2019 Fiscal Year Annual Research Report
What is the new technology "chemical doping and three-dimensional structure" that realizes high mobility characteristics in OFETs?
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17K06361
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| Research Institution | Nagaoka National College of Technology |
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Principal Investigator |
皆川 正寛 長岡工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (20584684)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
新保 一成 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80272855)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | ＯＦＥＴ / 酸化銀電極 / コンタクト抵抗の低減 / ウェットプロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は3年間にわたり化学ドーピングおよび立体的な段差構造を持つトランジスタを実現することにより大きな出力電流を取り出せるOFETの開発を試みた。
ＯＦＥＴのチャネル上に酸化性無機材料層を形成すると出力電流は増加するがＯＦＦ電流も増加する。これに対し1年目はチャネル部の酸化性無機材料層をラビング処理することによりＯＮ／ＯＦＦ比の改善を試みた。しかしながら，ＯＮ／ＯＦＦ比は改善したが出力電流自体は低下し良好な伝達特性を得ることができないことが明らかになった。
そこで，2年目は酸化性無機材料を電極上のみに形成する方法に切り替え，電極表面に酸化銀を挿入したボトムコンタクト型ＯＦＥＴを開発した。酸化銀は100℃程度で分解してしまうため真空蒸着法で銀自体を電極として形成し，その後銀電極表面のみを酸化処理することにより酸化銀を表面に持つ電極を作製した。その上に有機半導体層を形成したところ，酸化時間によって出力特性は大幅に改善し，これまでは動作が不可能であったアントラセンといったワイドギャップ有機半導体層でもペンタセンを凌ぐ良好な伝達特性が得られることを明らかにした。
さらに，最終年度では電極を銀蒸着膜から銀ナノインクに変更し，ウェットプロセスにより形成された電極をもつボトムコンタクト型ＯＦＥＴにおいて，酸化銀の挿入による特性変化を調べた。その結果，ウェットプロセスで作製した場合でも酸化時間の上昇により伝達特性が大幅に改善され，コンタクト抵抗も劇的に小さくなることが分かった。したがって，本研究で見出された手法はウェットプロセスにおいても有効であり，ワイドギャップ有機半導体であってもキャリアを注入する有効な手法として活用できることが明らかとなった。
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Research Products
(8 results)
