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2017 年度 実績報告書

光応答性電荷移動層を用いたフォトクロミックエレクトロニクス電子デバイス

研究課題

研究課題/領域番号 15K13669
研究機関京都大学

研究代表者

松田 建児  京都大学, 工学研究科, 教授 (80262145)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード有機エレクトロニクス / フォトクロミズム / 電界効果トランジスタ / 光スイッチング
研究実績の概要

今年度は、縮合多環芳香族分子を側鎖に有するジアリールエテンをチャネル層に用いた電界効果トランジスタについて、分子合成とデバイス評価を行うことを目的とした。これまでに、ビフェニルを側鎖に持つジアリールエテンを用いた光応答性トランジスタが、紫外光と可視光の照射によって、チャネル層が絶縁体の開環体と半導体の閉環体の間を光異性化することにより、トランジスタ性能の光応答を示し、光照射によるON/OFF比は約1000であることを報告してきた。光照射によるON/OFF比はゲート電圧印加によるON/OFF比と同程度であり、ジアリールエテン閉環体の半導体特性はp型であった。今年度、ベンゾチエノチオフェン環を側鎖に持つジアリールエテンを用いた光応答性トランジスタにおいて、紫外光照射によって生じる閉環体がp型だけでなくn型としても動作するアンバイポーラ特性を示すことを明らかにした。Vd=60 Vに固定した際のドレイン電流のゲート電圧依存性の測定において、Vg=45 Vの前後どちらにおいても正のドレイン電流が誘起され、アンバイポーラ特性を示した。光照射によるON/OFF比は、p型について240、n型について>25と求められた。ゲート電圧印加によるON/OFF比はp型について160、n型について35と求められ、光照射とゲート電圧印加の効果は同程度であった。アンバイポーラ特性を持つトランジスタを用いることで回路中の素子数を減らすことができるために、光応答型のアンバイポーラトランジスタは、集積度の向上に寄与できると考えられる。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2018 2017

すべて 学会発表 (3件)

  • [学会発表] ジアリールエテントランジスタにおけるアンバイポーラ特性と光制御2018

    • 著者名/発表者名
      黒川裕香、早川竜馬、島田信哉、東口顕士、野口裕、松田建児、若山裕
    • 学会等名
      第65回応用物理学会春季学術講演会
  • [学会発表] 電荷注入障壁の制御によるジアリールエテン有機半導体特性の光スイッチング2018

    • 著者名/発表者名
      島田信哉、東口顕士、早川竜馬、黒川裕香、若山裕、松田建児
    • 学会等名
      日本化学会第98春季年会
  • [学会発表] ジアリールエテン有機半導体の UV 事前照射による電極近傍における閉環体分率増大および電荷注入障壁低減2017

    • 著者名/発表者名
      島田信哉、東口顕士、早川竜馬、黒川裕香、若山裕、松田建児
    • 学会等名
      2017年光化学討論会

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公開日: 2018-12-17  

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