全印刷方式によって作製された有機トランジスタの特性向上と集積回路応用

• 研究課題/領域番号: 25820134
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 山形大学
• 研究代表者: 福田 憲二郎 山形大学, 理工学研究科, 助教 (40613766)
• 研究期間 (年度): 2013-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円); 2013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 / プリンテッドエレクトロニクス / フレキシブルエレクトロニクス / 有機半導体 / 集積回路 / プリンテッド・エレクトロニクス

研究成果の概要

全行程を印刷法によって作製した有機トランジスタにおいて、世界最高水準の性能を達成した。この印刷型トランジスタを集積化させ、高度に集積化された回路を実現し、良好な駆動を達成した。さらに、超薄型・超柔軟なフィルム基板上に全印刷方式によって有機集積回路を作製することにも成功した。以上に示された研究成果は、実生活のあらゆる場所・曲面に大面積・高性能な有機集積回路を実装可能であるということを示す重要な成果である。

研究成果

• [雑誌論文] Control of threshold voltage in organic thin-film transistors by modifying gate electrode surface with MoOX aqueous solution and inverter circuit applications (2015)
  • 著者名/発表者名: Rei Shiwaku, Yudai Yoshimura, Yasunori Takeda, Kenjiro Fukuda, Daisuke Kumaki, and Shizuo Tokito
  • 雑誌名: Applied Physics Letters 巻: 106 号: 5 ページ: 053301-053301
  • DOI: 10.1063/1.4907317
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Flip-flop logic circuit based on fully solution-processed organic thin film transistor devices with reduced variations in electrical performance (2015)
  • 著者名/発表者名: Yasunori Takeda, Yudai Yoshimura, Faiz Adi Ezarudin Bin Adib, Daisuke Kumaki, Kenjiro Fukuda, and Shizuo Tokito
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 54 号: 4S ページ: 04DK03-04DK03
  • DOI: 10.7567/jjap.54.04dk03
  • NAID: 210000145052
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fully-printed high-performance organic thin-film transistors and circuitry on one-micron-thick polymer films (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenjiro Fukuda, Yasunori Takeda, Yudai Yoshimura, Rei Shiwaku, Lam Truc Tran, Tomohito Sekine, Makoto Mizukami, Daisuke Kumaki, and Shizuo Tokito
  • 雑誌名: Nature Communications 巻: 5 号: 1 ページ: 4147-4147
  • DOI: 10.1038/ncomms5147
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] High-speed operation in printed organic inverter circuits with short channel length (2014)
  • 著者名/発表者名: Yudai Yoshimura, Yasunori Takeda, Kenjiro Fukuda, Daisuke Kumaki, and Shizuo Tokito
  • 雑誌名: Organic Electronics 巻: 15 号: 11 ページ: 2696-2701
  • DOI: 10.1016/j.orgel.2014.08.001
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Fully Solution-Processed Flexible Organic Thin Film Transistor Arrays with High Mobility and Exceptional Uniformity (2014)
  • 著者名/発表者名: Kenjiro Fukuda1, Yasunori Takeda, Makoto Mizukami, Daisuke Kumaki & Shizuo Tokito
  • 雑誌名: Scientific Reports 巻: 4 号: 1 ページ: 3947-3947
  • DOI: 10.1038/srep03947
  • 査読あり
• [学会発表] Fully-printed and Ultraflexible Organic Integrated Circuits (2015)
  • 著者名/発表者名: Kenjiro Fukuda
  • 学会等名: BIT's Annual World Congress of Smart Materials-2015 (WCSM)
  • 発表場所: Busan Exhibition & Convention Center (BEXCO), Republic of Korea
  • 年月日: 2015-03-24
  • 招待講演
• [学会発表] 短チャネル・短コンタクト長全印刷型トランジスタ (2015)
  • 著者名/発表者名: 福田憲二郎, 岡本 朋子, 儘田 正史, 熊木 大介, 片山 嘉則, 時任 静士
  • 学会等名: 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
• [学会発表] 印刷型有機トランジスタの閾値電圧制御と回路応用 (2015)
  • 著者名/発表者名: 塩飽 黎, 吉村 悠大, 竹田 泰典, 福田 貴, 福田憲二郎, 熊木 大介, 時任 静士
  • 学会等名: 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: 2015-03-12
• [学会発表] 強誘電性高分子層の熱処理温度による強誘電体ゲート有機薄膜トランジスタのメモリ特性改善 (2015)
  • 著者名/発表者名: 菅野 亮, 関根 智仁, 福田憲二郎, 熊木 大介, 時任 静士
  • 学会等名: 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: 2015-03-12
• [学会発表] 超薄型フィルム上の大面積全印刷有機集積回路 (2015)
  • 著者名/発表者名: 福田憲二郎
  • 学会等名: ふくしまものづくり企業交流会
  • 発表場所: コラッセふくしま, 福島県
  • 年月日: 2015-01-20
  • 招待講演
• [学会発表] 全印刷型有機集積回路～高性能化、高均一化、軽量化への取り組み～ (2015)
  • 著者名/発表者名: 福田憲二郎
  • 学会等名: プリンテッド・江レクトニクス研究会 第4回研究会
  • 発表場所: 国立オリンピック記念青少年総合センター, 東京都
  • 年月日: 2015-01-16
  • 招待講演
• [学会発表] 溶液プロセスによる有機TFTの閾値電圧制御およびインバータ回路応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塩飽黎, 吉村悠大, 竹田泰典, 福田憲二郎, 熊木大介, 時任静士
  • 学会等名: 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
• [学会発表] 高分子フィルム上に形成する軽量・大面積有機集積回路 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福田憲二郎, 時任静士
  • 学会等名: プラスチック成形加工学会大143回講演会
  • 発表場所: 山形大学工学部百周年記念会館, 山形県
  • 年月日: 2014-09-11
  • 招待講演
• [学会発表] 印刷で作る柔らかな集積回路 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福田憲二郎, 時任静士
  • 学会等名: 平成26年度産学交流夏季セミナー
  • 発表場所: 伝国の杜, 山形県
  • 年月日: 2014-08-28
  • 招待講演
• [学会発表] インクジェット法を用いた全塗布型有機トランジスタの作製と集積回路応用 (2014)
  • 著者名/発表者名: 竹田泰典, 小林 悠, Faiz Adi Ezarudin Bin Adib, 福田憲二郎・熊木大介, 時任静士
  • 学会等名: 電子情報通信学会電子デバイス研究会（ED）
  • 発表場所: 山形大学工学部百周年記念会館, 山形県
  • 年月日: 2014-04-18
• [学会発表] ゲート電極表面処理による有機薄膜トランジスタの閾値電圧制御 (2014)
  • 著者名/発表者名: 塩飽 黎, 吉村悠大, 福田憲二郎, 熊木大介, 時任静士
  • 学会等名: 電子情報通信学会電子デバイス研究会（ED）
  • 発表場所: 山形大学工学部百周年記念会館, 山形県
  • 年月日: 2014-04-18
• [学会発表] オール印刷型フレキシブル有機集積回路実現を目指した基盤研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福田憲二郎, 時任静士
  • 学会等名: 情報科学用有機材料第１４２委員会「有機光エレクトロニクス部会 第５８回研究会」－プリンタブル・エレクトロニクスの最前線－
  • 発表場所: 東京理科大学森戸記念館, 東京都
  • 招待講演
• [学会発表] 印刷型有機インバータ回路の短チャネル化による高速動作 (2014)
  • 著者名/発表者名: 吉村悠大，竹田泰典，関根智仁，福田憲二郎，熊木大介，時任静士
  • 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
• [学会発表] 超薄型パリレンフィルム上の全印刷型有機インバータ回路 (2014)
  • 著者名/発表者名: 福田憲二郎，竹田泰典，熊木大介，時任静士
  • 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
• [学会発表] オール塗布法で作製した高移動度有機TFTのチャネル長依存性 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田憲二郎, 竹田泰典, 水上誠, 熊木大介, 時任静士
  • 学会等名: 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
• [学会発表] 自己組織化単分子膜を用いた塗布型銀電極の修飾による塗布型有機トランジスタの高性能化 (2013)
  • 著者名/発表者名: 吉村悠大, 竹田泰典, 佐藤翼, 福田憲二郎, 熊木大介, 時任静士
  • 学会等名: 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
• [学会発表] 印刷法による高性能有機TFTバックプレーン試作技術 (2013)
  • 著者名/発表者名: 福田憲二郎, 竹田泰典, 水上 誠, 熊木大介, 時任静士
  • 学会等名: 有機EL討論会第16回例会
  • 発表場所: 日本化学未来館みらいCANホール, 東京,
• [学会発表] Channel length dependence of device performances in fully-solution processed flexible organic thin-film transistor array (2013)
  • 著者名/発表者名: Kenjiro Fukuda, Yasunori Takeda, Makoto Mizukami, Daisuke Kumaki, and Shizuo Tokito
  • 学会等名: 2013 Materials Research Society Fall Meeting & Exhibit
  • 発表場所: Hynes Convention Center, Boston, MA（アメリカ合衆国）
• [図書] 次世代プリンテッドエレクトロニクス技術 (2015)
  • 著者名/発表者名: 時任静士、クレイ・シェパード、依田健志、永井大輔、渡辺静晴、板倉義雄、池上和志、山岡弘明、金村聖志、福田憲二郎、竹田泰典、石田敬雄、向田雅一、衛慶碩、桐原和大、佐野康、小林大介、谷理、関根智仁、熊木大介、他
  • 総ページ数: 274
  • 出版者: シーエムシー出版
• [備考] 時任・熊木・福田研究室
  • URL: http://tokitolabo.yz.yamagata-u.ac.jp/index.html
• [備考] ROEL 山形大学有機エレクトロニクス研究センター
  • URL: http://organic.yz.yamagata-u.ac.jp/
• [備考] 時任・熊木・福田研究室ホームページ
  • URL: http://tokitolabo.yz.yamagata-u.ac.jp/html/index.html