High spatial resolution carrier imaging technology developed for the polycrystalline thin film device

2018 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 16H05976
• Research Category: Grant-in-Aid for Young Scientists (A)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Research Field: Applied materials
• Research Institution: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
• Principal Investigator: Tsutsumi Jun'ya 国立研究開発法人産業技術総合研究所, エレクトロニクス・製造領域, 主任研究員 (30573141)
• Research Collaborator: MATSUOKA satoshi 東京大学, 工学部物理工学科, 助教 ; UEMURA yohei 東京大学, 工学部物理工学科, 大学院生 ; HASEGAWA tatsuo 東京大学, 工学部物理工学科, 教授
• Project Period (FY): 2016-04-01 – 2019-03-31
• Keywords: 有機薄膜トランジスタ / 結晶粒界 / 伝導機構 / イメージング / 過渡応答 / 変調分光 / 有機強誘電体 / 分極ドメイン

Outline of Final Research Achievements

Nanosecond time-resolved microscopic gate-modulation imaging method is developed to examine carrier conduction dynamics of polycrystalline thin-film transistors under operation. The developed method allows clarifying microscopic local carrier conduction mechanism on grain boundaries and electrode-semiconductor interfaces which have strong affects on device performance. Furthermore, it is found that the developed method can be used to visualize spatial distribution of domain boundaries for ferroelectric materials.

Free Research Field

プリンテッドエレクトロニクス、フレキシブルエレクトロニクス、有機半導体、有機エレクトロニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

新たな測定法を開発することで、従来法では観測しえなかった半導体薄膜の局所伝導ダイナミクスを捉えることを可能にするとともに、結晶粒界等のミクロな領域の局所伝導のメカニズムを明らかにするなど学術的に大きな知見をもたらした。薄膜デバイスの性能に大きく影響する局所伝導機構にアクセスすることを可能にした本研究成果は、デバイス性能向上に向けたプロセス最適化へのフィードバックを可能にし、産業応用上も大きなインパクトが見込まれる。