| Project/Area Number |
21K05220
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 35030:Organic functional materials-related
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| Research Institution | National Institute for Materials Science |
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Principal Investigator |
相見 順子 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 機能性材料研究拠点, 主任研究員 (80579821)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
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| Keywords | 有機メモリ / フタロシアニン / スターポリマー / フローティングゲート / 有機薄膜トランジスタ / 電荷蓄積材料 |
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| Outline of Research at the Start |
ウェアラブルデバイスの需要が近年益々高まり、柔らかい有機材料を利用する有機エレクトロニクスデバイスが注目されている。その中で、有機トランジスタ(OFET)に画像やデータを記憶する機能を付与したOFETメモリが、折りたためるディスプレイや医療機器への応用に有望視されている。本研究では、長期間安定に電荷を保持できる機能性高分子材料を用いた、高性能有機フラッシュメモリ開発を目的とする。高分子の相分離を利用して、ホールと電子の両電荷をトラップできる両極性（アンバイポーラ）トラップ型OFETメモリの開発を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、機能性分子をコアにもつスターポリマーを電荷蓄積材料（ナノフローティングゲート）とする高性能有機トランジスタ(OFET)メモリ開発を目的とする。
初年度合成した超分子ミクトアームスターポリマーについて、高分子薄膜中での相分離挙動を調査した。コアにフタロシアニン分子をもつ４分岐ポリスチレンと、末端にピリジル基を有するポリメチルメタクリレートを混合し成膜すると、混合比によって異なる相分離構造を示すことが原子間力顕微鏡（AFM）観察により確認できた。また、表面電位顕微鏡（KFM）を用いてポリマー薄膜表面に電圧を印加し、表面電位の変化を観察することで、ポリマーの電荷蓄積挙動について調べた。さらに、超分子ミクトアームスターコポリマー薄膜上に有機半導体を蒸着し、OFETメモリを作成した。素子に負のゲート電圧を印加すると閾値電圧が大きく負方向にシフトしたことから、ポリマー層への正電荷トラップ現象が示唆された。ポリマーの混合比によるメモリ挙動の影響などを精査した。また新たに、p型およびn型半導体を組み合わせたトランジスタ素子に、スターポリマーをメモリ層として導入することで、３値ロジックインメモリの実証デバイス作成に成功した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の計画通り、初年度合成した超分子ミクトアームスターポリマーを用いて、メモリデバイスを作成した。また、有機半導体のヘテロ界面をもつアンチアンバイポーラトランジスタにスターポリマーをメモリ層として組み込むことで、新たに３値の有機メモリを達成した。
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| Strategy for Future Research Activity |
実験の過程で、機能性分子をコアにもつスターポリマーを電荷蓄積層に用いた有機メモリは、光照射により、電荷の消去・蓄積に影響が生じることがわかってきた。今後、光照射によるメモリ挙動について詳しく調べ、光応答性有機メモリデバイス開発を目指す。
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Report
(2 results)
Research Products
(13 results)
