5/20 導電性高分子の基礎と最新の研究動向・応用

東京農工大学　工学研究院応用化学部門　教授　博士(工学)　下村 武史　氏

専門：高分子物性、導電性高分子
平成5年 東京大学工学部物理工学科 卒業
平成7年 東京大学大学院工学系研究科修士課程 修了
平成9年 東京大学工学系研究科物理工学専攻 助手
平成17年 東京農工大学共生科学技術研究部 助教授
平成25年 現職
ホームページ： http://web.tuat.ac.jp/~simo/

　導電性高分子は軽くて電気の流れるプラスチックとして知られ、特に2000年の白川博士のノーベル賞受賞により広く一般の注目を集めた。従来用いられてきたコンデンサーなどの用途に加え、近年では透明電極、帯電防止・電磁シールドなどにも用いられ、特に有機LEDでは正孔輸送層として欠くべからざる材料となっている。こうした導電性高分子の産業界進出には、精巧な合成法の確立やモルフォロジーの正確な理解・制御に加えて、PEDOT:PSSといった安価で高性能な材料開発が大きな役割を果たした。現在も有機薄膜トランジスタ、高分子薄膜太陽電池、有機熱電変換への展開を視野に、高分子ブレンドやドナーアクセプタータイプなどの新しい導電性高分子の開発が進められている。
　こうした導電性高分子の独特な伝導メカニズムの理解、PEDOT:PSSを始めとする各所で活躍する導電性高分子の特徴、高分子ブレンドに代表される最近の研究動向、その応用について概説を行う。

 １．導電性高分子の基礎
　1.1 導電性高分子の種類
　1.2 導電性と半導電性
　1.3 バンド構造と電気伝導性の発現
　1.4 パイエルス不安定性
　1.5 ドーピングと導電性
　1.6 ソリトン・ポーラロン・バイポーラロン
　1.7 金属伝導の発現
 
２．測定法
　2.1 電気伝導の測定法
　2.2 電界効果トランジスタ(FET)の測定法
　2.3 一本鎖スケールの電気物性の測定
 
３．導電性高分子の特徴
　3.1 ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)(PEDOT:PSS)の構造と特徴
　3.2 ポリ(3-ヘキシルチオフェン)(P3HT)の構造と特徴
　3.3 ポリアニリン(PANI)の特徴
 
４．導電性高分子の新しい展開
　4.1 新しいドーピング法の開発
　4.2 非導電性高分子とのコンポジット
　4.3 導電性・非導電性高分子とのブレンド
　4.4 機械的強度の高い足場との化学ブレンド
 
５．導電性高分子の応用
　5.1 FETへの応用
　5.2 有機薄膜太陽電池への応用
　5.3 熱電変換への応用

　□質疑応答□

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