有機ポリシランの正孔移動特性

概要

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有機ポリシランは, ケイ素を主鎖骨格とした高分子(図1)であり, ケイ素原子1個に有機置換基2個結合している。従来の炭素系高分子と比べ大きな特徴は, Si-Si結合を形成するσ電子が個々のSi原子上にlocalizeすることなく, 主鎖上に広がることである。このσ共役のため, 近紫外光吸収・発光, サーモクロミズム, 高正孔移動などの特異な性質を示す。ここでは, σ共役ドメインの働きに注目しながらポリシランの正孔輸送に影響を与える諸因子(置換基, 分子量, フィルム密度, フィルム中の自由体積, 外部磁場等)について述べる。1984年Keplerらによってポリシランが光導電性を示し, 正孔移動度が10^<-4>cm^2/Vsと従来のポリビニルカルバゾールに代表される側鎖π電子系に比べ3桁も大きいことが見出されて以来, 有機感光体としての応用を目指し, 数多くの研究が行われてきた。また, キャリア移動度は主鎖のσ結合を通じて起こるのではなく, PVKなどのπ電子系高分子と同じくホッピング伝導であることが明らかにされてきた。ポリシランの場合のホッピングサイトは, 数十個単位のSiユニットが形成するひ共役ドメインであると考えられている。
社団法人電子情報通信学会の論文
1997-03-06