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薄膜フォトトランジスタと多結晶シリコン薄膜トランジスタによる人工網膜

Research Project

Project/Area Number 20656059
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Electron device/Electronic equipment
Research InstitutionRyukoku University

Principal Investigator

木村 睦  龍谷大学, 理工学部, 教授 (60368032)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 浦岡 行治  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (20314536)
Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2010: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywords人工網膜 / 薄膜フォトトランジスタ / 多結晶シリコン / 薄膜トランジスタ / 積層構造 / フレキシブル基板 / 人工視覚 / 生体埋込
Research Abstract

現在、人工網膜は、失明者に光を取り戻す手段として期待されており、LSI技術を用いた人工網膜の研究開発が進められているが、生体適合・広視野化という観点からは課題がある。一方、薄膜トランジスタ(TFT)は、フラットパネルディスプレイなどに広く用いられており、また、最近は、より高性能な低温多結晶シリコン薄膜トランジスタ(poly-Si TFT)の研究開発がさかんである。そこで、本研究では、薄膜フォトトランジスタ(TFPT)とpoly-Si TFTを用いた人工網膜を提案した。生体網膜と同様に積層構造とすることで、高機能の分化・光取込面の拡大・応答高速化などが実現でき、生体に刺激の少ない材料を使用できるようになることで、失明者へのインプラントを容易にする可能性があり、さらに、眼球の曲面と合致したフレキシブル基板を使用することで、人工視覚の広視野化が可能となる。
平成22年度は、まず、前年度にひきつづいて、生体へのインプラントを想定して、人工網膜へのワイヤレス電力伝送を評価するために、インダクタカップリングによる電力伝送回路とダイオードブリッジとツェナーダイオードによる電圧安定化回路を作製し、人工網膜に接続した。伝送周波数を共振周波数とすることで、より確実なワイヤレス電力伝送が可能であることを確認した。また、やはり前年度にひきつづいて、グリーンレーザーによる2層Si同時結晶化を用いて作製した積層構造のデバイス試作を行い、十分な照度依存の出力電圧変調が実現できることを確認した。さらに、生体神経への信号電圧手段としてのActive Pixel Sensor型のパルス生成回路の設計を行った。フォトマスクまでは準備できたものの、委託試作ラインが震災で被災したため、予定よりも遅れることとなるが、今後は試作評価を行ってゆく予定である。

Report

(3 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (25 results)

All 2011 2010 2009 2008 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (16 results) Book (1 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Crystallization by Green-laser Annealing for Three-dimensional Device Application2010

    • Author(s)
      Yumi Kawamura, Koji Yamasaki, Takehiko Yamashita, Yuta Sugawara, Yukiharu Uraoka, Mutsumi Kimura
    • Journal Title

      J.KPS

      Volume: 56 Pages: 1456-1460

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      2010 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Device Characterization of p/i/n Thin-Film Phototransistor for Photosens or Applications2010

    • Author(s)
      Mutsumi Kimura, Yuta Miura, Takeshi Ogura, Shiro Ohno, Tomohisa Hachida, Yoshitaka Nishizaki, Takehiko Yamashita, Takehiro Shima
    • Journal Title

      IEEE Electron Device Lett.

      Volume: 31 Pages: 984-986

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      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Color Sensitivity of Thin-Film Phototransistor Using Polycrystalline-Silicon Film with p/i/n Structure2010

    • Author(s)
      Yuta Miura, Takeshi Ogura, Tomohisa Hachida, Yoshitaka Nishizaki, Takehiko Yamashita, Takehiro Shima, Mutsumi Kimura
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 49

    • NAID

      210000068055

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      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Thin-Film Photodiodes and Development of Thin-Film Phototransistor2008

    • Author(s)
      Takehiko Yamashita, Takehiro Shima, Yoshitaka Nishizaki, Mutsumi Kimura, Hiroyuki Hara, Satoshi Inoue
    • Journal Title

      Japanese Journal of Applied Physics 47

      Pages: 1924-1929

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Evaluation of Thin-Film Photodevices and Application to Artificial Retina2008

    • Author(s)
      Mutsumi Kimura, Takehiro Shima, Takehiko Yamashita, Yoshitaka Nishizaki, Hiroyuki Hara, Satoshi Inoue
    • Journal Title

      Journal of the Society for Information Display 16

      Pages: 661-667

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      2008 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Device Characterization of Thin-Film Phototransistors for Photosensor Applications2008

    • Author(s)
      Mutsumi Kimura, Yoshitaka Nishizaki, Takehiko Yamashita, Takehiro Shima, Tomohisa Hachida
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Electronics 10

      Pages: 1557-1563

    • NAID

      10026819575

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      2008 Annual Research Report
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  • [Journal Article] Artificial Retina Using Thin-Film Transistors Driven by Wireless Power Supply

    • Author(s)
      Yuta Miura, Tomohisa Hachida, Mutsumi Kimura
    • Journal Title

      IEEE Sensors J

      Volume: (掲載確定)

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    • Author(s)
      大野史郎、松村篤、安藤博晃、三浦佑太、小倉健、山下毅彦、木村睦、浦岡行治
    • Organizer
      2011年(平成23年)春季第58回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      震災のためみなし発表
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    • Author(s)
      三浦佑太, 小倉健, 大野史郎, 八田智久, 西崎仁貴, 山下毅彦, 島武弘, 木村睦
    • Organizer
      電子情報通信学会 シリコン材料・デバイス研究会
    • Place of Presentation
      生駒
    • Year and Date
      2009-12-04
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  • [Presentation] Sensor Applications of Thin-Film Transistors-Photosensor, Magnetic Sensor, Temperature Sensor and Chemical Sensor-(Invited)2009

    • Author(s)
      Mutsumi Kimura, Tomohisa Hachida, Yoshitaka Nishizaki, Takehiko Yamashita, Takehiro Shima, Takeshi Ogura, Yuta Miura, Hayami Hashimoto, Masaaki Hirako, Toshifumi Yamaoka, Satoshi Tani, Yohei Yamaguchi, Yuki Sagawa, Koushi Setsu, Yoshiki Imuro, Kosuke Bundo
    • Organizer
      The 9th International Meeting on Information Display(IMID '09)
    • Place of Presentation
      韓国 Seoul
    • Year and Date
      2009-10-15
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  • [Presentation] Color Sensitivity of Thin-Film Phototransistor using Poly-Si film with p/i/n Structure2009

    • Author(s)
      Tomohisa Hachida, Takeshi Ogura, Yuta Miura, Yoshitaka Nishizaki, Takehiko Yamashita, Takehiro Shima, Mutsumi Kimura
    • Organizer
      2009 The 16th International Workshop on Active-Matrix Flatpanel displays and Devices(AM-FPD '09)
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2009-07-02
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Three-Dimensional Transient Simulator of Laser Crystallization2009

    • Author(s)
      Kuniaki Matsuki, Ryusuke Saito, Shuji Tsukamoto, Mutsumi Kimura
    • Organizer
      2009 The 16th International Workshop on Active-Matrix Flatpanel displays and Devices(AM-FPD '09)
    • Place of Presentation
      奈良
    • Year and Date
      2009-07-02
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Green Laser Annealing Crystallization for Three-Dimensional Device Application2009

    • Author(s)
      Takehiko Yamashita, Yuta Sugawara, Yukiharu Uraoka, Takashi Fuyuki, Mutsumi Kimura
    • Organizer
      The 2009 International Meeting for Future of Electron Devices, Kansai(2009 IMFEDK)
    • Place of Presentation
      大阪
    • Year and Date
      2009-05-14
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Sensor Applications of Thin-Film Devices-Photosensor, Magnetic Sensor, Temperature Sensor and Chemical Sensor-(Invited)2009

    • Author(s)
      Mutsumi Kimura, Tomohisa Hachida, Yoshitaka Nishizaki, Takehiko Yamashita, Takehiro Shima, Takeshi Ogura, Yuta Miura, Hayami Has himoto, Masaaki Hirako, Toshifumi Yamaoka, Satoshi Tani, Yohei Yamaguchi, Yuki Sagawa, Koushi Setsu, Yoshiki Imuro, Kosuke Bundo, Tokihiro Yoshikawa, Tomohiro Tadokoro
    • Organizer
      International Display Manufacturing Conference/3D Systems and Application/Asia Display'09(IDMC/3DSA/Asia Display '09)
    • Place of Presentation
      台湾台北
    • Year and Date
      2009-04-28
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] 薄膜デバイスを用いた人工網膜の特性評価2009

    • Author(s)
      八田智久, 西崎仁貴, 山下毅彦, 島武弘, 木村睦
    • Organizer
      2009年(平成21年)春季第56回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      筑波
    • Year and Date
      2009-03-30
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Green Laser Anneling Crystallization for Three-Dimensional device Application2009

    • Author(s)
      Takehiko Yamashita, Yuta Sugawara, Yukiharu Uraoka, Takashi Fuyuki, Mutsumi Kimura
    • Organizer
      The 5th International TFT Conference
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      2009-03-05
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] μ-CZ法の2次元過渡シミュレーションおよびレーザー結晶化の3次元過渡シミュレータの開発2009

    • Author(s)
      松木邦晃, 斉藤龍輔, 塚本周史, 木村睦
    • Organizer
      薄膜材料デバイス研究会 第6回研究集会
    • Place of Presentation
      京都
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      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Artificial Retina using Thin-Film Devices Grayscale Detectability, Moving-Image Capturing and Color Sensitivity2008

    • Author(s)
      Tomohisa Hachida, Yoshitaka Nishizaki, Takehiko Yamashita, Takehiro Shima, Mutsumi Kimura, Hiroyuki Hara, Satoshi Inoue
    • Organizer
      The 15th International Display Worskops (IDW' 08)
    • Place of Presentation
      新潟
    • Year and Date
      2008-12-05
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 薄膜デバイスの人工網膜への応用検討2008

    • Author(s)
      八田智久, 西崎仁貴, 山下毅彦, 島武弘, 木村睦
    • Organizer
      2008年(平成20年)秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井
    • Year and Date
      2008-09-04
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Poly-Si薄膜フォトトランジスタの特性解析2008

    • Author(s)
      八田智久, 西崎仁貴, 山下毅彦, 島武弘, 木村睦
    • Organizer
      2008年(平成20年)秋季第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      春日井
    • Year and Date
      2008-09-03
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  • [Presentation] Two-Dimensional Transient Simulation of Laser Crystallization and Grain-Size Dependences on Thermal Conductivity and Substrate Temperature2008

    • Author(s)
      Kuniaki Matsuki, Hiroki Nakao, Ryusuke Saito, Shuji Tsukamoto, Mutsumi Kimura
    • Organizer
      2008 The 15th International Workshop on Active-Matrix Flatpanel displays and Devices (AM-FP '08)
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2008-07-03
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Artificial Retina using Thin-Film Devices2008

    • Author(s)
      Mutsumi Kimura, Yoshitaka Nishizaki, Takehiro Shima, Takehiko Yamashita
    • Organizer
      2008 SID International Symposium (SID 2008)
    • Place of Presentation
      Los Angeles, USA
    • Year and Date
      2008-05-22
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] レーザー結晶化の2次元過渡シミュレーション〜熱伝導率と基板温度に対する結晶粒径の依存性〜2008

    • Author(s)
      松木邦晃, 中尾博樹, 斉藤龍輔, 塚本周史, 木村睦
    • Organizer
      薄膜材料デバイス研究会第5回研究集会
    • Place of Presentation
      奈良
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      2008 Annual Research Report
  • [Book] 薄膜トランジスタ2008

    • Author(s)
      木村睦, 浦岡行治(共著), 薄膜材料デバイス研究会
    • Total Pages
      229
    • Publisher
      コロナ社
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 人工網膜2008

    • Inventor(s)
      木村睦, 中西孝, 神谷利夫
    • Industrial Property Rights Holder
      龍谷大学, 東京工業大学
    • Industrial Property Number
      2008-128621
    • Filing Date
      2008-05-15
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

URL: 

Published: 2008-04-01   Modified: 2016-04-21  

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