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究極の低消費電力高移動度フレキシブル有機単結晶トランジスタの創製

研究課題

研究課題/領域番号 21560016
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 応用物性・結晶工学
研究機関大阪大学

研究代表者

西川 尚男  大阪大学, 産業科学研究所, 特任研究員 (70534676)

研究分担者 竹谷 純一  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (20371289)
研究期間 (年度) 2009 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2010年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワード有機トランジスタ / 有機半導体 / 有機単結晶 / SAMs / トランジスタ / 低消費電力
研究概要

本研究は、研究代表者らが見出した極薄の絶縁層を「転写」により形成する手法をもとに、極めて低い入力電圧によって高い電界強度を達成し、高密度のキャリア注入を可能にする有機トランジスタを開発することを目的とした。特に、本手法を研究分担者らが開発した高移動度の有機単結晶トランジスタの技術と組み合わせることによって、極めて低消費電力かつ高移動度のフレキシブルな有機単結晶トランジスタを得ることを目指した。
これまでの研究の結果として、以前は困難であった5nm程度の極薄絶縁膜を再現性よく構築するために、自己組織化単分子膜をコートする手法が有用であることを明らかにしたため、まず、極薄のアルミナ絶縁膜の作成手法を確立したことをあげる。次に、実際にルブレン有機単結晶を「貼り合わせる」独自の技術によって、低電圧デバイスとしては極めて高い2cm^2/Vs程度の移動度を実現し、低消費電力の有機単結晶トランジスタを開発した。さらに、プラスティック基板上にも同様の手法を用いて有機トランジスタを作製できることを示し、本研究の目標に到達することができた。加えて、極薄絶縁膜の利用によって、通常の絶縁膜では得られない高電界の印加が可能となったため、有機半導体分子あたり10%以上のキャリアドーピングが可能になったことにより、分子内の電子一電子反発による電界効果の異常を観測し、ルブレン有機単結晶表面が、電子物性研究の魅力的な舞台となっていることを示した。

報告書

(2件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2010 2009

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Free-electron-like Hall effect in high-mobility organic thin-film transistors2010

    • 著者名/発表者名
      M.Yamagishi, T.Nishikawa, et al.
    • 雑誌名

      Physical Review B (Rapid Communications)

      巻: 81

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 極薄ゲート絶縁膜を有する有機単結晶トランジスタの高密度キャリア注入2009

    • 著者名/発表者名
      西川尚男
    • 学会等名
      日本物理学会 2009年秋季大会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-27
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 極薄絶縁膜を用いた低電圧駆動有機単結晶トランジスタの作製2009

    • 著者名/発表者名
      西川尚男
    • 学会等名
      第58回高分子討論会
    • 発表場所
      熊本大学
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 埋め込み型ソース・ドレイン電極を有する有機トランジスタ2009

    • 著者名/発表者名
      西川尚男
    • 学会等名
      平成21年秋季 第70回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      富山大学
    • 年月日
      2009-09-08
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

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公開日: 2009-04-01   更新日: 2016-04-21  

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