有機強誘電体超薄膜を用いたローラブル超高感度赤外イメージセンサーの開発

2008 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18360147
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子・電気材料工学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 石田 謙司 神戸大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20303860)
• 研究分担者: 山田 啓文 京都大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (40283626) ; 小林 圭 京都大学, 国際融合創造センター, 助教 (40335211) ; 桑島 修一郎 京都大学, 工学研究科, 助教 (80397588) ; 上田 裕清 神戸大学, 大学院・工学研究科, 教授 (40116190) ; 小柴 康子 神戸大学, 大学院・工学研究科, 助手 (70243326)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2008
• キーワード: 強誘電体 / 有機分子 / 薄膜 / 構造制御 / 赤外センサー / フレキシブル / 焦電

研究概要

高分子フィルム上に有機強誘電体を薄膜形成することで、鉛フリーなローラブル高感度赤外センサーの開発を目指した。黒体炉からの放射赤外線に対する焦電応答特性を解析した結果、下部電極としては赤外線反射率が高く安定なDEヒステリシス特性を示す金薄膜が、上部電極としては赤外線を高効率熱変換するクロム電極が適することを示した。またデバイス湾曲形態におけるセンサー駆動、同一フィルム基板上に複数形成した素子の独立動作を確認し、フレキシブル有機赤外センサーとしての可能性を示した

研究成果

• [雑誌論文] Piezoelectric properties of vinylidene fluoride oligomer for use in medicaltactile sensor applications, Sensors and Actuators (2008)
  • 著者名/発表者名: Kazuto Takashima, Satoshi Horie, Toshiharu Mukai, Kenji Ishida, KazumiMatsushige
  • 雑誌名: A. Physical 144 ページ: 90-96
  • 査読あり
• [雑誌論文] 触覚センサのためのVDFオリゴマーの圧電特性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 高嶋一登、堀江聡、向井利春、石田謙司、松重和美
  • 雑誌名: 日本ロボット学会誌 26、6 ページ: 243-249
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Ferroelectric/Metal Interface Structure on Polarization Reversal (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Horie, Kenji Ishida, Kei Noda, Shuichiro Kuwajima, Hirofumi Yamada, KazumiMatsushige
  • 雑誌名: Japanese Jornal of Applied Phsics 47, 2B ページ: 1259-1262
  • 査読あり
• [雑誌論文] The effect of local polarized domains of ferroelectric P(VDF/TrFE)copolymer thin film on a carbon nanotube field-effect transistor (2008)
  • 著者名/発表者名: Taichi Nishio, Yuji Miyato, Kei Kobayashi, Kenji Ishida, Kazumi, Matsushige and Hirofumi Yamada
  • 雑誌名: Nanotechnology 199 ページ: 035202(4)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of ferroelectri/metal interfaceunder the repeated polarizaton switching (2008)
  • 著者名/発表者名: Shinichiro Nozaki, Kenji Ishida, Arifumi Matsumoto, Satoshi Horie, Shuichiro Kuwajima,Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige
  • 雑誌名: Thin Solid Films 516, 9 ページ: 2450-2453
  • 査読あり
• [雑誌論文] Ferro- and piezoelectric properties of vinylidene fluoride oligomer thinfilm fabricated on flexible polymer film (2007)
  • 著者名/発表者名: Arifumi Matsumoto, Kenji Ishida, Shuichiro Kuwajima, Satoshi Horie, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige
  • 雑誌名: APPLIED PHYSICS LETTERS 90 ページ: 202906(3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Flexible programmable logic gate using organic ferroelectric multilayer (2007)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Horie, Kenji Ishida, Kei Noda, Shuichiro Kuwajima, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige
  • 雑誌名: APPLIED PHYSICS LETTERS 91 ページ: 193506(3)
  • 査読あり
• [雑誌論文] 応用物理分野からみた化学との融合領域を探る (2007)
  • 著者名/発表者名: 松重和美、石田謙司
  • 雑誌名: ~分子ナノテクノロジーからみた化学の重要性~、化学と工業(化学会会誌) 60-1 ページ: 14-15
  • 査読あり
• [学会発表] フィルム型有機焦電センサにおける構造・電気特性の下部電極依存性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 古川雅士, 澤越達哉, 山下沙織, 小柴康子, 三崎雅裕, 堀江聡, 石田謙司, 上田裕清
  • 学会等名: 第56回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 筑波大学
  • 年月日: 2009-04-01
• [学会発表] Study on Lead-free Organic Pyroelectric Sensor, Fifth International (2009)
  • 著者名/発表者名: Masato Furukawa, Tatsuya Sawagoshi, Yasuko Koshiba, Masahiro Misaki, Satoshi Horie, KenjiIshida, Yasukiyo Ueda
  • 学会等名: Conference on Molecular Electronics and Bioelectronics (M&BE5)
  • 発表場所: Miyazaki
  • 年月日: 2009-03-17
• [学会発表] 有機強誘電体の構造制御と焦電・圧電機能 (2009)
  • 著者名/発表者名: 石田謙司
  • 学会等名: 圧電マイクロデバイス研究会
  • 発表場所: 大阪大学
  • 年月日: 2009-01-21
• [学会発表] Development of new High-Speed Deposition process for low-cost and flexibleorganic electronic sensors (2008)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Horie, Kenji Ishida, Kei Noda, Shuichiro Kuwajima, Hirofumi Yamada, KazumiMatsushige
  • 学会等名: 2008 Material Research Society Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20081201-05
• [学会発表] 有機焦電センサの感度向上に向けた構造最適化 (2008)
  • 著者名/発表者名: 澤越達哉, 小柴康子, 石田謙司, 上田裕清
  • 学会等名: 第57回高分子討論会
  • 発表場所: 大阪市立大学
  • 年月日: 20080924-26
• [学会発表] 有機強誘電体薄膜を用いた焦電型赤外線センサ特性の膜厚依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 澤越達哉, 石田稔博, 小柴康子, 石田謙司, 上田裕清
  • 学会等名: 第55回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 日本大学
  • 年月日: 20080300
• [学会発表] Lead-free Pyroelectric Infrared Sensor using Organic ferroelectrics (2008)
  • 著者名/発表者名: Tatsuya Sawagoshi, Yasuko Koshiba, Kenji Ishida, Yasukiyo Ueda
  • 発表場所: Chitose
  • 年月日: 2008-10-23
• [学会発表] 有機焦電センサにおける光熱変換用Cr上部電極の膜厚依存性 (2008)
  • 著者名/発表者名: 澤越達哉, 小柴康子, 石田謙司, 上田裕清
  • 学会等名: 第69回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 中部大学
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] Organic Ferroelectric Multilayer for Programmable LogicGate (2008)
  • 著者名/発表者名: Kenji Ishida, Satoshi Horie, Kazumi Matsushige, Yasukiyo Ueda
  • 学会等名: 13th International Symposium on Electrets(ISE13)
  • 発表場所: Tokyo
  • 年月日: 2008-09-16
• [学会発表] 分極挙動を利用した有機メモリ・センサ、兵庫県インキュベートセンター (2008)
  • 著者名/発表者名: 石田謙司、小柴康子、上田裕清
  • 学会等名: インキュベート事業講演会
  • 発表場所: 兵庫県立工業技術センター
  • 年月日: 2008-02-01
• [学会発表] Kazumi Matsushige, Investigation of carrier modulation at the semiconductor channel inorganic ferroelectric field effect transistor (2007)
  • 著者名/発表者名: Takuya Honjyo, Kei Noda, Shuichiro Kuwajima, Kenji Ishida, Hirofumi Yamada
  • 学会等名: 2007 Material Research Society Fall Meeting
  • 発表場所: Boston, USA
  • 年月日: 20071128-1203
• [学会発表] Polarization Reversal of Organic Ferroelectric/Metal Interface Remaining in aVacuum throughout Fabrication Process (2007)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Horie, Kenji Ishida, Kei Noda, Shuichiro Kuwajima, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige
  • 学会等名: 1st International Symposium on Ultimate Stability ofNano-structured Polymers and Composites
  • 発表場所: Kanazawa
  • 年月日: 20071012-13
• [学会発表] Carrier modulation by polarization reversal of the ferroelectrics (2007)
  • 著者名/発表者名: Takuya Honjyo, Kei Noda, Shuichiro Kuwajima, Kenji Ishida, Hirofumi Yamada, Kazumi Matsushige
  • 学会等名: Korea-Japan Joint Forum2007 Organic Materials for Electronics and Photonics
  • 発表場所: Seoul, Korea
  • 年月日: 20070927-29
• [学会発表] 有機強誘電体VDFオリゴマーを用いた1T型強誘電体メモリに関する研究 (2007)
  • 著者名/発表者名: 本所卓也、野田啓、桑島修一郎、石田謙司、山田啓文、松重和美
  • 学会等名: 第68回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 20070904-08
• [学会発表] プラスチックフィルム上に作製した有機強誘電体薄膜を用いたフレキシブル赤外線センサ (2007)
  • 著者名/発表者名: 松本有史, 野田啓, 桑島修一郎, 石田謙司, 山田啓文, 松重和美
  • 学会等名: 第56回高分子学会年次大会
  • 発表場所: 京都国際会議場
  • 年月日: 20070529-31
• [学会発表] 有機強誘電体を用いた焦電型フレキシブル赤外センサ (2007)
  • 著者名/発表者名: 松本有史、野田啓、桑島修一郎、石田謙司、山田啓文, 松重和美
  • 学会等名: 春期第54回応用物理学関係連合講演会
  • 発表場所: 青山学院大学
  • 年月日: 20070327-30
• [学会発表] Infrared Sensor with Organic Ferroelectrics Fabricated on FlexiblePlastic Substrate (2006)
  • 著者名/発表者名: Arifumi Matsumoto, Satoshi Horie, Shuichiro Kuwajima, Kenji Ishida, Hirofumi Yamada,Kazumi Matsushige
  • 学会等名: Substrate, The 7th Internatinal Conference on Nano-Molecular Electronics (ICNME2006)
  • 発表場所: Kobe, Japan
  • 年月日: 20061213-15
• [学会発表] Improvement of the Thremal-Response of VDF OligomerPyroelectric Infrared Sensor Fabricated on theThinner Plastic Films (2006)
  • 著者名/発表者名: Arifumi Matsumoto, Satoshi Horie, Shuichiro Kuwajima, Kenji Ishida, Hirofumi Yamada,Kazumi
  • 学会等名: Korea Japan Joint Forum 2006 Organic Materials for Electronics andPhotonics
  • 発表場所: Niigata
  • 年月日: 20061002-05
• [学会発表] 有機強誘電体薄膜を用いた焦電型赤外センサ特性の電極種依存性 (2006)
  • 著者名/発表者名: 松本有史、本所卓也、堀江聡、桑島修一郎、石田謙司, 松重和美
  • 学会等名: 秋季第67回応用物理学会学術講演会
  • 発表場所: 立命館大学
  • 年月日: 20060829-0901
• [学会発表] 分極制御した強誘電性分子膜の光・電子機能 (2006)
  • 著者名/発表者名: 石田謙司、野田啓、桑島修一郎、川畑弘、小林圭、山田啓文, 松重和美
  • 学会等名: 第7回ナノ工学セミナー
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2006-11-22
• [図書] 分子エレクトロニクスの基盤技術と将来展望 (2009)
  • 著者名/発表者名: 堀江聡、石田謙司、松重和美
  • 総ページ数: 228-239
  • 出版者: 第7章有機薄膜/分子メモリとロジック応用株式会社シーエムシー出版
• [図書] 表面物性工学ハンドブック第2版第24章有機素子、24-1節概説 (2007)
  • 著者名/発表者名: 松重和美、石田謙司
  • 総ページ数: 911-912
  • 出版者: 丸善出版
• [図書] 有機エレクトロニクスにおける分子配向の最新技術第6章新規有機デバイスと分子配向、6-1節有機強誘電体メモリー (2007)
  • 著者名/発表者名: 石田謙司、松重和美
  • 総ページ数: 249-256
  • 出版者: 株式会社シーエムシー出版