| 研究課題/領域番号 |
19H02171
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21050:電気電子材料工学関連
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| 研究機関 | 神戸大学 |
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研究代表者 |
北村 雅季 神戸大学, 工学研究科, 教授 (10345142)
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| 研究分担者 |
石田 謙司 神戸大学, 工学研究科, 教授 (20303860)
服部 吉晃 神戸大学, 工学研究科, 助教 (90736654)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2019年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
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| キーワード | 薄膜トランジスタ / 有機半導体 / 単分子膜 / 閾値電圧 / 有機トランジスタ / 配向膜 / コンタクト抵抗 / 電極表面処理 / 閾値電圧制御 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
有機トランジスタの性能は，平面型ディスプレイへの実用化が始まった酸化物(InGaZnO)トランジスタの性能に近づきつつあります．また，有機トランジスタは曲がるディスプレイなどフレキシブルデバイスへの応用が期待されています．実際の応用に向けては，実際のディスプレイで使用される大きさで作製すると特性が下がるなどの課題があり，その点を解決するとともに，有機物と無機物の界面における物理的現象を明らかにするのが本研究の目的です．
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| 研究成果の概要 |
有機トランジスタの特性向上を目指し，絶縁膜表面の制御，有機半導体-金属界面の制御に取り組んだ．絶縁膜表面の制御については，単分子膜に適度は表面処理を行うことにより，塗布プロセスによる成膜工程を可能にするとともに，スピンコート法により4cm2/Vsを超える移動度を達成した．有機半導体-金属界面の制御については，単分子膜と仕事関数の関係を明らかにし，最適な単分子膜の条件を見出した．また，絶縁膜表面の制御については，ゲート絶縁膜の表面処理による閾値電圧制御を再現するとともに，それによって生じた，エネルギー準位の密度を明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
有機トランジスタの移動度は，高いものでは 10 cm2 V-1 s-1 に達し，移動度だけを見ると液晶ディスプレイの画素回路として実用化が始まった酸化物トランジスタの移動度に匹敵する．フレキシブルデバイスへの応用で注目される有機トランジスタであるが，性能面だけを見ても，アモルファスシリコントランジスタにとって代わる十分なポテンシャルがある．ディスプレイ応用に加え，フレキシブル回路への応用も検討されている．実用化に向けた課題は多いが，本研究により有機トランジスタの特性向上や実用化に向けた有益な知見が得られた．
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