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2011 Fiscal Year Annual Research Report

段差型高速有機トランジスタを用いたフレキシブル情報デバイス

Research Project

Project/Area Number 23360006
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

工藤 一浩  千葉大学, 大学院・工学研究科, 教授 (10195456)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 伊藤 公一  千葉大学, 大学院・工学研究科, 教授 (90108225)
酒井 正俊  千葉大学, 大学院・工学研究科, 助教 (60332219)
Keywords電子デバイス・機器 / 有機半導体 / 電子・電気材料 / 電気機器工学 / 情報通信工学
Research Abstract

本研究では、縦型有機トランジスタおよび新型有機トランジスタの高速動作と低オン抵抗を実現し、印刷技術で柔軟性を有するプラスチック基板上に作製したアクティブアンテナの送受信特性の検証を行い、次世代フレキシブル情報処理デバイスの実現に向けた基礎研究を行った。本年度末までに以下の3項目について研究を進めた結果を示す。
1)高速有機トランジスタのに礎特性
塗布型ペンタセンを用いた段差構造縦型有機トランジスタ(SVC-OFET)において簡単プロセスで短チャネル化が可能となり、1MHz以上での高速動作素子が歩留まりよく作製可能であることを確認した。
2)アクティブアンテナの設計と基礎特性
アクティブアンテナとして、通常のループアンテナに段差型有機トランジスタ(SVC-OFET)を装荷することにより、SVC-OFETのON/OFFに対応した抵抗変化によるインダクタンス(L)、キャパシタンス(C)の変化によるアンテナ系の入出力特性を詳細に検討し、送受信特性に必要なアクティブアンテナの基本設計を進めた。また、数値シミュレーションによる素子の基本パラメーターの絞り込みを行い、ループアンテナにSVC-OFETを組み込んだアクティブアンテナとリーダーアンテナによる13/56MHz帯情報タグシステムを構築した。新規に構築した情報タグシステムにおいて、変調度3%以上の特性が得られた。
3)アクティブアンテナ材料と作製技術
シミュレーションによるアクティブアンテナの設計に基づき、有機スイッチングトランジスタを組み込んだアクティブアンテナ部分の作製技術を検討した。また、各種塗布型有機半導体の電極間での接触抵抗が低く、アンテナのインピーダンスへの影響が最小限となる塗布電極材料の検討を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

1 MHz以上で動作する段差構造縦型有機トランジスタ作製の歩留まり向上と有機トランジスタとループアンテナを組み合わせた情報タグシステムにおいて、変調度3%以上を実証した。

Strategy for Future Research Activity

アクティブアンテナの設計、段差構造縦型有機トランジスタの作製条件の最適化により、動作周波数の改善と変調度5%以上を目指す。

  • Research Products

    (28 results)

All 2012 2011

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 7 results) Presentation (21 results)

  • [Journal Article] Reducing mutual coupling of MIMO antennas with parasitic elements for mobile terminals2012

    • Author(s)
      Z.Li, Z.Du, M.Takahashi, K.Saito, K.Ito
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Antennas and Propagation

      Volume: vol.60, no.2 Pages: 473-481

    • DOI

      10.1109/TAP.2011.2173432

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Small wearable antenna with folded ground for body-centric wireless communications2012

    • Author(s)
      Z.Li, K.Saito, M.Takahashi, K.Ito
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Communications

      Volume: vol.E95-B, no.1 Pages: 109-112

    • DOI

      10.1587/transcom.E95.B.109

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Proper derivation of equivalent-circuit expressions of intra-body communication channels using quasi-static field2012

    • Author(s)
      N.Haga, K.Saito, M.Takahashi, K.Ito
    • Volume
      vol.E95-B, no.1
    • Pages
      51-59
    • DOI

      10.1587/transcom.E95.B.51

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Molecular Manipulation Technologies Using an Electric Field and Application to Organic Nanoelectronics2011

    • Author(s)
      K.Kudo, M.Sakai
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Electronics

      Volume: vol.E94-C, no.12 Pages: 1816-1823

    • DOI

      10.1587/transele.E94.C.136

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] フレキシブルデバイスを目指した有機トランジスタの開発2011

    • Author(s)
      工藤一浩
    • Journal Title

      化学経済

      Volume: vol.9 Pages: 42-46

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 腕部装着型広帯域アンテナ2011

    • Author(s)
      宇野由美子, 齊藤一幸, 高橋応明, 伊藤公一
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌B

      Volume: vol.J94-B, no.9 Pages: 1114-1121

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Organic Complementary Inverters Based on Step-Edge Vertical Channel Organic Field-Effect Transistors2011

    • Author(s)
      F.Pu, H.Yamauchi, H. echi, M.Nakamura, K.Kudo
    • Journal Title

      Appl. Phys. Express

      Volume: vol.4 Pages: 054203-1-3

    • DOI

      10.1143/APEX.4.054203

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ナノインプリント法で作製した段差型有機トランジスタの特性評価2012

    • Author(s)
      相野類, 吹山雅浩, 山内博, 飯塚正明, 酒井正俊, 工藤一浩
    • Organizer
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      東京(日本)
    • Year and Date
      2012-03-17
  • [Presentation] Frequency dependence of power transmission efficiencies between wearable antennas2012

    • Author(s)
      K.Ito, N.Haga, M.Takahashi, K.Saito
    • Organizer
      2012 International Workshop on Antenna Technology
    • Place of Presentation
      Tucson (USA)(招待講演)
    • Year and Date
      2012-03-06
  • [Presentation] Thermal press crystallization of organic semiconductor materials for flexible sheet electronics2012

    • Author(s)
      M.Sakai, A.Inoue, T.Okamoto, Y.Joho, H.Yamauchi, S.Kuniyoshi, M.Nakamura, K.Kudo
    • Organizer
      1st International Symposium on Self-Organizing Molecular Semiconductors
    • Place of Presentation
      東京(日本)
    • Year and Date
      2012-02-22
  • [Presentation] Fabrication of Organic Conductive Wires and Molecular Break Junction2011

    • Author(s)
      K.Kudo, M.Sakai, H.Yamauchi, M.Nakamura
    • Organizer
      India-Japan Workshop on Biomolecular Electronics & Organic Nanotechnology for Environment Preservation
    • Place of Presentation
      姫路(日本)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-12-09
  • [Presentation] Vertical Channel Transistors using Printable Materials2011

    • Author(s)
      K.Kudo, M.Sakai, H.Yamauchi
    • Organizer
      Eco-materials and Eco-innovation for Global Sustainability
    • Place of Presentation
      大阪(日本)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-11-30
  • [Presentation] ナノインプリント法を用いた段差型有機トランジスタの作製2011

    • Author(s)
      吹山雅浩, 山内博, 飯塚正明, 酒井正俊, 工藤一浩
    • Organizer
      電子情報通信学会/有機エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      東京(日本)
    • Year and Date
      2011-11-18
  • [Presentation] Organic Complementary Inverters Using Printable Materials2011

    • Author(s)
      K.Kudo, F.Pu, M.Fukiyama, I.Kodera, H.Yamauchi, M.Sakai
    • Organizer
      The 15th International Conference on Thin Films
    • Place of Presentation
      京都(日本)
    • Year and Date
      2011-11-10
  • [Presentation] ホットプレス式溶融プロセスによるフレキシブル有機極薄結晶トランジスタの作製と曲げ特性評価2011

    • Author(s)
      酒井正俊, 井上敦夫, 岡本樹宜, 城寶祐輝, 山内博, 中村雅一, 工藤一浩
    • Organizer
      薄膜材料デバイス研究会第8回研究集会
    • Place of Presentation
      京都(日本)
    • Year and Date
      2011-11-05
  • [Presentation] Organic Complementary Inverters Employing Common Gate Vertical Transistors2011

    • Author(s)
      K.Kudo, F.Pu, H.Yamauchi, M.Sakai
    • Organizer
      11th International Discussion & Conference on Nano Interface Controlled Electronic Devices
    • Place of Presentation
      太宰府(日本)
    • Year and Date
      2011-10-20
  • [Presentation] (BEDT-TTF)(TCNQ)結晶FETにおける電界誘起熱刺激電流と誘電特性との相関2011

    • Author(s)
      花田光聡, 酒井正俊, 石黒雅人, 松原亮介, 山内博, 中村雅一, 工藤一浩
    • Organizer
      電子情報通信学会/有機エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      東京(日本)
    • Year and Date
      2011-10-14
  • [Presentation] Field Induced Selective Growth of Organic Conductive Wires and Molecular Break Junction by Joule Heating2011

    • Author(s)
      M.Sakai, Y.Urabe, H.Yamauchi, M.Nakamura, K.Kudo
    • Organizer
      2011 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • Place of Presentation
      名古屋(日本)
    • Year and Date
      2011-09-28
  • [Presentation] Chemical Carrier Doping into Large-IP Organic Semiconductors2011

    • Author(s)
      M.Nakamura, T.Okamoto, S.Masuda, M.Sakai, K.Kudo
    • Organizer
      The 6th International Workshop on Electronic Structure and Processes at Molecular-Based Interfaces
    • Place of Presentation
      Karlsruhe (Germany)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-09-28
  • [Presentation] 段差型有機トランジスタを用いた情報タグ用アクティブアンテナ特性の検討2011

    • Author(s)
      堤大輔, 山内博, 國吉繁一, 酒井正俊, 飯塚正明, 工藤一浩
    • Organizer
      電気学会基礎・材料・共通部門大会
    • Place of Presentation
      東京(日本)
    • Year and Date
      2011-09-21
  • [Presentation] ペンタセンTFTのキャリア移動度に対する有機層蒸着速度の影響2011

    • Author(s)
      松原亮介, 野村俊夫, 酒井正俊, 工藤一浩, 中村雅一
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形(日本)
    • Year and Date
      2011-08-31
  • [Presentation] 大IP有機半導体材料に対する化学的キャリアドーピング2011

    • Author(s)
      岡本樹宜, 増田将太郎, 酒井正俊, 工藤一浩, 中村雅一
    • Organizer
      第72回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      山形(日本)
    • Year and Date
      2011-08-30
  • [Presentation] Determining Factor of Carrier Mobility in Pentacene Thin-Film Transistors : Influence of Substrate Surface and Growth Rate2011

    • Author(s)
      R.Matsubara, T.Nomura, M.Sakai, K.Kudo, M.Nakamura
    • Organizer
      24th International Conference on Amorphous and Nanocrystalline Semiconductors
    • Place of Presentation
      奈良(日本)
    • Year and Date
      2011-08-23
  • [Presentation] Fundamental characteristics of electrodes for intra-body communications2011

    • Author(s)
      H.Y.Lin, M.Takahashi, K.Saito, K.Ito
    • Organizer
      URSI Greneral Assembly and Scientific Symposium of International Union of Radio Science
    • Place of Presentation
      イスタンブール(トルコ)
    • Year and Date
      2011-08-17
  • [Presentation] Stacked Structure CMOS Circuits Using Solution Process2011

    • Author(s)
      K.Kudo, H.Yamauchi, F.Pu, M.Nakamura
    • Organizer
      International Conference on Materials for Advanced Technologies
    • Place of Presentation
      シンガポール
    • Year and Date
      2011-06-30
  • [Presentation] Vertical Type Organic Transistors and Application to Flexible Sheet Displays2011

    • Author(s)
      K.Kudo
    • Organizer
      The International Conference in Display Taiwan 2011
    • Place of Presentation
      台北(台湾)(招待講演)
    • Year and Date
      2011-06-14
  • [Presentation] Design of a helical folded dipole antenna for biomedical implants2011

    • Author(s)
      H.Mizuno, M.Takahashi, K.Saito, N.Haga, K.Ito
    • Organizer
      European Conference on Antenna and Propagation
    • Place of Presentation
      ローマ(イタリア)
    • Year and Date
      2011-04-14
  • [Presentation] Fundamental characteristics of electrodes for intra-body communications2011

    • Author(s)
      Nozomi Haga, Koichi Ito
    • Organizer
      European Conference on Antenna and Propagation
    • Place of Presentation
      ローマ(イタリア)
    • Year and Date
      2011-04-14

URL: 

Published: 2013-06-26  

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