| 研究課題/領域番号 |
17K06361
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| 研究機関 | 長岡工業高等専門学校 |
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研究代表者 |
皆川 正寛 長岡工業高等専門学校, 電子制御工学科, 准教授 (20584684)
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| 研究分担者 |
新保 一成 新潟大学, 自然科学系, 教授 (80272855)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| キーワード | 有機トランジスタ / 銀電極 / コンタクト抵抗 |
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| 研究実績の概要 |
交付申請書に記載した微細なグレーティングを形成する方法では、トランジスタの特性を大幅に改善することは難しいと前年度までに考えられた。従って、今年度は別のアプローチによりトランジスタの高機能化を検証した。具体的には、本研究ではsource-drain電極として酸化銀を用いたボトムコンタクト型OFETを作製した。更に作製した素子を用いて酸化処理時間と電気特性の関係を調べることでドレイン電流の増大，及び電極/有機層界面のコンタクト抵抗を低減できるか明らかにすることを目的とした。さらに当初の予定通り同一基板上にチャネル長の異なる素子を同時に成膜し、TLM法により素子のコンタク抵抗が銀電極の酸化によってどのように変化するか調べた。
まず、異なる酸化処理時間に対するDPA-FETの伝達特性と、各酸化処理時間における最大出力電流と移動度の変化を調べた。結果より酸化処理前の素子はFET動作が確認されなかったが、酸化処理後の素子は良好なトランジスタ特性が確認された．また，酸化処理時間が600 sの時 －578 μAと最も高いdrain電流が得られ，酸化処理時間が長くなるにつれ次第に減少した．600 s以降でAg2Oに代わってAgOが形成されたためと考えられた．
次に、本研究ではTLM(Transmission Line Method)により推定された電極/有機層界面のコンタクト抵抗の酸化時間に対する変化を調べた．実効gate電圧(VGT)が－65 V時のコンタクト抵抗(RC・W)は，酸化処理時間が15，600，3600 sの時にそれぞれ64 kΩcm，8 kΩcm，20 kΩcmとなり，600 sで最も低抵抗になることがわかった．このことから，Ag2Oが形成される場合に最もコンタクト抵抗が低減できることが明らかとなった．
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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
当初のグレーティングを用いたトランジスタの性能向上は上手くいかなかったが、電極表面の化学修飾により特性を大幅に改善できたことはよい成果と考えられる。
また、本成果はプリンテッドエレクトロニクスの本命である銀ナノインク電極にも適用可能な要素技術のため、さらに応用範囲は広がると期待される。
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| 今後の研究の推進方策 |
これまでに、蒸着法で形成した銀電極表面の化学修飾をメインに実験を行ってきた。
次年度は、銀ナノインク電極においても同様な効果が得られるのかを検証する予定である。
さらに、有機半導体層をウェットプロセスで形成した場合でも、化学修飾の効果が得られるかについても検証を行い、オールウェットプロセスによる高機能フレキシブルOFETを実現していく。
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