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窒素ガリウム半導体量子ドットの形成技術と次世代ナノフォトニック素子に関する研究

Research Project

Project/Area Number 06F06110
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Applied materials science/Crystal engineering
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

荒川 泰彦  The University of Tokyo, 先端科学技術研究センター, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) NA Jongho  東京大学, 先端科学技術研究センター, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2006 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,600,000)
Fiscal Year 2008: ¥500,000 (Direct Cost: ¥500,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,200,000 (Direct Cost: ¥1,200,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords半導体量子ドット / 次世代ナノフォトニック素子 / 有機半導体
Research Abstract

本年度は、窒化ガリウム半導体(GaN)量子ドットの形成技術の確立に関しては,GaN量子ドットデバイス用ウェハの作製をおこなった。単一ドットを用いた量子情報デバイスに最適な低密度量子ドット、高品質半導体膜形成の成長条件を見出した。これと並行して,新しい半導体材料である有機半導体に関する研究にも取り組んだ。有機半導体に関する研究としてはフレキシブル基板上のNチャネルおよびPチャネル有機トランジスタの低電圧化に取り組んだ。また,その応用として,フレキシブル基板上にNチャネルおよびPチャネルの有機トランジスタを形成しCMOS回路を構成し,CMOS回路の動作に成功した。駆動電圧は2-7Vと有機トランジスタとして極めて低い電圧である。さらに,フレキシブル基板上のCMOS回路の高性能化を図るため低温製膜可能な無機酸化物半導体の開発にも取り組んだ。結果として,低温製膜においても移動度17cm2/Vsという値が得られ,有機半導体と比較すると極めて高い移動度が達成できた。また,低電圧駆動の有機トランジスタに用いた技術による酸化物トランジスタについても数Vでの動作を可能にした。
上で述べたように,有機トランジスタおよび無機酸化物トランジスタは低温で製膜可能なため,フレキシブルデバイスへの応用が可能であり,本研究で得られた結果は,有機のPチャネルトランジスタと無機酸化物のNチャネルトランジスタを組み合わせた,フレキシブル基板上の高性能CMOS回路の実現を期待させる結果である。

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2008 2007

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (7 results)

  • [Journal Article] Low-voltage-operating fullerene C60 thin-film transistors with various surface treatments2008

    • Author(s)
      Masatoshi Kitamura, Yasutaka Kuzumoto, Masakazu Kamura, Shigeru Aomori, Jong Ho Na, Yasuhiko Arakawa
    • Journal Title

      physica status solidi (c) 5

      Pages: 3181-3183

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Bottom-contact fullerene C60 thin-film transistors with high field-effect mobilities2008

    • Author(s)
      Masatoshi Kitamura, Shigeru Aomori, Jong Ho Na, Yasuhiko Arakawa
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 93

      Pages: 33313-33313

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High field-effect mobility amorphous InGaZnO transistors with aluminum electrodes2008

    • Author(s)
      Jong H. Na, M. Kitamura, Y. Arakawa
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 93

      Pages: 63501-63501

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Complementary Two-input NAND Gates with Low-voltage-operating Organic Transistorso2008

    • Author(s)
      Jong Ho Na, Masatoshi Kitamura, Yasuhiko Arakawa
    • Journal Title

      Applied Physics Express 1

      Pages: 21893-21893

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High performance flexible pentacene thin-film transistors fabricated on titanium silicon oxid2007

    • Author(s)
      Jong H. Na, M. Kitamura, D. Lee, Y. Arakawa
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 90

      Pages: 163514-163514

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] High performance n-channel thin-film transistors with an amorphous phase C60 iilm on plas2007

    • Author(s)
      Jong H. Na, M. Kitamura, Y. Arakawa
    • Journal Title

      Applied Physics Letters 91

      Pages: 193501-193501

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      2007 Annual Research Report
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  • [Journal Article] 高誘電率ゲート絶縁膜Ti1-XZrX02を有する低電圧駆動ペンタセン薄膜トランジスタの作製2007

    • Author(s)
      李大一, 北村雅季, Jongho Na, 岩本敏, 荒川泰彦
    • Journal Title

      第54応用物理学関係連合講演会 予稿集 28a-W-17

      Pages: 1411-1411

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      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] ゲート絶縁膜Ti1-xSix02を有する高特性フレキシブルペンタセン薄膜トランジスタ2007

    • Author(s)
      Jongho Na, 北村雅季, Daeil Lee, 荒川泰彦
    • Journal Title

      第54応用物理学関係連合講演会 予稿集 27a-W-25

      Pages: 1416-1416

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  • [Presentation] 高移動度ボトムコンタクト型フラーレンC60薄膜トランジスタ2008

    • Author(s)
      北村雅季, 青森繁, 葛本恭崇, 香村勝一, ナジョンホ, 荒川泰彦
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中京大学
    • Year and Date
      2008-09-05
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  • [Presentation] ペンタセン・C60から成る相補型5段リングオシレータ2008

    • Author(s)
      ナジョンホ, 北村雅季, 荒川泰彦
    • Organizer
      第69回応用物理学会学術講演会
    • Place of Presentation
      中京大学
    • Year and Date
      2008-09-02
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] High-performance C60 thin-film transistors and organic CMOS circuits2008

    • Author(s)
      M. Kitamura, J. H. Na, Y. Kuzumoto, M. Mamura, S. Aomori, Y. Arakawa
    • Organizer
      27th Electronic Materials Symposium
    • Place of Presentation
      修善寺(伊豆)
    • Year and Date
      2008-07-10
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      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] プラスチック基板上低電圧動作有機トランジスタから成る相補型2入力NANDゲート2008

    • Author(s)
      ナジョンホ, 北村雅季, 荒川泰彦
    • Organizer
      第55応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学(千葉)
    • Year and Date
      2008-03-28
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 銀電極を有するボトムコンタ外型フラーレンC60薄膜トランジスタ2008

    • Author(s)
      北村雅季, 青森繁, 葛本恭崇, 香村勝一, ナジョンホ, 荒川泰彦
    • Organizer
      第55応用物理学関係連合講演会
    • Place of Presentation
      日本大学(千葉)
    • Year and Date
      2008-03-27
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] プラスチック基板上高特性nチャネルC60トランジスタ2007

    • Author(s)
      Jong Ho Na, Masatoshi Kitamura, Yasuhiko Arakawa
    • Organizer
      第66回応用物理学学術講演会, 2007月9月4日(火)-8日(土), 北海道(北海
    • Place of Presentation
      北海道工業大
    • Year and Date
      2007-09-08
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      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 表面処理によるフラーレンC60薄膜トランジスタの特性向上2007

    • Author(s)
      北村雅季, 葛本恭崇, 香村勝, 青森繁, ナジョンホ, 荒川泰彦
    • Organizer
      第66回応用物理学学術講演会
    • Place of Presentation
      北海道工業大
    • Year and Date
      2007-09-04
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

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Published: 2006-04-01   Modified: 2024-03-26  

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