有機TFTを利用した薄型大面積高精細光センサーの研究

2014 Fiscal Year Research-status Report

• Project/Area Number: 25610062
• Research Institution: High Energy Accelerator Research Organization
• Principal Investigator: 村上 武 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 加速器科学支援センター, シニアフェロー (40391742)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 熊木 大介 山形大学, 理工学研究科, 准教授 (80597146)
• Project Period (FY): 2013-04-01 – 2016-03-31
• Keywords: 半導体 / 有機半導体 / 光検出器 / エレクトロニクス

Outline of Annual Research Achievements

共同研究の山形大学で有機TFTデバイスを製作し、研究代表者(村上武)が、有機TFTの光による特性変化を測定した。当初はLED(赤、緑、白)をデバイスに照射して特性を観察し、概要を抑えた後、分光器を使用して、波長400nmから800nmまで40nm幅で測定し電流特性の波長依存性を測定し、測定結果から波長別電流増幅度を求めた。その結果、２つのことがわかった。１）波長400nmから500nmでの増幅度が高い。もう１つの研究として光収集効率を上げるデバイスのパターンでは、ドレイン電圧を変化させて、ドレイン電流の増幅度を比較した結果、ドレイン電圧-5Vでの増幅度が高い。ドレイン・ソースのパターンでは、ドレイン・ソース間（L)が短く、ドレイン・ソース幅（W)が太い方がドレイン電流が多いという測定研究結果が出た。

Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究当初、デバイスの測定データに再現性が悪く、その原因を探す作業に時間を費やした。空気中におけるデバイスの静特性が時間に対して変動するため、データを収集するためのコンデションを作り、安定した結果が得られる条件を特定した。その後デバイスの波長依存性と増幅度（波長照射と照射なしの比）を研究するため分光器を用いてデータ収集して解析中である。現状では有機半導体のバンドギャップに対応した波長にピークが現れる事や照射光量が多と増幅度が高い。ドレイン・ソースのパターン形状（L/W)に関しては、研究解析した結果、光収集効率を上げるパターンが明確になった。

Strategy for Future Research Activity

ゲートの漏れ電流（オフリーク）の研究するため、膜厚を変化させ増幅度の波長依存性を詳細に研究する。更に照射光量でのデバイスの電流変化を測定・研究する。最終的にはゲートを排除した単純構造の検出部を製作し評価を行う。ゲートを排除する事により更に製作工程が簡単になりより集積化可能となる。最終的にはこれらの電流変化を解析して、デバイスの波長別増幅度を求め、増幅度の大きいところを波長検出器として、色分別器として応用利用する。

Causes of Carryover

現在　波長測定に必要な機器を他のグループより借用中。

Expenditure Plan for Carryover Budget

波長測定に必要な機器を購入予定