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2018 年度 実施状況報告書

低電圧駆動有機トランジスタの駆動原理解明とセンシングデバイスへの応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K05256
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

酒井 平祐  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 講師 (30580401)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
キーワード有機電界効果トランジスタ / フレキシブルデバイス / 低電圧駆動
研究実績の概要

本年度の研究目的は、5 V以下の低電圧で駆動する有機電界効果トランジスタ(Organic Field-Effect Transistor, OFET)を再現性良く作製するためのプロセスを確立し、次年度以降の評価へと繋げることである。加えて、これら低電圧駆動OFETにおけるキャリアトラップや分子の配向を評価することである。
本年度は、これまでの研究成果をベースとしてトップデータとしては3 Vで駆動し、SS値が100 mV/dec程度のOFETを作製することができるようになっている。まだ歩留まりが高くないもののSS値が100~200 mV/decで収まっていることから再現性は昨年度までの研究前に比べて向上していると判断している。
加えて、低電圧化にはガラス基板のみならず厚さが100 μmや25 μmのプラスチック基板を用いたデバイスにおいても成功しており、次年度以降評価するデバイスとして活用していく計画となっている。
一方で、キャリアトラップや分子の配向評価などの研究に関しても進めているが、データの再現性や信頼性のあるデータの取得に難航している状況であるため、この点に関しては研究の進捗が計画よりも遅れている。
しかし、来年度以降の研究計画であった新規材料を用いた低電圧駆動OFETの作製には、前倒しで成功することができた。この材料についても、上記の評価に使う材料とする計画となっている。
同様に来年度以降の研究計画であった印刷を用いたセンサーシートの作製にも一部着手することができた。この点については、引き続き検討を進めていく予定である。

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

研究実績の概要に示した通り、有機トランジスタの低電圧化やフレキシブル化に成功し、新規材料の適用やセンサーシート化にも着手ができている。この点では、当初の計画以上に進展していると言える。
一方で、キャリアトラップや分子の配向評価などの研究に関しては予定より遅れている。これらの状況を鑑み、上の区分とした。

今後の研究の推進方策

今年度は引き続き研究計画に沿って、研究開発を進めていく。研究の進捗が相対的に遅れているキャリアトラップや分子の配向評価などについては重点的かつ集中的に研究を進めていきたい。
低電圧駆動トランジスタの作製や新規材料の応用、センサーシートの開発については、現在のペースのままで研究計画に則り進めて行く予定である。

次年度使用額が生じた理由

複数ある研究課題の内、予想を超えて順調に進んだものがあった一方で、少し遅れている課題もあった。この課題に係わる予算が主に物品費として残ってしまった。
この課題の解決に向けて必要な物品は確定しているので、次年度の早期に入手し、課題の解決を進めていきたい。

  • 研究成果

    (18件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] UTC(ベトナム)

    • 国名
      ベトナム
    • 外国機関名
      UTC
  • [雑誌論文] Fabrication of the Flexible Dual-Gate OFET Based Organic Pressure Sensor2019

    • 著者名/発表者名
      ISHIKAWA Tatsuya、SAKAI Heisuke、MURATA Hideyuki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E102.C ページ: 188~191

    • DOI

      10.1587/transele.2018OMS0013

  • [雑誌論文] Patterning of OLED Glass Substrate for Improving Light Outcoupling Efficiency2019

    • 著者名/発表者名
      LLOYD Savanna、TANIGAWA Tatsuya、SAKAI Heisuke、MURATA Hideyuki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E102.C ページ: 180~183

    • DOI

      10.1587/transele.2018OMS0010

  • [雑誌論文] Application of Gold Powder Made from Gold Leaf for Conductive Inks2019

    • 著者名/発表者名
      YAMASHITA Sayaka、SAKAI Heisuke、MURATA Hideyuki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E102.C ページ: 176~179

    • DOI

      10.1587/transele.2018OMS0009

  • [雑誌論文] Control of Threshold Voltage and Low-Voltage Operation in Organic Field Effect Transistor2019

    • 著者名/発表者名
      ABE Yasuyuki、SAKAI Heisuke、DAO Toan Thanh、MURATA Hideyuki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Electronics

      巻: E102.C ページ: 184~187

    • DOI

      10.1587/transele.2018OMS0012

  • [雑誌論文] Versatile Approach for Reducing Propagation Loss in Wet-Electrospun Polymer Fiber Waveguides2018

    • 著者名/発表者名
      Ishii Yuya、Omori Keisho、Sakai Heisuke、Arakawa Yuki、Fukuda Mitsuo
    • 雑誌名

      ACS Omega

      巻: 3 ページ: 6787~6793

    • DOI

      10.1021/acsomega.8b00835

  • [雑誌論文] Electrospun poly(methyl methacrylate) fibrous mat showing piezoelectric properties2018

    • 著者名/発表者名
      Nobeshima Taiki、Ishii Yuya、Sakai Heisuke、Uemura Sei、Yoshida Manabu
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Applied Physics

      巻: 57 ページ: 05GC06-1~5

    • DOI

      https://doi.org/10.7567/JJAP.57.05GC06

  • [学会発表] Investigation of the sensing mechanism of the dual-gate low voltage organic transistor based pressure sensor2019

    • 著者名/発表者名
      O. O. Osinimu, H. Sakai, Y. Ishii and H. Murata
    • 学会等名
      15th International thin-film transistor conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigation of the sensing mechanism of the dual-gate low voltage organic transistor for pressure sensing by quantitative analysis2019

    • 著者名/発表者名
      O. O. Osinimu, H. Sakai, Y. Ishii and H. Murata
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会 春季学術講演会
  • [学会発表] 低電圧駆動有機電界効果トランジスタメモリにおけるホールトラップ容量の解析2019

    • 著者名/発表者名
      阿部泰之、酒井平祐、村田英幸
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会 春季学術講演会
  • [学会発表] Dual-gate OFET型フレキシブルひずみセンサ2019

    • 著者名/発表者名
      竹内滉生、酒井平祐、村田英幸
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会 春季学術講演会
  • [学会発表] 金箔と金蒸着膜を原料とした金微粒子の結晶構造が導電性インクの性能に及ぼす影響2019

    • 著者名/発表者名
      山下紗也加、仲林裕司、酒井平祐、村田英幸
    • 学会等名
      第66回 応用物理学会 春季学術講演会
  • [学会発表] Control of threshold voltage in a low-voltage operation organic field effect transistor2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Abe, H. Sakai, T. T. Dao, and H. Murata
    • 学会等名
      10th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Application of Gold Powder made from Gold Leaf for conductive inks2018

    • 著者名/発表者名
      S. Yamashita, H. Sakai, and H. Murata
    • 学会等名
      10th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Fabrication of the flexible dual-gate OFET based organic pressure sensor2018

    • 著者名/発表者名
      T. Ishikawa, H. Sakai, and H. Murata
    • 学会等名
      10th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] A degradable Biopolymer as Dielectric for Low Voltage Solution-Processed Organic Field Effect Transistors2018

    • 著者名/発表者名
      O. O. Osinimu, Y. Yoshinaka, H. Sakai, T. Kaneko, and H. Murata
    • 学会等名
      10th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of photo-crosslinking condition of the poly(vinyl cinnamate) gate dielectrics on the electric performance of the solution processed organic field effect transistor2018

    • 著者名/発表者名
      H. Sakai, Y. Tsuji, and H. Murata
    • 学会等名
      10th International Symposium on Organic Molecular Electronics (ISOME2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Dual-gate low-voltage organic thin-film transistor for pressure sensing2018

    • 著者名/発表者名
      H.Sakai
    • 学会等名
      9th International Conference on Computer Aided Design for Thin-Film Transistor Technologies (CAD-TFT 2018)
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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