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らせん高分子を用いた不揮発性FETメモリの開発

研究課題

研究課題/領域番号 20350085
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 機能材料・デバイス
研究機関千葉大学

研究代表者

小林 範久  千葉大学, 大学院・融合科学研究科, 教授 (50195799)

研究分担者 植村 聖  産業技術総合研究所, フレキシブルエレクトロニクス研究センター, 研究員 (50392593)
鎌田 俊英  産業技術総合研究所, フレキシブルエレクトロニクス研究センター, センター長 (80356815)
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2010年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2009年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2008年度: 11,440千円 (直接経費: 8,800千円、間接経費: 2,640千円)
キーワード有機電子材料・素子 / FETメモリ / らせん高分子 / ナノ材料 / 生体材料 / ポリペプチド
研究概要

らせん状構造生体高分子のメモリ性の誘電体材料としてポリペプチドやDNAを用い、塗布プロセスでトランジスタメモリ素子を作製した。ポリペプチドを用いた場合、分子間相互作用をコントロールすることで分子軸がらせん状の3次構造を示し、その構造を多く含む膜では、より低電場で素子が駆動することが明らかとなった。分子配向プロセスの検討により、そのような構造をより多く膜中に存在させることができ、それを用いて作製した素子は、4μmの厚膜であっても700nmのものとほぼ同じ電圧で駆動することが分かった。それにより、駆動電圧を増加させることなく50~75%の歩留まりを100%にまで向上させることができた。これは厚膜化によって一般的な膜厚では顕著に見られるピンホールの形成を抑えられたことによる。またDNAを用いたメモリ素子において、界面活性剤との複合化やPMMAとの積層化の検討により、不純物の影響を取り除くことに成功し、10Vの駆動電圧でオン・オフ比104以上、またオン・オフ比103以上で1000時間以上のメモリ保持を実現した。

報告書

(4件)
  • 2010 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (53件)

すべて 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (25件) 図書 (9件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Color-tunable Multilayer OLED Composed of DNA Complex and Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum2010

    • 著者名/発表者名
      中村一希,石川貴之,西岡大輔,牛窪孝洋,小林範久
    • 雑誌名

      Appl.Phys.Lett. vol.97

      ページ: 193301-193303

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Color-tunable Multilayer OLED Composed of DNA Complex , Tris(8-hydroxyquinolinato) aluminum2010

    • 著者名/発表者名
      N.Kobayashi, 他4名
    • 雑誌名

      Applied Physics Letter

      巻: 97 ページ: 193301-193303

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エレクトロクロミックディスプレイ2010

    • 著者名/発表者名
      小林範久
    • 雑誌名

      表面技術

      巻: 61 ページ: 483-487

    • NAID

      10026872242

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [雑誌論文] カルバゾールペンダントポリペプチド液晶の構造と電荷輸送性2009

    • 著者名/発表者名
      小林範久
    • 雑誌名

      鉱山 vol.669

      ページ: 21-29

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Memory Mechanism of Printable Ferroelectric TFT Memory with Tertiary Structured Polypeptide as a Dielectric Layer2009

    • 著者名/発表者名
      長谷川雅俊,植村聖,鎌田俊英,小林範久
    • 雑誌名

      Synth.Met. vol.159

      ページ: 961-964

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Memory Mechanism of Printable Ferroelectric TFT Memory with tertiary Structured Polypeptide as a Dielectric Layer2009

    • 著者名/発表者名
      H.Hasegawa
    • 雑誌名

      Synthetic Metals 159

      ページ: 961-964

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Synthesis and Properties of Conjugated Polymers Containing 3, 9- and 2, 9-Linked Carbazole Units in the Main Chain2009

    • 著者名/発表者名
      K.Tamura
    • 雑誌名

      J.Polym.Sci.Part A Polym.Chem. 47

      ページ: 3506-3517

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Phthalate-derivative/TiO_2 Modified Electrode for Electrochromic Application2009

    • 著者名/発表者名
      S.Tanaka
    • 雑誌名

      Solar Energy Materials and Solar Cells 93

      ページ: 2098-2101

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Memory Mechanism of Printable Ferroelectric TFT Memory with Tertiary Structured Po117-peptide as a Dielectric Layer2009

    • 著者名/発表者名
      Norihisa KOBAYASHI 他
    • 雑誌名

      Synthetic Metals (印刷中)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] DNA/導電性高分子高次組織体の構造とEL特性2008

    • 著者名/発表者名
      小林範久
    • 雑誌名

      未来材料 vol.15

      ページ: 14-21

    • NAID

      40015869927

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] DNA組織体の電子・光機能材料としての可能性2008

    • 著者名/発表者名
      小林範久
    • 雑誌名

      Material Stage vol.8

      ページ: 39-42

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [雑誌論文] DNA組織体の電子・光機能材料としての可能性2008

    • 著者名/発表者名
      小林範久
    • 雑誌名

      Material Stage 8

      ページ: 39-42

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 生体高分子材料を用いたプリンタブル・フレキシブルメモリ素子の作製とその可能性2008

    • 著者名/発表者名
      植村聖,鎌田俊英
    • 雑誌名

      Material Stage 8

      ページ: 37-38

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 有機トランジスタ型メモリの誘電体層として用いた生体高分仔の高次構造と電気特性との相関2008

    • 著者名/発表者名
      植村聖、長谷川雅俊、小林範久、鎌田俊英
    • 雑誌名

      信学技報 2008-55

      ページ: 25-29

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Relationship Between Morphology and Hysteresis Property of Polyglutamate as a Ferroelectric Layer of Organic Thin Film Transistor Memory2010

    • 著者名/発表者名
      植村聖, 猪股傑士, 中村一希, 小林範久, 鎌田俊英
    • 学会等名
      2010 International Conference on Flexible and Printed Electronics
    • 発表場所
      新竹(台湾)
    • 年月日
      2010-10-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 強誘電性ポリペプチドメモリにおけるナノスケールでの膜構造の制御とメモリ素子特性に及ぼす影響2010

    • 著者名/発表者名
      植村聖,猪股傑士,福島知央,中村一希,小林範久,鎌田俊英
    • 学会等名
      第59会高分子討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-09-17
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] DNA/カチオン性分子複合体を誘電体層に用いた有機TFTメモリの動作安定化2010

    • 著者名/発表者名
      植村聖,行本知仁,中村一希,小林範久,鎌田俊英
    • 学会等名
      第59会高分子討論会
    • 発表場所
      札幌
    • 年月日
      2010-09-16
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書 2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Organic Thin Film Transistor Memory Fabricated with DNA Complex as a Gate Dielectric2010

    • 著者名/発表者名
      行本知仁,中村一希,小林範久,植村聖,鎌田俊英
    • 学会等名
      ICSM 2010
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-07-06
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of Molecular Alignment at Organic Semiconductor/Polypeptide Interface on Memory Performance of an Organic TFT2010

    • 著者名/発表者名
      福島知央,中村一希,小林範久,植村聖,鎌田俊英
    • 学会等名
      ICSM 2010
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-07-06
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Organic Thin Film Transistor Memory Fabricated with DNA Complexasa Gate Dielectric2010

    • 著者名/発表者名
      福島知央, 中村一希, 小林範久, 植村聖, 鎌田俊英
    • 学会等名
      International Conferenceon Science, Technology of Synthetic Metals 2010
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-07-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Molecular Alignmentat Organic Semiconductor/Polypeptide Interface on Memory Performance of an Organic TFT2010

    • 著者名/発表者名
      行本知仁, 中村一希, 小林範久, 植村聖, 鎌田俊英
    • 学会等名
      International Conference on Science and Technology of Synthetic Metals 2010
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-07-06
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Influence of the Crystallinity of Polypeptide as a Gate Dielectric on the Hysteresis Behavior of TFT2010

    • 著者名/発表者名
      植村聖,猪股傑士,中村一希,小林範久,鎌田俊英
    • 学会等名
      ICSM 2010
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-07-05
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Inuence of the Crystallinity of Polypeptide as a Gate Dielectric on the Hysteresis Behavior of TFT2010

    • 著者名/発表者名
      植村聖, 猪股傑士, 中村一希, 小林範久, 鎌田俊英
    • 学会等名
      International Conference on Scienceand Technology of Synthetic Metals 2010
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2010-07-05
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] DNA/カチオン性分子複合体を誘電体層として用いた有機TFTメモリの構築2010

    • 著者名/発表者名
      植村聖,行本知仁,中村一希,小林範久,鎌田俊英
    • 学会等名
      第59回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-05-26
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] DNA/カチオン性分子複合体を誘電体層として用いた有機TFTメモリの構築2010

    • 著者名/発表者名
      行本知仁, 中村一希, 小林範久, 植村聖, 鎌田俊英
    • 学会等名
      59回高分子学会年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2010-05-26
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] 強誘電性ポリペプチドTFTメモリにおける誘電体層の分子配向状態がメモリ保持特性に及ぼす影響2010

    • 著者名/発表者名
      福島知央,中村一希、小林範久,植村聖,鎌田俊英
    • 学会等名
      日本化学会第90春季年会
    • 発表場所
      大阪
    • 年月日
      2010-03-28
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of Substitution Group of the Side Chain of Polypeptide on the Morphology and Its Hysteresis Property as a Ferroelectric Memory Device2009

    • 著者名/発表者名
      猪股傑士,中村一希,小林範久,植村聖,鎌田俊英
    • 学会等名
      SSDM2009
    • 発表場所
      仙台
    • 年月日
      2009-10-07
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of Substitution Group of the Side Chain of Polypeptide on the Morphology and its Hysteresis Property as a Ferroelectric Memory Device2009

    • 著者名/発表者名
      T.Inomata
    • 学会等名
      2009 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      仙台(日本)
    • 年月日
      2009-10-07
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ポリペプチド/有機半導体積層膜の強誘電挙動がTFTメモリ特性に及ぼす影響2009

    • 著者名/発表者名
      猪股傑士,植村聖,小林範久,鎌田俊英
    • 学会等名
      第58回高分子討論会
    • 発表場所
      熊本
    • 年月日
      2009-09-16
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Stretching of(DNA/Functional Molecules)Complex between Electrodes Toward DNA Molecular Wire2009

    • 著者名/発表者名
      N.Kobayashi
    • 学会等名
      SPIE2009
    • 発表場所
      San Diego(USA)
    • 年月日
      2009-08-05
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] ポリペプチドを用いたTFTメモリの特性に及ぼす側鎖置換基の影響2009

    • 著者名/発表者名
      植村聖,猪股傑士,小林範久,鎌田俊英
    • 学会等名
      第56回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      つくば
    • 年月日
      2009-04-01
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] DNA組織体を用いた有機薄膜トランジスタの構築2009

    • 著者名/発表者名
      行本知仁,長谷川雅俊,小林範久,植村聖,鎌田俊英
    • 学会等名
      日本化学会第89回春季年会
    • 発表場所
      千葉県
    • 年月日
      2009-03-28
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] 有機トランジスタ型メモリの誘電体層として用いた生体高分子の高次構造と電気特性との相関2008

    • 著者名/発表者名
      植村聖,長谷川雅俊,小林範久,鎌田俊英
    • 学会等名
      有機エレクトロニクス研究会
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2008-10-31
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Memory mechanism of printable ferroelectric TFT memory with tertiary structured polypeptide as a dielectric layer2008

    • 著者名/発表者名
      長谷川雅俊,小林範久,植村聖,鎌田俊英
    • 学会等名
      18th IKETANI CONFERENCE International Conference on Control of Super-Hierarchical Structures and Innovative Functions of Next-Generation Conjugated Polymers
    • 発表場所
      兵庫県
    • 年月日
      2008-10-21
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ポリペプチド誘電体膜の3次構造制御による有機TFTメモリ特性の向上2008

    • 著者名/発表者名
      長谷川雅俊,小林範久,植村聖,鎌田俊英
    • 学会等名
      第57回高分子討論会
    • 発表場所
      大阪府
    • 年月日
      2008-09-26
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] ポリペプチド膜を用いた有機TFTメモリのヒステリシス挙動に及ぼすポリペプチド3次構造2008

    • 著者名/発表者名
      長谷川雅俊,小林範久,植村聖,鎌田俊英
    • 学会等名
      第57回高分子年次大会
    • 発表場所
      横浜
    • 年月日
      2008-05-29
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [学会発表] Development of flexible devices using printable organic semiconductors2008

    • 著者名/発表者名
      Toshihide Kamata 他
    • 学会等名
      1st International Forum of Printed Active Display
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2008-01-05
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Molecular structure and EL application of highly ordered structure DNA/Ru(bpy)32+ complex2008

    • 著者名/発表者名
      Norihisa KOBAYASHI 他
    • 学会等名
      SPIE Optics+Photonics 2008
    • 発表場所
      San Diego,USA
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Memory mechanism of printable ferroelectric TFT memory with terthary structured polypeptide as a dielectric layer2008

    • 著者名/発表者名
      Norihisa KOBAYASHI 他
    • 学会等名
      18th Iketani conference, International Conference on Control of Super-Hierarchical Structures and Innovative Functions of Next-Generation Coniueated Polymers
    • 発表場所
      Awaji, Japan
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 有機半導体デバイス-基礎から最先端材料・デバイスまで-(エレクトロクロミズムとメモリ&非発光型表示素子)2010

    • 著者名/発表者名
      小林範久
    • 総ページ数
      538
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] 有機半導体デバイス-基礎から最先端材料・デバイスまで-(印刷有機メモリ)2010

    • 著者名/発表者名
      植村聖, 他
    • 総ページ数
      538
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] 各種透明フレキシブル基板材料の開発・特性と高性能化(透明フィルム基板への成膜技術)2010

    • 著者名/発表者名
      植村聖, 他
    • 総ページ数
      14
    • 出版者
      情報機構
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] 誘起半導体デバイスー基礎から最先端材料・デバイスまで一エレクトロクロミズムとメモリ&非発光型表示素子2010

    • 著者名/発表者名
      小林範久
    • 総ページ数
      538
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 有機半導体デバイス基礎から最先端材料・デバイスまで・印刷有機メモリ2010

    • 著者名/発表者名
      植村聖, 他
    • 総ページ数
      520
    • 出版者
      オーム社
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [図書] 月刊『機能材料』(フレキシブルデバイス-オール有機ハイブリッドフィルムエレクトロニクスへの展望-)2009

    • 著者名/発表者名
      植村聖, 他
    • 総ページ数
      6
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] 次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能(階層制御されたDNA/共役ポリマー高次組織体の構築と光電機能)2009

    • 著者名/発表者名
      小林範久
    • 総ページ数
      445
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [図書] 次世代共役ポリマーの超階層制御と革新機能2009

    • 著者名/発表者名
      小林範久(分担)
    • 総ページ数
      445
    • 出版者
      シーエムシー出版
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] 有機半導体デバイス -基礎から最先端デバイスまで-2009

    • 著者名/発表者名
      植村聖(分担)
    • 出版者
      オーム社出版部(印刷中)
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考] 平成22年度文部科学大臣表彰科学技術賞,文部科学大臣,鎌田俊英,植村聖, 他,2010/04/13

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://photo-m.tp.chiba-u.jp/i-poly/

    • 関連する報告書
      2010 研究成果報告書
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    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
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      http://photo-m.tp.chiba-u.jp/i-poly/

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
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    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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