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理想MIS界面の形成による有機FETの極限性能追求

研究課題

研究課題/領域番号 23655171
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 機能材料・デバイス
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

中村 雅一  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 特任教授 (80332568)

研究分担者 松原 亮介  奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 特任助教 (60611530)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2013年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2012年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2011年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
キーワード有機半導体 / 理想界面 / 半導体物性 / 有機トランジスタ / 結晶工学
研究概要

原子スケールで平坦なゲート絶縁層と有機半導体層による理想MIS界面を作製することを目指し、厚さ1μm以下のマイカ絶縁層を導電性基板の上に形成する方法を確立した。また、従来分子配向の再現性が乏しかったマイカ劈開面上でのペンタセン薄膜成長において、ペルオキソ二硫酸ナトリウム水溶液で基板表面処理を行うことで、キャリア輸送に適した垂直配向の薄膜相多結晶膜がエピタキシャル成長することを明らかにした。また、このような多結晶薄膜において汎用的に用いることができるキャリア移動度解析モデルを提案し、それを用いた解析によって平坦マイカ上でのエピタキシャル成長がキャリア輸送に及ぼす影響を考察した。

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (24件) (うち招待講演 5件) 図書 (3件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Scaling limits of organic digital circuits2014

    • 著者名/発表者名
      A. Risteska, K. Myny, S. Steudel, M. Nakamura, and D. Knipp
    • 雑誌名

      Org. Electron

      巻: 15 (2) 号: 2 ページ: 461-469

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2013.11.028

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 有機多結晶膜における移動度制限要因の新規解析方法2013

    • 著者名/発表者名
      松原亮介, 中村峻介, 落合慧紀, 中村雅一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会信学技報

      巻: Vol. 113, No. 243 ページ: 39-43

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] ペンタセン多結晶膜の結晶学的階層構造とキャリア輸送バンドに対する絶縁膜表面の影響2012

    • 著者名/発表者名
      松原亮介, 坂井祐貴, 野村俊夫, 真島豊, 酒井正俊, 工藤一浩, 中村雅一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会信学技報

      巻: Vol. 112, No. 5 ページ: 19-23

    • NAID

      110009564212

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] ペンタセン多結晶膜の結晶学的階層構造とキャリア輸送バンドに対する絶縁膜表面の影響2012

    • 著者名/発表者名
      松原亮介, 坂井祐貴, 野村俊夫, 真島豊, 酒井正俊, 工藤一浩, 中村雅一
    • 雑誌名

      信学技報

      巻: 112

    • NAID

      110009564212

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] AFMポテンショメトリによる有機薄膜トランジスタの評価2014

    • 著者名/発表者名
      松原亮介, 中村雅一
    • 学会等名
      平成25年度顕微鏡学会走査型プローブ顕微鏡分科会オープン研究会
    • 発表場所
      茨城県つくば市
    • 年月日
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 新規多結晶モデルによる有機多結晶膜における移動度制限要因の解析2014

    • 著者名/発表者名
      松原亮介,中村峻介,小島広孝,中村雅一
    • 学会等名
      第61回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      青山学院大学相模原キャンパス(神奈川県相模原市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Analysis of mobility limiting factors in epitaxially grown pentacene polycrystalline films on atomically flat mica surface2013

    • 著者名/発表者名
      R. Matsubara, S. Ochiai, N. Ohashi, S. Nakamura, and M. Nakamura
    • 学会等名
      2013 JSAP-MRS Joint Symposia
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      2013-09-18
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A New Analytical Method of Mobility Limiting Factors in Polycrystalline Organic Films : Influence of Epitaxial Growth of Pentacene Crystals Using Atomically Flat Substrates2013

    • 著者名/発表者名
      R. Matsubara and M. Nakamura
    • 学会等名
      The 11th China-Japan Joint Symposium on Conduction and Photoconduction in Organic Solids and Related Phenomena
    • 発表場所
      Changchun, China
    • 年月日
      2013-09-03
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Crystal structures and carrier transport properties of pentacene polycrystalline films grown on atomically flat mica surfaces2013

    • 著者名/発表者名
      R. Matsubara, S. Ochiai, S. Nakamura, and M. Nakamura
    • 学会等名
      9th International Conference on Organic Electronics (ICOE 2013)
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2013-06-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Preparation of organic thin film transistor with ideally flat semiconductor/insulator interface using cleaved mica surface2013

    • 著者名/発表者名
      S. Ochiai, S. Nakamura, R. Matsubara, and M. Nakamura
    • 学会等名
      Seventh International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE7)
    • 発表場所
      Fukuoka, Japan
    • 年月日
      2013-03-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Interface Gap States in Pentacene Thin-Film Transistors Measured by Gate-Field-Modulated Thermally-Stimulated-Current Method2013

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      Workshop on the Nature of Gap States in Organic Devices
    • 発表場所
      Chiba, Japan.
    • 年月日
      2013-01-18
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 新規多結晶モデルによる有機薄膜トランジスタにおける温度依存キャリア移動度の解析2013

    • 著者名/発表者名
      中村峻介, 松原亮介, 中村雅一
    • 学会等名
      第10回薄膜材料デバイス研究会
    • 発表場所
      アバンティ響都ホール(京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A New Analytical Method of Mobility Limiting Factors in Polycrystalline Organic Films: Influence of Epitaxial Growth of Pentacene Crystals Using Atomically Flat Substrates2013

    • 著者名/発表者名
      R. Matsubara and M. Nakamura
    • 学会等名
      The 11th China-Japan Joint Symposium on Conduction and Photoconduction in Organic Solids and Related Phenomena
    • 発表場所
      Changchun, China
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Crystal structures and carrier transport properties of pentacene polycrystalline films grown on atomically flat mica surfaces2013

    • 著者名/発表者名
      R. Matsubara, S. Ochiai, S. Nakamura, and M. Nakamura
    • 学会等名
      9th International Conference on Organic Electronics
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] マイカ劈開面におけるペンタセン多結晶膜のエピタキシャル成長2012

    • 著者名/発表者名
      落合慧紀, 松原亮介, 大橋昇, 中村雅一
    • 学会等名
      第9回薄膜材料デバイス研究会
    • 発表場所
      奈良県奈良市
    • 年月日
      2012-11-03
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] マイカ劈開面上でのペンタセン結晶成長2012

    • 著者名/発表者名
      落合慧紀,松原亮介,中村雅一
    • 学会等名
      第59回応用物理学関係連合講演会
    • 発表場所
      東京都新宿区
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Interface State Density in Pentacene Thin - Film Transistors Analyzed by Field - Effect Thermally - Stimulated - Current Method: Variation by Air Exposure2011

    • 著者名/発表者名
      T. Fujii, S. Kuniyoshi, M. Sakai, K. Kudo, R. Matsubara, and M. Nakamura
    • 学会等名
      2011 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] ホットプレス法による薄板状有機結晶デバイスの作製2011

    • 著者名/発表者名
      井上敦夫,岡本樹宣,城寶祐輝,酒井正俊,山内博,中村雅一,工藤一浩
    • 学会等名
      第72回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      山形市
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Determining Factor of Carrier Mobility in Pentacene Thin-Film Transistors: Influence of Substrate Surface and Growth Rate2011

    • 著者名/発表者名
      R. Matsubara, T. Nomura, M. Sakai, K. Kudo, M. Nakamura
    • 学会等名
      24th International Conference on Amorphous and Nanocrystalline Semiconductors (ICANS 24)
    • 発表場所
      Nara, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] AFMポテンショメトリによる有機薄膜トランジスタの評価

    • 著者名/発表者名
      松原亮介、中村雅一
    • 学会等名
      顕微鏡学会走査型プローブ顕微鏡分科会オープン研究会
    • 発表場所
      物質・材料研究機構(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 原子フラットなマイカ劈開面上にエピタキシャル成長したペンタセン多結晶膜における移動度制限要因の解析

    • 著者名/発表者名
      松原亮介, 落合慧紀,大橋昇, 中村俊介, 中村雅一
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部 平成25年度第2回講演会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学(生駒市)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] マイカをゲート絶縁膜に用いたペンタセンTFTの作製およびキャリア輸送制限要因の評価

    • 著者名/発表者名
      中村峻介,落合慧紀,松原亮介,中村雅一
    • 学会等名
      第60回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      神奈川工科大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Preparation of organic thin film transistor with ideally flat semiconductor/insulator interface using cleaved mica surface

    • 著者名/発表者名
      S. Ochiai, S. Nakamura, R. Matsubara, and M. Nakamura
    • 学会等名
      Seventh International Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics
    • 発表場所
      福岡県福岡市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Interface Gap States in Pentacene Thin-Film Transistors Measured by Gate-Field-Modulated Thermally-Stimulated-Current Method

    • 著者名/発表者名
      M. Nakamura
    • 学会等名
      Workshop on the Nature of Gap States in Organic Devices
    • 発表場所
      千葉県千葉市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Crystal structures of pentacene polycrystalline films grown on cleaved-mica surface and its influence on carrier transport

    • 著者名/発表者名
      R. Matsubara, S. Ochiai, and M. Nakamura
    • 学会等名
      2012 MRS Fall Meeting
    • 発表場所
      Boston, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] マイカ劈開面におけるペンタセン多結晶膜のエピタキシャル成長

    • 著者名/発表者名
      落合慧紀,松原亮介,大橋昇,中村雅一
    • 学会等名
      第9回薄膜材料デバイス研究会
    • 発表場所
      奈良県奈良市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Mobility Limiting Factors in Pentacene Thin-Film Transistors: Influence of the Film Growth Rate

    • 著者名/発表者名
      R. Matsubara, T. Nomura, M. Sakai, K. Kudo, and M. Nakamura
    • 学会等名
      2012 International Conference on Solid State Devices and Materials
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] マイカ劈開面上に成長したペンタセン薄膜の結晶構造

    • 著者名/発表者名
      松原亮介,落合慧紀,中村雅一
    • 学会等名
      第73回応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [図書] 薄膜の評価技術ハンドブック : 第4章第6節第1項走査型プローブ顕微鏡による電荷/電位マッピング2013

    • 著者名/発表者名
      中村雅一
    • 出版者
      テクノシステム
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [図書] 薄膜の評価技術ハンドブック:第4章第6節第1項走査型プローブ顕微鏡による電荷/電位マッピング2013

    • 著者名/発表者名
      中村雅一
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      テクノシステム
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] "PART II, Chapter 10, Mobility limiting factors in practical polycrystalline organic thin films" in "Electronic processes in organic electronics : Bridging electronic states and device properties"

    • 著者名/発表者名
      R. Matsubara, N. Ohashi, S.-G. Li, and M. Nakamura
    • 出版者
      Springer(in press)
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] ホームページアドレス

    • URL

      http://mswebs.naist.jp/LABs/greendevice/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [備考] 有機固体素子科学研究室 研究の具体例

    • URL

      http://mswebs.naist.jp/LABs/greendevice/research/example.html

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [備考] 有機固体素子科学研究室

    • URL

      http://mswebs.naist.jp/LABs/greendevice/

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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