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高速動作有機CMOS回路の実現に向けた有機トランジスタの基盤技術開発

研究課題

研究課題/領域番号 24550211
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 機能材料・デバイス
研究機関神戸大学

研究代表者

北村 雅季  神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10345142)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード有機トランジスタ / 薄膜トランジスタ / 移動度 / 閾値電圧 / 仕事関数 / 表面処理 / 表面修飾 / 有機半導体 / 単分子膜 / 電極表面修飾 / 界面制御
研究成果の概要

高速動作有機トランジスタ回路の実現に向けた基盤技術開発の結果,次のような成果を得た。電極表面処理技術と作製プロセスの最適化により短チャネル化が容易なボトムコンタクト型有機トランジスタで移動度 3.3cm2/Vsを達成した。また,酸素プラズマ処理により回路応用に重要となる数Vの範囲での閾値電圧の制御に成功した。さらに,低コンタクト抵抗を実現する表面処理電極について仕事関数と熱安定性について重要な知見を得た。仕事関数については,4.3~5.5 eVの範囲で制御可能であることを示した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (35件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (30件) (うち招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Wettability Control of Gold Surfaces Modified with Benzenethiol Derivatives: Water Contact Angle and Thermal Stability2015

    • 著者名/発表者名
      Shingo Tatara, Yasutaka Kuzumoto, and Masatoshi Kitamura
    • 雑誌名

      Journal of Nanoscience and Nanotechnology

      巻: -

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Structural and Electrical Properties of Fluorinated Copper Phthalocyanine toward Organic Photovoltaics: Post-Annealing Effect under Pressure2014

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Kuzumoto, Hirotaka Matsuyama, and Masatoshi Kitamura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 4S ページ: 04ER16-04ER16

    • DOI

      10.7567/jjap.53.04er16

    • NAID

      210000143725

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Partially Fluorinated Copper Phthalocyanine toward Band Engineering for High-Efficiency Organic Photovoltaics2014

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Kuzumoto, Hirotaka Matsuyama, and Masatoshi Kitamura
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 53 号: 1S ページ: 01AB03-01AB03

    • DOI

      10.7567/jjap.53.01ab03

    • NAID

      210000143261

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Work Function of Gold Surfaces Modified using Substituted Benzenethiols: Reaction Time Dependence and Thermal Stability2014

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Kuzumoto, Hirotaka Matsuyama, and Masatoshi Kitamura
    • 雑誌名

      Applied Physics Express

      巻: 7 号: 3 ページ: 35701-35701

    • DOI

      10.7567/apex.7.035701

    • NAID

      210000137038

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Short-Channel, High-Mobility Organic Thin-Film Transistors with Alkylated Dinaphthothienothiophene2013

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Kitamura, Yasutaka Kuzumoto, and Yasuhiko Arakawa
    • 雑誌名

      physica status solidi (c)

      巻: 10 号: 11 ページ: 1632-1635

    • DOI

      10.1002/pssc.201300245

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Operational Stability in Pentacene Thin-Film Transistors with Threshold Voltages Tuned by Oxygen Plasma Treatment2015

    • 著者名/発表者名
      Yoshinari Kimura, Masatoshi Kitamura, and Yasuhiko Arakawa
    • 学会等名
      5th International Symposium on Organic and Inorganic Electronic Materials and Related Nanotechnologies
    • 発表場所
      Niigata, Japan
    • 年月日
      2015-06-16 – 2015-06-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ベンゼンチオール誘導体による修飾表面の濡れと安定性2015

    • 著者名/発表者名
      鈩 信吾,北村 雅季
    • 学会等名
      第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 年月日
      2015-03-11 – 2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有機薄膜トランジスタの研究開発と実用化に向けた展望2015

    • 著者名/発表者名
      北村雅季
    • 学会等名
      電子情報通信学会総合大会
    • 発表場所
      滋賀
    • 年月日
      2015-03-10 – 2015-03-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Wettability Control of Gold Surfaces Modified with Benzenethiol Derivatives2014

    • 著者名/発表者名
      Shingo Tatara and Masatoshi Kitamura
    • 学会等名
      11th International Conference on Nano-Molecular Electronics
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2014-12-17 – 2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有機薄膜トランジスタの閾値電圧制御:集積回路応用に向けて2014

    • 著者名/発表者名
      木村由斉,北村雅季,荒川泰彦
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ベンゼンチオール誘導体を用いた金属表面の濡れ性制御2014

    • 著者名/発表者名
      鈩信吾,葛本恭崇,北村雅季
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] ジナフトチエノチオフェン骨格を有するn型有機トランジスタ材料の設計2014

    • 著者名/発表者名
      見塚翔太, 北村 雅季
    • 学会等名
      第75回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      北海道
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Pentacene Thin-Film Transistors with Controlled Threshold Voltages and Their Application to Pseudo CMOS Inverters2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshinari Kimura, Masatoshi Kitamura, and Yasuhiko Arakawa
    • 学会等名
      International conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Annealing Effect on Field-Effect Mobilities in Bottom-Contact Alkylated Dinaphthothienothiophene Transistors2014

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Kitamura, Yasutaka Kuzumoto, and Yasuhiko Arakawa
    • 学会等名
      International conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 年月日
      2014-09-08 – 2014-09-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Threshold voltage control in organic thin-film transistors by oxygen plasma treatment2014

    • 著者名/発表者名
      Yoshinari Kimura, Masatoshi Kitamura, and Yasuhiko Arakawa
    • 学会等名
      第33回電子材料シンポジウム
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2014-07-09 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Solution-processed organic thin-film transistors2014

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Kitamura
    • 学会等名
      6th Asian Coating Workshop
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 年月日
      2014-05-08 – 2014-05-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 閾値電圧制御された有機トランジスタから成る擬似CMOS回路2014

    • 著者名/発表者名
      木村 由斉,北村 雅季,荒川泰彦
    • 学会等名
      第61応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面処理電極を有するボトムコンタクト型アルキルDNTTトランジスタ2014

    • 著者名/発表者名
      北村 雅季, 木村 由斉, 荒川泰彦
    • 学会等名
      第61応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] フッ素化銅フタロシアニンの膜構造および電気的特性へのアニール効果2014

    • 著者名/発表者名
      葛本 恭崇,松山 弘賢,北村 雅季
    • 学会等名
      第61応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Fine tuning of energy levels in partially fluorinated copper phthalocyanine for organic photovoltaics2013

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Kuzumoto, Hirotaka Matsuyama, and Masatoshi Kitamura
    • 学会等名
      40th Int. Sym. on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Threshold Voltage Control in Pentacene Thin-Film Transistors by Oxygen Plasma Treatment2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshinari Kimura, Kazuma Katsuki, Masatoshi Kitamura, and Yasuhiko Arakawa
    • 学会等名
      40th Int. Sym. on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Short-Channel, High-Mobility Organic Thin-Film Transistors with Alkylated Dinaphthothienothiophene2013

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Kitamura, Yasutaka Kuzumoto, and Yasuhiko Arakawa
    • 学会等名
      40th Int. Sym. on Compound Semiconductors
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Structural and Electrical Properties of Fluorinated Copper Phthalocyanine for Organic Photovoltaics2013

    • 著者名/発表者名
      Yasutaka Kuzumoto, Hirotaka Matsuyama, and Masatoshi Kitamura
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Thermal Stability of Short Channel, High-Mobility Organic Thin-Film Transistors having Bottom-Contact Configuration2013

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Kitamura and Yasuhiko Arakawa
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 有機トランジスタは実用化されるか ~ 若手研究者に向けて~2013

    • 著者名/発表者名
      北村雅季
    • 学会等名
      第4回 有機分子・バイオエレクトロニクスの未来を拓く若手研究者討論会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ボトムコンタクト型アルキルDNTT 薄膜トランジスタの安定性評価2013

    • 著者名/発表者名
      北村雅季,荒川泰彦
    • 学会等名
      第74回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸素プラズマ処理による有機トランジスタの閾値電圧精密制御2013

    • 著者名/発表者名
      木村 由斉, 香月 一真, 北村 雅季, 荒川 泰彦
    • 学会等名
      第74回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 擬似CMOS 回路への応用に向けた有機薄膜トランジスタの閾値電圧制御2013

    • 著者名/発表者名
      木村 由斉, 北村 雅季, 荒川 泰彦
    • 学会等名
      薄膜材料デバイス研究会 第10回研究集会
    • 発表場所
      京都
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Dinaphthothienothiophene Thin-Film Transistors with Aluminum/Molybdenum Oxide Electrodes2013

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Kitamura and Yasuhiko Arakawa
    • 学会等名
      7th Int. Conf. Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE7)
    • 発表場所
      Fukuoka
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸素プラズマ処理による有機薄膜トランジスタの閾値電圧制御2013

    • 著者名/発表者名
      木村由斉,香月一真,田中翼,北村雅季,荒川泰彦
    • 学会等名
      第60応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 酸化モリブデン/アルミ電極を有するアルキルDNTT薄膜トランジスタ2013

    • 著者名/発表者名
      香月一真,木村由斉,田中翼,北村雅季,荒川泰彦
    • 学会等名
      第60応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Dinaphtho Thieno Thiophene Thin-Film Transistors with Modified Platinum Electrodes in Bottom-Contact Configuration2012

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Kitamura, Yoku Tanaka, Woogun Kang, Yasuhiko Arakawa
    • 学会等名
      International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2012)
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 高移動度ボトムコンタクト型アルキルDNTT薄膜トランジスタ2012

    • 著者名/発表者名
      北村雅季,田中 翼,康 宇建,荒川泰彦
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ボトムコンタクト型DNTT薄膜トランジスタの大気安定性2012

    • 著者名/発表者名
      田中 翼,北村雅季,康 宇建,荒川泰彦
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 高性能有機CMOS回路-高速動作はどこまで可能か-2012

    • 著者名/発表者名
      北村雅季,荒川泰彦
    • 学会等名
      薄膜材料デバイス研究会 第9回研究集会「薄膜デバイスの未来」
    • 発表場所
      奈良
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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