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本研究では、機能性分子をコアにもつスターポリマーを電荷蓄積材料として用いる有機トランジスタメモリ（OFETメモリ）開発を目的とした。昨年度の研究結果を踏まえ、最終年度は、利便性の高い低コストの溶液プロセスによるOFETメモリの作製に注力した。可溶性有機半導体（ペンタセン誘導体）とフタロシアニンコア型スターポリマーのオルトジクロロベンゼン(ODCB)溶液を、基板上にスピンコートして混合薄膜を作製すると、基板側にスターポリマー、その上に大きな結晶グレインを持つTIPSペンタセン膜が形成された。高分子マトリックスの存在により、キャストした薄膜からの溶媒揮発速度が遅くなり、TIPSペンタセンが凝集することによってポリマーと相分離した結晶が得られるためである。この混合薄膜を用いてボトムゲート・トップコンタクト型OFETメモリを作製し、トランジスタ特性およびメモリ特性を評価したところ、電荷移動度が0.11cm2/Vsを示し、他の溶媒条件で成膜したものより移動度の顕著な向上が見られた。得られたOFET素子に、ー50Vのパルスゲート電圧を１秒間印加すると、伝達特性にみる閾値電圧が負方向に約18Vシフトした。また、電圧印加前後の電流on/off比は10の5乗を超え、ペンタセンを真空蒸着して作製したOFETメモリと比較しても同等のメモリ性能を示すことが分かった。本研究課題を通じて、有機半導体の真空蒸着プロセスを必要とせず、安価で簡便に大面積化可能な溶液プロセスを用いて簡便にOFETメモリを作製できる新たな手法を開発した。
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