2014 Fiscal Year Annual Research Report
高速動作有機ＣＭＯＳ回路の実現に向けた有機トランジスタの基盤技術開発
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24550211
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| Research Institution | Kobe University |
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Principal Investigator |
北村 雅季 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10345142)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 有機トランジスタ / 移動度 / 閾値電圧 / 表面修飾 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
平成26年度は，有機CMOS回路の高速動作の実現に重要となる(1)短チャネル，高移動度の有機薄膜トランジスタの作製，(2)閾値電圧制御，(3)コンタクト抵抗を抑えるための電極表面処理技術の開発に取り組んだ。(1)についてはこれまで短チャネルで移動度が特に低かった有機PMOSについて検討した。有機PMOSのチャネル層については高移動度が期待できるジナフトチエノチオフェン(Cn-DNTT)を中心に調べた。また，構造としてはチャンチャネル化が容易なボトムコンタクト型の構造を採用した。
ボトムコンタクト型のCn-DNTTトランジスタで，これまで，10ミクロンのチャネル長で移動度3.2cm2/Vsを達成したが，今年度は，電極の作製条件，チャネル層の蒸着条件，作製後のアニール条件をさらに最適化することにより，よりチャネル長の短い2ミクロンのトランジスタについては3cm2/Vs程度の移動度が得られることを示した。
閾値電圧制御については，ゲート絶縁膜への酸素プラズマ処理により精密に閾値電圧を制御することに成功した。さらに，プラズマ処理により絶縁膜表面に負の固定電界が生じていると考えると実験結果をよく説明できることが分かった。また，その仮定の基にプラズマ処理時間およびパワーによりどの程度の負の固定電荷が生じているかを定量的に見積もることに成功した。
電極表面処理については，金属表面を種々のベンゼンチオール誘導体により表面修飾することにより，仕事関数を広い範囲で制御することに成功した。特に，有機PMOS，有機NMOSそれぞれに適したベンゼンちーる誘導体を特性することができた。
以上で実現した短チャネル有機PMOSおよびこれまでに報告した有機NMOSを集積化した場合，有機CMOSインバータでは5 MHz以上の動作が可能であることを示した。
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Research Products
(13 results)
