コーヒーに含まれるカフェ酸が半導体デバイスの性能を向上

December, 5, 2022, つくば--産業技術総合研究所（産総研）ナノ材料研究部門 接着界面グループ 赤池幸紀 主任研究員、物質計測標準研究部門 ナノ材料構造分析研究グループ 細貝拓也 研究グループ付と、筑波大学数理物質系 山田洋一 准教授は、植物が作り出す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、電極から有機半導体への電荷の注入効率が向上し、デバイスに流れる電流を大きくできることを発見した。

カフェ酸はコーヒーに含まれる成分で、分子構造の特徴から金属製の電極に吸着し、電極表面の電位を変え、電流を流しやすくする性質があると研究グループは考えた。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そろえて並び、有機半導体デバイス（単層）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。カフェ酸が特異な配向を示すことで、有機半導体への電荷の注入が促進したと考えられる。植物から得ることのできるカフェ酸が従来材料と同じように電極の性能を向上できるという発見は、バイオマス由来の材料を用いた有機半導体デバイスの構築を実現する一歩となる。

この技術の詳細は、2022年12月2日（ドイツ時間）に「Advanced Materials Interfaces」に掲載された。
(詳細は、https://www.aist.go.jp)