研究課題
基盤研究(A)
ウェアラブルセンサデバイスの創出を目指し、必須のアナログ集積回路を実現するための伸縮するカーボンナノチューブ(CNT)アナログ集積回路の設計・プロセスの学理基盤と技術基盤の構築を目的とする。CNT TFTの特性ばらつきを含めた精密デバイスモデルを構築し、CNTアナログ集積回路の設計指針を明らかにする。さらに、ウェアラブルデバイス応用を視野に入れ、新たに局所歪み制御という独創的なアイデアを導入することにより、人体のように動的な表面にも設置可能な伸縮するCNT集積回路を実現する。
本研究は、柔軟なウェアラブルセンサデバイス実現のために必須のアナログ集積回路の実現を目指し、CNTアナログ集積回路の設計・プロセスの学理と技術基盤の構築を行った。特に、CNTデバイスの最も困難課題であった特性ばらつきや不安定性の課題について、デバイス技術のみならず回路設計技術の両面から取り組み、A/D変換器を集積したアナログフロントエンド回路などのデジタル/アナログ混載回路の実現まで至るなど、当初予定以上の成果を得た。
本研究の成果は、センシングデバイスにおいて必須のアナログフロントエンド等のアナログ集積回路を柔軟性なフィルム上にCNTと用いて初めて実現したものであり、柔軟なウェアラブルセンサの実現に繋がる重要な成果である。その過程において構築したCNT集積回路設計手法はCNTのみならず他のナノ半導体材料においても有効であり、学術的にも応用上も高い意義がある。
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