2018 Fiscal Year Annual Research Report
Development of rare metal free high performance flexible oxide transistors and logic circuits
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16K06288
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| Research Institution | Osaka Research Institute of Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
佐藤 和郎 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, 和泉センター, 主幹研究員 (30315163)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
櫻井 芳昭 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, その他部局等, 総括研究員 (50359387)
金岡 祐介 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, その他部局等, 研究員 (60443537)
村上 修一 地方独立行政法人大阪産業技術研究所, その他部局等, 主幹研究員 (70359420)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | 酸化物アモルファス半導体 / 薄膜トランジスタ / フレキシブルデバイス / ZTO |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は、ディスプレイ駆動やバイオセンサーに応用することを目指して、安価で環境に調和する材料であるZn2SnO4（ZTO）を用いて、フレキシブル基板上に高性能な薄膜トランジスタ（TFT）を作製することである。
本年度は、これまでに確立したプロセスを用いて、フレキシブル基板であるポリイミド及び超薄板無アルカリガラス上にTFTを作製し、その特性の向上を行った。その結果、空気中のポストアニール処理が有効であることを見出した。ポストアニール処理後のフレキシブル基板上に作製したZTOを用いたTFTは、シリコンや通常のガラス基板上に作製したTFTに匹敵する特性を示した。具体的には、その電界効果移動度は、200℃のポストアニールにおいては、8±2 cm2/Vs、250℃のポストアニールにおいては、10±2 cm2/Vs、300℃のポストアニールにおいては、11±2 cm2/Vsであった。
次にこれまでの研究により得られたZTOを用いたTFTの特性パラメーターを使用して、アナログ電子回路シミュレーターSPICEによりシミュレーションを行った。このシミュレーションにより、チャネル長やチャネル幅等のパラメーターがインバーター及びリングオシレーターに与える影響を調べた。その結果に基づき、インバーターとリングオシレーターの設計を行い、実際にガラス基板上に作製した。得られたインバーターの特性は、SPICEシミュレーション結果とほぼ一致した。この事より、ZTOを用いたTFTによる論理回路の作製にもアナログシミュレーターが有効である事がわかった。
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