2013 Fiscal Year Annual Research Report
高結晶性有機薄膜の静電スプレー成膜と高速動作可能な有機トランジスタの作製
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24760255
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
小野島 紀夫 山梨大学, 医学工学総合研究部, 准教授 (40500195)
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| Keywords | 有機トランジスタ / 溶液プロセス / 静電スプレー堆積法 / 有機単結晶 |
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| Research Abstract |
本研究は，低コスト・低環境負荷な溶液プロセスによる高速動作可能な有機トランジスタの作製を目的として実施された．平成24年度の研究実績は次のとおりであった．1. 静電スプレー堆積法を用いて有機半導体TIPSペンタセンの大面積単結晶ドメイン(数百ミクロンサイズ)の形成に成功，2. ボトムゲート・ボトムコンタクト型単結晶トランジスタを作製し，チャネル長5ミクロンで移動度0.1 cm2/Vs以上を達成．平成25年度の研究では，寄生抵抗の低減によりさらなる高速動作化を目指した．有機トランジスタでは，絶縁膜/半導体界面のチャネル抵抗(真性抵抗)とは別に，ソース・ドレイン電極とチャネル間の寄生抵抗が大きい．とくに，チャネル長の短縮にともない影響が大きくなり，トランジスタ特性を著しく悪化させる．この問題に対して，寄生抵抗の低減に有利なトップゲート構造に着目した．TIPSペンタセン単結晶ドメイン上に静電スプレー堆積法を用いてトップゲート絶縁膜PMMAを成膜した．このトップゲート・ボトムコンタクト型単結晶トランジスタ(チャネル長5ミクロン)の特性を評価した結果，前年度に作製したボトムゲート・ボトムコンタクト型より移動度が約3倍も向上することが示され，寄生抵抗の低減による高速動作化に成功した．本研究全体を通じて，高性能な有機トランジスタ作製における静電スプレー堆積プロセス(マスクパターニング，アニールフリー)の有効性を実証した．
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