2022 Fiscal Year Research-status Report
分子配向と結晶成長を指向した有機半導体成膜法の開発と有機トランジスタへの応用
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21K05217
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| Research Institution | Kokushikan University |
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Principal Investigator |
酒井 平祐 国士舘大学, 理工学部, 准教授 (30580401)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Keywords | 有機半導体 / 有機電界効果トランジスタ / 溶液プロセス |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度の研究計画では、年度内に取り組む内容は①有機半導体薄膜の細線を描き、膜質改善を目指して製膜条件を改善すること、②製膜の自動化へ向けた装置の検討すること、③OTFTを作製し、特性を評価することであった。
以下に結果の概要をまとめる。実験①製膜条件を改善した結果、OTFTに応用できるような製膜に成功した。この結果については、特許として出願済みである。現在、論文などの報告も準備を進めている。実験②については、自動でステージが動くような製膜装置の設計について検討を進めている。実際に、この実験にも使えるようなステージを有する装置を作製した。この成果をもとに、本研究の製膜装置の作製へとフィードバックをする予定である。実験③については、一般的な絶縁層を用いたOTFTの性能は、溶液による半導体層製膜法として一般的なスピンコート法を用いて半導体層を成膜したOTFTと比べても遜色ないOTFTの動作特性が得られている。
加えて、スピンコート法では溶液プロセスによる半導体の製膜が極めて困難な撥水性の絶縁層上へも、本研究による製膜法を使うと、製膜可能であることを見出した。実際にこの方法を用いて半導体層を成膜し、OTFTを作製したところ、素子の駆動に成功した。この方法を用いると、チャネル部に半導体の結晶が成膜できていることが確認できている。比較用として、同じ絶縁層状へスピンコート法によって半導体層を作製しても、素子は駆動しなかった。さらに、チャネル部には半導体層が製膜されていなかった。撥水性の絶縁層を用いているため、スピンコートを用いた溶液プロセスで成膜しても、膜ができないのは妥当な結果である。この結果についても、論文の準備中である。
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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
研究概要に示した通り、研究は計画通り順調に進んでいる。着実に成果に繋がる結果も得られており、特許も出願することができた。論文についても準備を進めている。
加えて、研究計画書の準備段階では予期できていなかった、撥水性絶縁層の上にも半導体層を製膜可能であることを見出すことができた。
このように、研究の進捗に加えて、新たな知見を見出すことができているため、上記のような進捗状況区分であると判断した。
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| Strategy for Future Research Activity |
現段階では、研究計画に則って順調に研究が進んでいる。本研究のコンセプトに基づく製膜法を使ったOTFTの駆動には成功し、作製した性能も安定しつつある。次年度は、これらの知見をもとに、センサへの応用展開を進めて行く予定である。
さらに、撥水性絶縁層の上にも半導体層を製膜可能であることを見出すことができたため、これは製膜のメカニズム解明に繋がる知見であると考えている。さらに、大気中でOTFTを駆動させるときの安定化にも繋がると考えられる。これらの点をさらに深掘りすることで、当該研究の質を高めていきたい。
その他の点については、順調に進んでいるため、計画書に記した研究計画に則って、研究活動を進めていく予定である。
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| Causes of Carryover |
当初の予算として、文科省「ナノテクノロジープラットフォーム事業」の利用料金を計上していた。当該年度はこの事業に相当する事業の利用料金の補助を受けることができたので、その分が予算として消費されなかったため次年度使用額として残っている。
研究は順調に進んでいるため、この予算は次年度のセンサデバイス作製に必要な消耗品費として使う予定である。
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