| 研究課題/領域番号 |
16J04410
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
東 英実 大阪大学, 基礎工学研究科, 特別研究員(DC1)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-22 – 2019-03-31
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| キーワード | ゲルマニウム / フレキシブル / 薄膜トランジスタ |
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| 研究実績の概要 |
採択者は，フレキシブル基板上への結晶性Ge-TFT作製と、ホイスラー合金を用いた不揮発メモリの作製及びそれらを融合した不揮発メモリ機能搭載型低消費電力フレキシブルTFTの創製を研究目的としている．これまで採択者は，フレキシブル基板上へ擬似単結晶Geを形成する技術と，それを用いたTFTプロセスを確立した．本研究で作製したフレキシブルGe-TFTの電界効果移動度は，低温で作製したp型の有機物半導体TFTや酸化物半導体TFTに比べて高い値を示したが，これらに比べてオンオフ比が小さいという問題があった．
これを改善するために，DC1採用第2年度はTFTのオンオフ比改善に注力した．採択者が今回の実験で活用したポストアニールには，酸素原子によるGe結晶のダングリングボンドの終端という効果が期待できる．その結果，フレキシブルGe-TFTのオンオフ比を一桁向上させることに成功した．ポストアニール前のTFT特性と比較するとId-Vg特性の点からオン電流の増加とオフ電流の大幅な低減が確認された．この結果は，ソースドレイン間に存在したリーク電流の低減を意味しており，まさに結晶欠陥の低減の効果に他ならない．前年度に作製したフレキシブルGe-TFTのオンオフ比は20程度であったが，ポストアニールによる結晶欠陥の低減により，オンオフ比150という値が得られた．この結果は，不揮発メモリ機能搭載型低消費電力フレキシブルTFTへの応用が期待される重要な成果であると言える．しかし，未だa-IGZOなどに匹敵するオンオフ比は得られていないため，さらなるオンオフ比の改善に着手する予定である．
以上の成果は，低消費電力フレキシブル・システムインディスプレイを実現するための極めて重要な成果である．
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
採択者は，フレキシブル基板上への結晶性Ge-TFT作製と，ホイスラー合金を用いた不揮発メモリの作製及びそれらを融合した不揮発メモリ機能搭載型低消費電力フレキシブルTFTの創製を研究課題としている．これは，低消費電力フレキシブル・システムインディスプレイのための重要技術である．DC1採用2年目は主に不揮発メモリを搭載するための結晶性Ge-TFTの性能向上に関する研究に従事した．特に，フレキシブル基板上の結晶性Ge-TFTの性能向上を目指し，Ge結晶の電気特性向上に着手した．作製したGe結晶の抱えている課題を明らかにして，ポストアニールによる結晶欠陥の低減を図ることにより，フレキシブルGe-TFTの性能向上を達成した．これは，低消費電力フレキシブル・システムインディスプレイを実現するための極めて重要な成果の一つであるため，当初の計画どうりに進展していると判断する．
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| 今後の研究の推進方策 |
現在，本成果に関係する論文を投稿中であり，早期に本技術の有用性を世界に向けて発信する予定である．最終年度は，フレキシブルGe-TFTのさらなるオンオフ比向上を図り，不揮発メモリ機能を有するトンネル磁気抵抗素子との融合を図る．
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