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自己組織化単分子を用いた有機フラッシュメモリの研究と応用

研究課題

研究課題/領域番号 10J07701
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 マイクロ・ナノデバイス
研究機関東京大学

研究代表者

横田 知之  東京大学, 大学院・工学系研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2010 – 2012
研究課題ステータス 完了 (2012年度)
配分額 *注記
2,100千円 (直接経費: 2,100千円)
2012年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2011年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
キーワード有機トランジスタ / 有機メモリ / インクジェット / 自己組織化単分子 / フラッシュメモリ / 自己組織化単分子膜 / 増幅回路
研究概要

本年度は、有機増幅回路へのフローティングゲート構造の応用について研究を行った。
有機トランジスタの問題点として、デバイスのばらつきがあげられる。デバイスのばらつきが大きいと、集積回路を作製した際に不安定性や特性のばらつきが生じてしまう。そこで、フローティングゲート構造を回路に取り組むことにより、デバイスのばらつきの低減を試みた。今回作製した有機増幅回路は、p型有機半導体のみで構成される有機Pseudo-CMOS構造である。有機Pseudo-CMOSインバータは、4つのガタ有機トランジスタを用いて構成されており、CMOSインバータと同等の特性を得られることが知られている。この構造にフローティングゲート構造を用いた。作製したインバータは、フローティングゲートに電荷を蓄える前は400mVのスイッチング電圧のばらつきがあったものの、電荷を蓄えた後は、20mVまで低減することに成功した。
さらに、作製した増幅回路の特性を評価したところ、最大で増幅率が100と非常に特性の高いものを作製することができた。これらの結果は、IEEE Transactions on Electron Devicesに本年度論文を発表するなど非常に高い評価を得た。
さらに、有機トランジスタ単体の特性改善にも着手した。p型有機半導体には耐熱性の高いDPh-DNTTを、n型有機半導体としては5FPE-NTCDIを用いることで、低電圧駆動する非常に特性の高い有機トランジスタの作製に成功した。これらの結果は、
Advanced Materialsに論文を投稿を行い、採択された。また、n型のトランジスタに関しては応用物理学会で発表を行い、
Poster awardに選ばれるなど、国内外より高い評価を得た。

報告書

(3件)
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 2010 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2013 2012 2011 2010

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件) 学会発表 (19件)

  • [雑誌論文] Flexible low-voltage organic transistors with high thermal stability at 250 °C2013

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 雑誌名

      Advanced Materials

      巻: (in press) 号: 27 ページ: 3639-3644

    • DOI

      10.1002/adma.201300941

    • URL

      http://vs2ga4mq9g.scholar.serialssolutions.com/?sid=google&auinit=T&aulast=Yokota&atitle=Flexible+Low%E2%80%90Voltage+Organic+Transistors+with+High+Thermal+Stability+at+250%C2%B0+C&id=doi:10.1002/adma.201300941

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Insole Pedometer With Piezoelectric Energy Harvester and 2V Organic Circ〓2013

    • 著者名/発表者名
      石田光一
    • 雑誌名

      IEEE Journal of Solid-State Circuits

      巻: 48 ページ: 1-10

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sheet-type Flexible Organic Active Matrix Amplifier System using Pseudo-CMOS Circuits with Floating-gate Structure2012

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Electron Devices

      巻: 59 ページ: 3434-3441

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Organic Transistors with High Thermal Stability for Medical Applications2012

    • 著者名/発表者名
      栗原一徳
    • 雑誌名

      Nature Communications

      巻: 3 号: 1 ページ: 723-729

    • DOI

      10.1038/ncomms1721

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Control of threshold voltage in low-voltage organic complementary inverter circuits with floating gate structures2011

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 雑誌名

      Applied Physics Letters

      巻: 98 号: 19 ページ: 193302-193302

    • DOI

      10.1063/1.3589967

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] -voltage organic transistor with subfemtoliter inkjet source-drain contact2011

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 雑誌名

      MRS Communications

      巻: 1 号: 1 ページ: 40-974

    • DOI

      10.1557/mrc.2011.4

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ganic Pseudo-CMOS Circuits for Low-Voltage Large-Gain High-Speed Operation2011

    • 著者名/発表者名
      福田憲二郎
    • 雑誌名

      IEEE ELECTRON DEVICE LETTERS

      巻: 32 号: 10 ページ: 1448-1450

    • DOI

      10.1109/led.2011.2161747

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial control of the threshold voltage of low-voltage organic transistors by microcontact printing of alkyl- and fluoroalkyl-phosphoric acids2011

    • 著者名/発表者名
      平田郁恵
    • 雑誌名

      MRS Communications

      巻: 1 号: 1 ページ: 33-36

    • DOI

      10.1557/mrc.2011.11

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A 4 V Operation, Fiexible Braille Display Using Organic Transistors, Carbon Nanotube Actuators, and Organic Static Random-Access Memory2011

    • 著者名/発表者名
      福田憲二郎
    • 雑誌名

      Advanced Functional Materials

      巻: 21 号: 21 ページ: 4019-4027

    • DOI

      10.1002/adfm.201101050

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-Area Flexible Ultrasonic Imaging System With an Organic Transistor Active Matrix2010

    • 著者名/発表者名
      加藤祐作
    • 雑誌名

      IEEE TRANSACTIONS ON ELECTRON DEVICES

      巻: 57 ページ: 995-1002

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ナフタレンテトラカルボキシジイミド誘導体を用いた低電圧駆動n型有機トランジスタの作製と回路応用2013

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      2013年春季第60回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川 神奈川工科大学
    • 年月日
      2013-03-29
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Low-voltage organic n-channel thin-film transistors based on a fluorinated phenylethylated naphthalenetetracarboxylic diimide semiconductors2013

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      The 9th International Thin-film Transistor Conference
    • 発表場所
      東京 東京大学
    • 年月日
      2013-03-02
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Control of Switching Voltage of Flexible Organic Pseudo-CMOS Inverter Circuits with Floating-gate Structures2012

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      The 4th Asian Conference on Organic Electronics
    • 発表場所
      米沢 山形大学(招待講演)
    • 年月日
      2012-12-21
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] DPh-DNTTを用いた低電圧駆動有機トランジスタの熱安定性2012

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      2012年秋季第73回応用物理学学術講演会
    • 発表場所
      愛媛 愛媛大学
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Low-voltage operated NOR-type organic Flash memory matrix2012

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      The 2012 International Conference on Flexible and Printed Electronics ICFPE2012
    • 発表場所
      東京 東京大学
    • 年月日
      2012-09-07
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] Reducing the Device Variation in 2-V Operational Organic Pseudo-CMOS Inverters Using Floating Gate Structure2012

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      Material Research Society Spring Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ USA
    • 年月日
      2012-04-10
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] サブフェムトリッターインクジェット装置を用いた微細電極の特性評価と低電圧駆動回路応用2012

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      春季第59回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      東京都・早稲田大学
    • 年月日
      2012-03-23
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Control of switching voltage in organic pseudo-CMOS inverter comprising four p-type organic TFTs with large signal gain2012

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      ITC2012
    • 発表場所
      ポルトガル・リスボン
    • 年月日
      2012-01-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Sheet-type Organic Active Matrix Amplifier System using Vth-Tunable, Pseudo-CMOS Circuits with Floating-gate Structure2011

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      EE International Electron Devices Meeting (IEDM2011)
    • 発表場所
      アメリカ・ワシントン
    • 年月日
      2011-12-06
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Control of switching voltage of low operated organic complementary inverter using by floating gate structure2011

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      2011 International conference on Solid State Devices and Materials (SSDM2011)
    • 発表場所
      愛知県・名古屋
    • 年月日
      2011-09-30
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] フローティングゲート構造を用いた低電圧駆動CMOSインバータの閾値電圧制御2011

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      秋季第72回応用物理学学術講演会
    • 発表場所
      山形県・山形大学
    • 年月日
      2011-09-02
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] Organic Complementary Circuits with Floating-gate Structure2011

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      Material Research Society (MRS) Spring Meeting
    • 発表場所
      アメリカ・サンフランシスコ
    • 年月日
      2011-04-29
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] サブフェムトインクジェットを用いた低電圧駆動有機トランジスタと集積回路の作製2011

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      2011年春季第58回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      神奈川神奈川工科大学
    • 年月日
      2011-03-25
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] High mobility air-stable organic thin-film transistors manufactured with using subfemtoliter inkjet2010

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      Material Research Society Fall Meeting
    • 発表場所
      ボストン、USA
    • 年月日
      2010-12-01
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Organic transistors and circuits with parylene gate dielectric manufactured using subfemtoliter inkjet2010

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      2010 International Conference on Solid State Devices and Materials (SSDM 2010)
    • 発表場所
      東京東京大学
    • 年月日
      2010-09-24
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 自己組織化単分子膜を用いた有機浮遊ゲート型メモリトランジスタの絶縁膜構造とメモリ性能2010

    • 著者名/発表者名
      中川隆
    • 学会等名
      2010年秋季第71回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      長崎長崎大学
    • 年月日
      2010-09-15
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] サブフェムトインクジェットによる有機トランジスタと集積回路の作製2010

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      2010年秋季第71回応用物理学学術講演会
    • 発表場所
      長崎長崎大学
    • 年月日
      2010-09-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] サブフェムトリッターインクジェット装置を用いた有機集積回路2010

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      電子情報通信学会.情報ディスプレイ研究会
    • 発表場所
      東京機械振興会館
    • 年月日
      2010-07-12
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Self-assembly hetero structure for Organic non-volatile memory transistors2010

    • 著者名/発表者名
      横田知之
    • 学会等名
      Material Research Society (MRS) Spring Meeting
    • 発表場所
      サンフランシスコ、USA
    • 年月日
      2010-04-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書

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公開日: 2010-12-03   更新日: 2024-03-26  

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