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3次元有機トランジスタを用いた有機チャネル高周波特性解明と高速デバイスの開発

研究課題

研究課題/領域番号 24350099
研究種目

基盤研究(B)

配分区分一部基金
応募区分一般
研究分野 機能材料・デバイス
研究機関地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所

研究代表者

宇野 真由美 (音羽真由美 / 音羽 真由美 / 宇野 真由美(音羽真由美))  地方独立行政法人大阪府立産業技術総合研究所, その他部局等, 研究員 (90393298)

研究分担者 金岡 祐介  大阪府立産業技術総合研究所, 制御・電子材料科, 研究員 (60443537)
山田 義春  大阪府立産業技術総合研究所, 制御・電子材料科, 主任研究員 (50463625)
植村 隆文  大阪大学, 産業科学研究所 先進電子デバイス研究分野, 特任准教授 (30448097)
竹谷 純一  東京大学, 新領域創成科学研究科, 物質系専攻教授 (20371289)
研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
17,420千円 (直接経費: 13,400千円、間接経費: 4,020千円)
2015年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2013年度: 4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2012年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
キーワード有機半導体 / 分子性半導体 / 有機トランジスタ / 応答特性 / キャリア密度 / 高周波測定 / 有機論理回路 / 高速化 / 縦型トランジスタ
研究成果の概要

有機トランジスタを用いた高速有機回路を構築する上で重要となる、チャネル内での動的なキャリア伝導機構を明らかにすることを目的として、世界最高速級の有機トランジスタを実現し、その過渡応答特性を評価した。サブミクロン長の縦型チャネルを集積化した3次元有機トランジスタ、及び塗布型有機単結晶トランジスタを独自に開発し、世界最高の応答特性となる20 MHzの遮断周波数と80MHz以上の整流特性を実現した。またキャリア密度と温度をパラメータとして応答特性を評価し、静的手法で求めた移動度からの計算値と比較した。これらの結果は、将来の有機論理回路の実現のために重要なブレイクスルーとなるものである。

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (21件) (うち招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Short- Channel Solution-Processed Organic Semiconductor Transistors and their Application in High-Speed Organic Complementary Circuits and Organic Rectifiers2015

    • 著者名/発表者名
      2)M. Uno, Y. Kanaoka, B.-S. Cha, N. Isahaya, M. Sakai, H. Matsui, C. Mitsui, T. Okamoto, J. Takeya, T. Kato, M. Katayama, Y. Usami, T. Yamakami
    • 雑誌名

      Advanced Electronic Materials

      巻: 1 号: 12 ページ: 1500178-1500184

    • DOI

      10.1002/aelm.201500178

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Low-resistance contacts of electroless-plated metals with high-mobility organic semiconductors: novel organic field-effect transistors with solution-processed electrodes2015

    • 著者名/発表者名
      M.Ito, M. Uno, J. Takeya
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 27 ページ: 53-58

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2015.08.025

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Thermal sensors and read-out circuits with organic semiconductors2015

    • 著者名/発表者名
      K. Nakayama, B.S. Cha, Y. Kanaoka, M. Uno, J. Takeya
    • 雑誌名

      Proceedings of The 32nd Sensor Symposium

      巻: 2015

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 高性能塗布型有機半導体トランジスタと有機論理回路への応用2015

    • 著者名/発表者名
      宇野真由美
    • 雑誌名

      応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス 分科会誌

      巻: 26 ページ: 55-59

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] High-speed organic transistors with three-dimensional organic channels and organic rectifiers based on them operating above 20 MHz2015

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Uno, Bu-Sung Cha, Yusuke Kanaoka, Jun Takeya
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 20 ページ: 119-124

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2015.02.005

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] All Solution-Processed Organic Single-Crystal Transistors with High Mobility and Low-Voltage Operation2015

    • 著者名/発表者名
      S. Sakai, J. Soeda, R. Haeusermann, H. Matsui, C. Mitsui, T. Okamoto, M. Ito, et al.
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 22 ページ: 1-4

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2015.03.015

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] プリンタブルRFIDの現状と展望2015

    • 著者名/発表者名
      宇野真由美、竹谷純一
    • 雑誌名

      月刊自動認識

      巻: 1 ページ: 39-41

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [雑誌論文] High-mobility organic transistors with wet-etch-patterned top electrodes: a novel patterning method for fine-pitch integration of organic devices2014

    • 著者名/発表者名
      K. Nakayama, M. Uno*, T. Uemura, N. Namba, Y. Kanaoka, T. Kato, M. Katayama, C. Mitsui, T. Okamoto, J. Takeya
    • 雑誌名

      Advanced Materials Interfaces

      巻: in press 号: 5

    • DOI

      10.1002/admi.201300124

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Flexible air-stable three-dimensional polymer field-effect transistors with high output current density2013

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

      Organic Electronics

      巻: 14 号: 11 ページ: 2908-2915

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2013.08.002

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] High-speed organic single-crystal transistors gated with short-channel air gaps: Efficient hole and electron injection in organic semiconductor crystals2013

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Uno, Takafumi Uemura, Yusuke Kanaoka, Zhihua Chen, Antonio Facchetti, Jun Takeya
    • 雑誌名

      Organic Electronics

      巻: 14 号: 6 ページ: 1656-1662

    • DOI

      10.1016/j.orgel.2013.03.009

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] lexible three-dimensional organic field-effect transistors fabricated by an imprinting technique2012

    • 著者名/発表者名
      Rie Nakahara, Mayumi Uno, Takafumi Uemura, Kazuo Takimiya, Jun Takeya
    • 雑誌名

      Advanced materials

      巻: 24 号: 38 ページ: 5212-5215

    • DOI

      10.1002/adma.201290234

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 有機トランジスタの高性能化技術とフレキシブルセンサへの応用2016

    • 著者名/発表者名
      宇野真由美
    • 学会等名
      大阪産業創造館テクニカルセミナー
    • 発表場所
      大阪産業創造館(大阪府)
    • 年月日
      2016-03-02
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高性能塗布型有機トランジスタと論理回路・センサへの応用2016

    • 著者名/発表者名
      宇野真由美
    • 学会等名
      応用物理学会関西支部 H27年度第3回講演会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府)
    • 年月日
      2016-02-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高性能塗布型有機トランジスタを用いた有機論理素子の開発2015

    • 著者名/発表者名
      宇野 真由美
    • 学会等名
      センサーEXPO 2016
    • 発表場所
      東京ビッグサイト(東京都)
    • 年月日
      2015-09-18
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 塗布有機半導体トランジスタを用いた4ビット無線デジタル伝送2015

    • 著者名/発表者名
      松井 弘之, 山村 祥史, 宇野 真由美, 添田 淳史, 岸村 眞治, 境 駿希, 田中 秀幸, 金岡 祐介, 車 溥相, 諫早 伸明, 中山 健吾, 柳生 慎悟, 宇佐美 由久, 横山 嵩祥, 大鷲 祐貴, 三津井 親彦, 岡本 敏宏, 竹谷 純一
    • 学会等名
      2015年第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (愛知県)
    • 年月日
      2015-09-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] センサ信号読出のための有機ADコンバータ2015

    • 著者名/発表者名
      中山 健吾、車 溥相、金岡 祐介、宇野 真由美、諫早 伸明、竹谷 純一
    • 学会等名
      2015年第76回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      名古屋国際会議場 (愛知県)
    • 年月日
      2015-09-13
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高性能有機トランジスタと論理回路・センサへの応用2015

    • 著者名/発表者名
      宇野 真由美
    • 学会等名
      おかやま電池関連技術研究会
    • 発表場所
      岡山ロイヤルホテル(岡山県)
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高性能塗布型有機半導体トランジスタと有機論理回路への応用2015

    • 著者名/発表者名
      宇野 真由美
    • 学会等名
      応用物理学会 有機分子・バイオエレクトロニクス 分科会
    • 発表場所
      富山大学(富山県)
    • 年月日
      2015-05-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 短チャネル塗布型有機トランジスタを用いた有機CMOS回路2015

    • 著者名/発表者名
      宇野真由美, 金岡 祐介, 諫早 伸明, 柳生 慎悟, 境 駿希, 山村祥史, 松井 弘之, 車 溥相, 中山 健吾, 三津井 親彦, 岡本 敏宏, 竹谷 純一
    • 学会等名
      2014年第62回応用物理学会春季学術講演会
    • 発表場所
      東海大学湘南キャンパス (神奈川県)
    • 年月日
      2015-03-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 有機トランジスタとそのセンサ応用2015

    • 著者名/発表者名
      宇野真由美
    • 学会等名
      新無機膜研究会 第14次技術調査委員会
    • 発表場所
      大阪府立産業技術総合研究所(大阪府)
    • 年月日
      2015-03-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 高速有機整流素子と有機CMOSリングオシレータを用いたRF変調回路2014

    • 著者名/発表者名
      金岡祐介, 宇野 真由美, 中山健吾, 竹谷純一, 松本孝典, 加藤哲弥, 片山雅之, 宇佐美由久
    • 学会等名
      2014年第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学 札幌キャンパス (北海道)
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 3次元有機トランジスタを用いた接触荷重センサ2014

    • 著者名/発表者名
      宇野 真由美, 金岡祐介,車 溥相, 阿南 裕穂, 加納 一彦, 片山雅之
    • 学会等名
      2014年第75回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      北海道大学 札幌キャンパス (北海道)
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] インプリントによる3次元有機トランジスタ2014

    • 著者名/発表者名
      宇野 真由美
    • 学会等名
      応用物理学会シングルナノパターニング研究グループ第3回講演会
    • 発表場所
      大阪大学産業科学研究所 (大阪府)
    • 年月日
      2014-07-14
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Technology Development for Printed LSIs Based on Organic Semiconductors2014

    • 著者名/発表者名
      J. Takeya and M. Uno
    • 学会等名
      VLSI Symposium 2014
    • 発表場所
      ホノルル(米国)
    • 年月日
      2014-06-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 短チャネル・高移動度有機塗布結晶トランジスタを用いた高速整流素子2014

    • 著者名/発表者名
      宇野真由美, 金岡祐介、車 溥相, 三津井親彦, 岡本敏弘, 竹谷 純一
    • 学会等名
      2014年第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(神奈川県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高速応答3次元有機トランジスタ2013

    • 著者名/発表者名
      宇野真由美,車溥相,瀧宮和男, 竹谷純一
    • 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(神奈川県)
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 高性能なフレキシブル3次元有機トランジスタ2013

    • 著者名/発表者名
      宇野真由美
    • 学会等名
      JST推薦シース新技術説明会
    • 発表場所
      JST東京本部(東京都)
    • 年月日
      2013-03-11
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] High-speed and high-power three-dimensional organic field-effect transistors2013

    • 著者名/発表者名
      Mayumi Uno, Bu-sung Cha, Kengo Nakayama, Kazuo Takimiya, Jun Takeya
    • 学会等名
      ISCS 2013 International Symposium on Compound Semiconductors(invited)
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 高速有機トランジスタを用いたダイオードの高速整流特性2013

    • 著者名/発表者名
      宇野 真由美, 金岡祐介, 竹谷 純一
    • 学会等名
      2013年第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 高移動度有機トランジスタを用いたCMOS回路2013

    • 著者名/発表者名
      金岡祐介, 宇野 真由美, 中山健吾, 松本孝典, 加藤哲弥, 片山雅之, 竹谷純一
    • 学会等名
      2013年第74回応用物理学会秋季学術講演会
    • 発表場所
      同志社大学 京田辺キャンパス(京都府)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 塗布結晶化による高移動度有機トランジスタと論理素子への応用2013

    • 著者名/発表者名
      宇野 真由美
    • 学会等名
      セミコン・ジャパン2013 プリンテッドエレクトロニクス研究会シンポジウム (招待)
    • 発表場所
      幕張メッセ(千葉県)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 三次元構造を利用した高出力フレキシブルポリマーTFT2012

    • 著者名/発表者名
      中山健吾,宇野真由美,尾坂格, 瀧宮和男,竹谷純一
    • 学会等名
      2012秋季応用物理学会学術講演会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県)
    • 年月日
      2012-09-13
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] 大阪府立産業技術総合研究所 制御・電子材料科

    • URL

      http://tri-osaka.jp/fields/seigyo_denshizairyou/

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実績報告書

URL: 

公開日: 2012-04-24   更新日: 2019-07-29  

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