Development of amorphous solid-electrolyte-gate oxide TFT and its application to biosensor

• Project/Area Number: 25K01239
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21030:Measurement engineering-related
• Research Institution: Japan Advanced Institute of Science and Technology
• Principal Investigator: 高村 禅 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20290877)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 長尾 祐樹 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20431520) ; 廣瀬 大亮 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 講師 (20854673)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2028-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,330,000 (Direct Cost: ¥14,100,000、Indirect Cost: ¥4,230,000); Fiscal Year 2027: ¥5,980,000 (Direct Cost: ¥4,600,000、Indirect Cost: ¥1,380,000); Fiscal Year 2026: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000); Fiscal Year 2025: ¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
• Keywords: 高感度センサー / 酸化物TFT / 固体電解質 / 電気二重層 / バイオセンサ

Outline of Research at the Start

北陸先端科大が独自に見つけた非晶質酸化物の固体電解質をゲートに用い、感度係数の非常に高い電気二重層トランジスタを構成し、高感度を活かしてバイオセンサ等への応用を図る。計測応用を考えた場合、このTFTは高い感度に加え、印刷で簡単に製造可能、水・高温に強い、非晶質で緻密である、キャリアイオンが水素イオンで比較的高速、という魅力的な特徴を持つ。しかしその材料の素性や、TFT特性の詳細には不明点も多い。また電解質をゲートに用いることで特殊なレスポンスをすることも分かっている。本研究では、これらを明らかにしつつ、素材、デバイス構成を最適化し、バイオセンサ等様々な応用先への展開を図る。