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フレキシブルディスプレイ開発に向けた透明酸化物半導体作製とナノ構造物質評価

Research Project

Project/Area Number 09J09384
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Mathematical physics/Fundamental condensed matter physics
Research InstitutionNara Institute of Science and Technology

Principal Investigator

藤井 茉美  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 特別研究員(DC1)

Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥2,100,000 (Direct Cost: ¥2,100,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2009: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords酸化物半導体 / 高性能化 / 高圧水蒸気 / レーザー結晶化 / IGZO / IZO / 薄膜トランジスタ / 信頼性
Research Abstract

我々は情報化社会といわれる環境の中で多くの情報を授受しながら生活している.今後もより多くの情報を伝えるための道具として,ディスプレイが用いられるであろう.安全かつ環境負荷の少ない社会を実現するためには,ディスプレイも形を変え,次世代へ発展していくと考えられる.この一つとして,透明で湾曲することができるフレキシブルなディスプレイやコンピュータの開発が進められており,このようなディスプレイを構成する重要な素子が薄膜トランジスタ(TFT)である.TFTの機能は画素の表示・非表示を切り替えるスイッチングを行うことであり,その性能を大きく左右するものはTFTに用いられている半導体薄膜である.酸化物半導体は可視光に対して透明な材料であり,それ自体は室温で成膜することが可能で,次世代ディスプレイの構成材料として最も適していると位置づけられる.しかし信頼性や性能の不足などの課題がある.本研究では,金属酸化物半導体の応用に関わる性能向上を目的とした.その一つとして,高圧水蒸気を用いた手法を提案した.これにより,酸化物半導体IGZOを用いたTFTの移動度の向上が見られた.さらに,バイアスストレスを印加した加速試験においても大気圧熱処理時より安定化することがわかった.レーザーを用いた熱処理方法については,非晶質ではなく多結晶のIZO薄膜を用い,IZOTFTの移動度が従来の熱処理法の2倍程度に向上した.この時の基板への熱拡散の到達温度が50度以下であり,基板への熱ダメージが無く,高性能な移動度が実現できた.今後レーザー照射条件の最適化により,さらに高移動度化が見込めると考えられる.以上のように,酸化物半導体薄膜の高性能化を達成することができた.

Report

(3 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2012 2011 2010 2009

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Unque Phenomenon in Degradation of Amorphous In_2O_3-Ga_2O_3-ZnO Thin-Film Transistors under Dynamic Stress2011

    • Author(s)
      Mami Fujii
    • Journal Title

      Appl.Phys.Express

      Volume: 4 Issue: 10 Pages: 104103-104105

    • DOI

      10.1143/apex.4.104103

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Electrical and thermal stress analysis of In203-Ga203-ZnO thin-film transistors2010

    • Author(s)
      Mami Fujii
    • Journal Title

      Materials Research Society Symposium Proceedings Vol.1201

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental and Theoretical Analysis of Degradation in Ga203-In203-ZnO Thin-Film Transistors2009

    • Author(s)
      Mami Fujii
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 高圧水蒸気熱処理によるa-IGZO特性改善効果2012

    • Author(s)
      藤井茉美
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2012-03-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] エキシマレーザーアニールによるIZO TFTの特性改善2012

    • Author(s)
      藤井茉美
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合大会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2012-03-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Improvement of a-IGZO TFT Performance by High Pressure Vapor Annealing2012

    • Author(s)
      Mami Fujii
    • Organizer
      International Thin-Film Transistor Conference
    • Place of Presentation
      Portugal, Lisbon Univ.
    • Year and Date
      2012-01-30
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Transient Analysis of the Dynamic Stress Degradation in a-IGZO TFTs2011

    • Author(s)
      Mami Fujii
    • Organizer
      International Meeting on Information Display
    • Place of Presentation
      韓国,ソウル,KINTEX
    • Year and Date
      2011-10-13
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Effects of Excimer Laser annealing of Oxide Semiconductor Films2011

    • Author(s)
      Mami Fujii
    • Organizer
      International Conference on Solid State Devices and Materials
    • Place of Presentation
      名古屋,EINC AICHI
    • Year and Date
      2011-09-29
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] IGZO,IZO薄膜へのエキシマレーザアニール効果2011

    • Author(s)
      藤井茉美
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形大学
    • Year and Date
      2011-09-01
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] The unique phenomenon of IGZO TFTs degradation under dynamic stress2010

    • Author(s)
      Mami Fujii
    • Organizer
      The 6th International Thin-Film Transistor Conference
    • Place of Presentation
      Himeji(Japan)
    • Year and Date
      2010-01-29
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Electrical and thermal stress analysis of In2O3-Ga2O3-ZnO Thin-Film Transistor2009

    • Author(s)
      Mami Fujii
    • Organizer
      Materials Research Society Fall Meetings
    • Place of Presentation
      Boston, MA(USA)
    • Year and Date
      2009-12-01
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Threshold Voltage Shift in Ga2O3-In2O3-ZnO(GIZO)Thin Film Transistors under Constant Voltage Stress2009

    • Author(s)
      Mami Fujii
    • Organizer
      第9回関西コロキアム電子デバイスワークショップ
    • Place of Presentation
      関西大学(大阪府)
    • Year and Date
      2009-10-22
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Analysis and Improvement of Reliability in IGZO TFT for Next Generation Display2009

    • Author(s)
      Mami Fujii
    • Organizer
      9^<th> International Meeting on Information Display
    • Place of Presentation
      KINTEX, Seoul(Korea)
    • Year and Date
      2009-10-14
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Effect of high pressure vapor anneal treatment of the interface between IGZO(In2O3-Ga2O3-ZnO)and SiO2 thin film2009

    • Author(s)
      Mami Fujii
    • Organizer
      The 2009 International Meeting for Future of Electron Device, Kansai.
    • Place of Presentation
      関西大学(大阪府)
    • Year and Date
      2009-05-14
    • Related Report
      2009 Annual Research Report

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Published: 2009-04-01   Modified: 2024-03-26  

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