光学特性のすぐれた光デバイスを提供することが可能
となった。
According to the present invention, an organic superlattice is produced by using a π-conjugated linear oligomer, and by using this organic superlattice material, a transistor having a higher carrier mobility than ever, and further a conductive material can be obtained. It has become possible to provide optical devices with excellent non-linear optical characteristics such as waveguide type optical modulators, Mach-Cender type optical switches and optical bistable elements.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 化合物(1)と化合物(2)からなる有機超
格子のバンド構造の概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram of a band structure of an organic superlattice composed of a compound (1) and a compound (2).

【図2】 化合物(1)と化合物(2)からなる有機超
格子薄膜の紫外可視吸収スペクトルである。
FIG. 2 is an ultraviolet-visible absorption spectrum of an organic superlattice thin film composed of compound (1) and compound (2).

【図3】 スタガー型電界効果トランジスター素子の模
式的断面図である。
FIG. 3 is a schematic sectional view of a stagger type field effect transistor element.

【図4】 実施例23で述べた有機超格子薄膜のFET
素子のトランジスター特性を示すグラフである。
FIG. 4 FET of organic superlattice thin film described in Example 23
It is a graph which shows the transistor characteristic of an element.

【図5】 実施例44で述べた積層有機超格子薄膜を用
いたスタガー型電界効果トランジスター素子の模式的断
面図である。
5 is a schematic cross-sectional view of a stagger type field effect transistor device using the laminated organic superlattice thin film described in Example 44. FIG.

【図6】 実施例57で述べた薄膜の赤外吸収スペクト
ルである。
6 is an infrared absorption spectrum of the thin film described in Example 57. FIG.

【図7】 実施例58で述べた薄膜の赤外吸収スペクト
ルである。
7 is an infrared absorption spectrum of the thin film described in Example 58. FIG.

【図8】 実施例59で述べたHEMT型電界効果トラ
ンジスター素子の模式的断面図である。
FIG. 8 is a schematic sectional view of the HEMT type field effect transistor element described in Example 59.

【図9】 実施例59で述べた有機超格子薄膜のHEM
T素子のトランジスター特性を示すグラフである。
9 is a HEM of the organic superlattice thin film described in Example 59. FIG.
It is a graph which shows the transistor characteristic of a T element.

【図10】 プリズム結合型光変調素子の模式的断面図
である。
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view of a prism-coupled light modulation element.

【図11】 プリズム結合型光変調素子の光変調特性を
示すグラフである。
FIG. 11 is a graph showing the light modulation characteristics of the prism-coupled light modulation element.

【図12】 マッハツェンダー型光スイッチの作製プロ
セスの概念図である。
FIG. 12 is a conceptual diagram of a manufacturing process of a Mach-Zehnder interferometer type optical switch.

【図13】 マッハツェンダー型スイッチの模式的断面
図である。
FIG. 13 is a schematic sectional view of a Mach-Zehnder type switch.

【図14】 マッハツェンダー型光のスイッチの光変調
特性を示すグラフである。
FIG. 14 is a graph showing an optical modulation characteristic of a Mach-Zehnder type optical switch.

【図15】 光双安定素子の特性を示すグラフである。FIG. 15 is a graph showing characteristics of an optical bistable element.

【図16】 従来の有機超格子の概略断面図である。FIG. 16 is a schematic sectional view of a conventional organic superlattice.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 信時 英治 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社材料デバイス研究所内 (72)発明者 深田 千恵 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社材料デバイス研究所内 (72)発明者 中尾 之泰 尼崎市塚口本町8丁目1番1号 三菱電機 株式会社材料デバイス研究所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Eiji Nobutoki 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Material Device Research Center (72) Inventor Chie Fukada 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki Mitsubishi Electric Corporation Material Device Research Center (72) Inventor Nobuyasu Nakao 8-1-1 Tsukaguchihonmachi, Amagasaki City Mitsubishi Electric Corporation Material Device Research Center

Claims (16)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 膜厚が0.5〜100nmの少なくとも
2種の有機薄膜を少なくとも2層積層して構成される有
機材料において、該少なくとも2種の有機薄膜のいずれ
においても、該薄膜を構成する分子の基本骨格がπ共役
系直鎖状オリゴマーを含む有機超格子材料。
1. An organic material composed of at least two layers of at least two kinds of organic thin films having a film thickness of 0.5 to 100 nm, and the thin film is constituted by any one of the at least two kinds of organic thin films. Organic superlattice material in which the basic skeleton of the molecule contains a π-conjugated linear oligomer.
【請求項2】 前記π共役系直鎖状オリゴマーの繰り返
し単位が、一般式(I): 【化1】 (式中、XはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
1、R2は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(I)の1種もしくは2種以
上、一般式(II): 【化2】 (式中、YはS、−CH=CH−、N−H、N−C
3、SeまたはO、R3、R4は同一かまたは異なり、
それぞれH、炭素数1〜3のアルキル基または炭素数1
〜3のアルコキシ基)で示される芳香族分子団(II)
の1種もしくは2種以上、一般式(III): 【化3】 (式中、ZはNまたはC−H、R5、R6、R7は同一か
または異なり、それぞれH、炭素数1〜3のアルキル基
または炭素数1〜3のアルコキシ基)で示される芳香族
分子団(III)の1種もしくは2種以上からなり、オ
リゴマーの分子鎖末端がH、炭素数1〜3のアルキル
基、炭素数1〜3のアルコキシ基、アジド基、フェニル
基、 【化4】 またはそれらの2種である請求項1記載の有機超格子材
料。
2. The repeating unit of the π-conjugated linear oligomer has the general formula (I): (In the formula, X is S, N—H, N—CH 3 , Se or O,
R 1 and R 2 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more aromatic molecular groups (I) represented by the following general formula (II): (In the formula, Y is S, -CH = CH-, N-H, N-C.
H 3 , Se or O, R 3 , R 4 are the same or different,
H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or 1 carbon atom, respectively
To an alkoxy group) to an aromatic molecular group (II)
One or more of the general formula (III): (In the formula, Z is N or C—H, R 5 , R 6 , and R 7 are the same or different, and each is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms). An aromatic molecular group (III), which is composed of one kind or two or more kinds, and has an oligomer whose molecular chain end is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms, an azide group, a phenyl group, Chemical 4] Alternatively, the organic superlattice material according to claim 1, which is two kinds thereof.
【請求項3】 前記π共役系直鎖状オリゴマーが、一般
式(I): 【化5】 (式中、XはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
1、R2は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(I)の1種もしくは2種以
上、一般式(II): 【化6】 (式中、YはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
3、R4は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(II)の1種もしくは2種以
上または一般式(III): 【化7】 (式中、ZはNまたはC−H、R5、R6、R7は同一か
または異なり、それぞれH、炭素数1〜3のアルキル基
または炭素数1〜3のアルコキシ基)で示される芳香族
分子団(III)の1種もしくは2種以上のうちの2種
の芳香族分子団からなる交互共重合体である請求項2記
載の有機超格子材料。
3. The π-conjugated linear oligomer has the general formula (I): (In the formula, X is S, N—H, N—CH 3 , Se or O,
R 1 and R 2 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more aromatic molecular groups (I) represented by the following general formula (II): (Wherein, Y is S, N-H, N- CH 3, Se or O,
R 3 and R 4 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more of the aromatic molecular groups (II) represented by or the general formula (III): (In the formula, Z is N or C—H, R 5 , R 6 , and R 7 are the same or different, and each is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms). The organic superlattice material according to claim 2, wherein the organic superlattice material is an alternating copolymer composed of one kind or two or more kinds of the aromatic molecular group (III).
【請求項4】 前記π共役系直鎖状オリゴマーが、一般
式(I): 【化8】 (式中、XはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
、Rは同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数
1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ
基)で示される芳香族分子団(I)の1種もしくは2種
以上、一般式(II): 【化9】 (式中、YはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
、Rは同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数
1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ
基)で示される芳香族分子団(II)の1種もしくは2
種以上、または一般式(III): 【化10】 (式中、ZはNまたはC−H、R、R、Rは同一
かまたは異なり、それぞれH、炭素数1〜3のアルキル
基または炭素数1〜3のアルコキシ基)で示される芳香
族分子団(III)の1種もしくは2種以上のうちの2
種の芳香族分子団からなるブロック共重合体である請求
項2記載の有機超格子材料。
4. The π-conjugated linear oligomer has the general formula (I): (In the formula, X is S, N—H, N—CH 3 , Se or O,
R 1 and R 2 are the same or different and each is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms), or one or more species of the aromatic molecular group (I), General formula (II): (Wherein, Y is S, N-H, N- CH 3, Se or O,
R 3 and R 4 are the same or different and each is H, one or two of aromatic molecular group (II) represented by C 1 to C 3 alkyl group or C 1 to C 3 alkoxy group).
One or more, or general formula (III): (In the formula, Z is N or C—H, R 5 , R 6 , and R 7 are the same or different, and each is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms). 2 out of 1 type or 2 or more types of aromatic molecular group (III)
The organic superlattice material according to claim 2, which is a block copolymer composed of one kind of aromatic molecular group.
【請求項5】 前記π共役系直鎖状オリゴマーが、一般
式(I): 【化11】 (式中、XはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
、Rは同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数
1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ
基)で示される芳香族分子団(I)の1種もしくは2種
以上、一般式(II): 【化12】 (式中、YはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
、Rは同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数
1〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ
基)で示される芳香族分子団(II)の1種もしくは2
種以上または一般式(III): 【化13】 (式中、ZはNまたはC−H、R、R、Rは同一
かまたは異なり、それぞれH、炭素数1〜3のアルキル
基または炭素数1〜3のアルコキシ基)で示される芳香
族分子団(III)の1種もしくは2種以上のうちの単
一芳香族分子団からなり、有機超格子を構成する基本薄
膜が該単一芳香族分子団のπ共役系直鎖状オリゴマーの
2種以上からなる混合薄膜であり、該基本薄膜と組成比
の異なる1または2以上の薄膜を積層することにより構
成されてなる請求項1記載の有機超格子材料。
5. The π-conjugated linear oligomer has the general formula (I): (In the formula, X is S, N—H, N—CH 3 , Se or O,
R 1 and R 2 are the same or different and each is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms), or one or more species of the aromatic molecular group (I), General formula (II): (Wherein, Y is S, N-H, N- CH 3, Se or O,
R 3 and R 4 are the same or different and each is H, one or two of aromatic molecular group (II) represented by C 1 to C 3 alkyl group or C 1 to C 3 alkoxy group).
One or more or general formula (III): (In the formula, Z is N or C—H, R 5 , R 6 , and R 7 are the same or different, and each is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms). The basic thin film comprising a single aromatic molecular group of one or more of the aromatic molecular group (III) and constituting an organic superlattice is a π-conjugated linear oligomer of the single aromatic molecular group. 2. The organic superlattice material according to claim 1, wherein the organic superlattice material is a mixed thin film composed of two or more of the above, and is formed by laminating one or two or more thin films having different composition ratios with the basic thin film.
【請求項6】 前記π共役系直鎖状オリゴマーが、一般
式(I): 【化14】 (式中、XはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
1、R2は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(I)の1種もしくは2種以
上、一般式(II): 【化15】 (式中、YはS、N−H、N−CH3、SeまたはO、
3、R4は同一かまたは異なり、それぞれH、炭素数1
〜3のアルキル基または炭素数1〜3のアルコキシ基)
で示される芳香族分子団(II)の1種もしくは2種以
上または一般式(III): 【化16】 (式中、ZはNまたはC−H、R5、R6、R7は同一か
または異なり、それぞれH、炭素数1〜3のアルキル基
または炭素数1〜3のアルコキシ基)で示される芳香族
分子団(III)のうちの異種の芳香族分子団からな
り、有機超格子を構成する基本薄膜が該異種芳香族分子
団のπ共役系直鎖状オリゴマーの2種以上からなる混合
薄膜であり、該基本薄膜と組成比の異なる1または2以
上の薄膜を積層することにより構成されてなる請求項1
記載の有機超格子材料。
6. The π-conjugated linear oligomer has the general formula (I): (In the formula, X is S, N—H, N—CH 3 , Se or O,
R 1 and R 2 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more aromatic molecular groups (I) represented by the following general formula (II): (Wherein, Y is S, N-H, N- CH 3, Se or O,
R 3 and R 4 are the same or different and each is H and has 1 carbon atom.
To an alkyl group having 3 to 3 or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms)
One or more of the aromatic molecular groups (II) represented by or the general formula (III): (In the formula, Z is N or C—H, R 5 , R 6 , and R 7 are the same or different, and each is H, an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms or an alkoxy group having 1 to 3 carbon atoms). A mixed thin film composed of different aromatic molecular groups of the aromatic molecular group (III), and the basic thin film constituting the organic superlattice is two or more kinds of π-conjugated linear oligomers of the different aromatic molecular groups. And is formed by laminating one or more thin films having a different composition ratio from the basic thin film.
The described organic superlattice material.
【請求項7】 前記有機薄膜層がいずれもπ共役系直鎖
状オリゴマーの結晶からなる請求項1〜6のいずれかに
記載の有機超格子材料。
7. The organic superlattice material according to claim 1, wherein each of the organic thin film layers is made of a crystal of a π-conjugated linear oligomer.
【請求項8】 前記2種以上の有機薄膜層において、異
なる組成を有する有機薄膜層の格子定数の差が10%以
内である請求項1〜7のいずれかに記載の有機超格子材
料。
8. The organic superlattice material according to claim 1, wherein, in the two or more organic thin film layers, the difference in lattice constant between the organic thin film layers having different compositions is within 10%.
【請求項9】 前記有機薄膜層が、該有機薄膜層内の該
π共役系直鎖状オリゴマーの分子間を重合または架橋さ
せて高分子量化させたものからなる請求項1〜8のいず
れかに記載の有機超格子材料。
9. The organic thin film layer according to claim 1, wherein the π-conjugated linear oligomer in the organic thin film layer is polymerized or cross-linked to increase the molecular weight. The organic superlattice material described in 1.
【請求項10】 前記有機薄膜層が、有機薄膜層界面に
存在する該π共役系直鎖状オリゴマーに化学反応を誘起
させ、薄膜間の該π共役系直鎖状オリゴマーを重合させ
たものからなる請求項1〜8のいずれかに記載の有機超
格子材料。
10. The organic thin film layer is obtained by polymerizing the π-conjugated linear oligomer between thin films by inducing a chemical reaction in the π-conjugated linear oligomer present at the interface of the organic thin film layer. The organic superlattice material according to any one of claims 1 to 8.
【請求項11】 前記有機薄膜層に外部からの光、放射
線または電子線を照射し、光化学反応を誘起させて該有
機薄膜層内の分子間を重合または架橋させて高分子量化
させてなる請求項9記載の有機超格子材料の製造方法。
11. The organic thin film layer is irradiated with light, radiation or an electron beam from the outside to induce a photochemical reaction to polymerize or crosslink the molecules in the organic thin film layer to increase the molecular weight. Item 10. A method for producing an organic superlattice material according to Item 9.
【請求項12】 前記有機薄膜層に外部からの光、放射
線または電子線を照射し、光化学反応を誘起させて薄膜
間ないし薄膜内のπ共役系直鎖状オリゴマーを重合させ
てなる請求項10記載の有機超格子材料の製造方法。
12. The organic thin film layer is irradiated with light, radiation or an electron beam from the outside to induce a photochemical reaction to polymerize a π-conjugated linear oligomer between or within the thin films. A method for producing the described organic superlattice material.
【請求項13】 基板と請求項1〜10のいずれかに記
載の有機超格子材料とからなる高速トランジスタ。
13. A high-speed transistor comprising a substrate and the organic superlattice material according to claim 1.
【請求項14】 基板と請求項1〜10のいずれかに記
載の有機超格子材料とからなる光変調素子。
14. A light modulation element comprising a substrate and the organic superlattice material according to claim 1.
【請求項15】 基板と請求項1〜10のいずれかに記
載の有機超格子材料とからなる光スイッチング素子。
15. An optical switching element comprising a substrate and the organic superlattice material according to claim 1.
【請求項16】 基板と請求項1〜10のいずれかに記
載の有機超格子材料とからなる光双安定素子。
16. An optical bistable device comprising a substrate and the organic superlattice material according to claim 1. Description:
JP6120058A 1994-06-01 1994-06-01 Organic superlattice material, method for producing the same, and device using the material Expired - Fee Related JP2975530B2 (en)

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