フレキシブル有機強誘電体メモリにおける低電圧・高集積回路の研究

2010 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19206039
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 電子デバイス・電子機器
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 石原 宏 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (60016657)
• 研究分担者: 大見 俊一郎 東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 准教授 (30282859)
• 連携研究者: 藤崎 芳久 株式会社日立製作所(研究開発本部), 中央研究所ULSI研究部, 主任研究員 (00451013)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• キーワード: 電子デバイス / 集積回路 / 不揮発性メモリ

研究概要

本研究では、フレキシブル不揮発メモリの実現を目的として、有機強誘電体P(VDF/TrFE)をゲート絶縁膜に用いた有機半導体トランジスタに関する研究を行い、P(VDF/TrFE)薄膜形成プロセス、コンタクトホール形成プロセス、およびペンタセン薄膜上へのP(VDF/TrFE)形成プロセスを最適化することにより、ガラス基板上およびフレキシブル基板上に、メモリ動作を示すトップゲート型有機トランジスタを作製することに成功した。

研究成果

• [雑誌論文] Investigation of n-type pentacene based MOS diodes with ultra-thin metal interface layer (2011)
  • 著者名/発表者名: Y-U.Song, H.Ishiwara, S.Ohmi
  • 雑誌名: IEICE Trans.on Electronics E94-C ページ: 767-770
  • 査読あり
• [雑誌論文] Solvent dependency of pentacene degradation for top-gate-type organic ferroelectric memory (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Mabuchi, S-M.Yoon, H.Ishiwara
  • 雑誌名: Current Appl.Phys. 11 in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical characteristics of Si MFIS-FETs using P(VDF-TrFE) thin films (2011)
  • 著者名/発表者名: J-W.Yoon, S-M.Yoon, H.Ishiwara
  • 雑誌名: Current Appl.Phys. 11 in press
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterization of nonvolatile memory behaviors of Al/poly (vinylidene fluoride-trifluoro-ethylene)/Al_2O_3/ZnO thin-film transistors (2010)
  • 著者名/発表者名: S-M.Yoon, S-H.Yang, C-W.Byun, S-H.K.Park, S-W.Jung, D-H.Cho, S-Y.Kang, C-S.Hwang, H.Ishiwara
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 49 ページ: 04DJ06
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonvolatile memory thin film transistors using spin-coated amorphous zinc indium oxide channel and ferroelectric copolymer (2010)
  • 著者名/発表者名: S-M.Yoon, S-W.Jung, S-H.Yang, C-W.Byun, C-S.Hwang, H.Ishiwara
  • 雑誌名: J.Electrochem.Soc. 157 ページ: H771-H778
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of interface controlling layer of Al_2O_3 for improving the retention behaviors of In-Ga-Zn oxide-based ferroelectric memory transistor (2010)
  • 著者名/発表者名: S-M.Yoon, S-H.Yang, S-W.Jung, C-W.Byun, S-H.K.Park, C-S.Hwang, G-G.Lee, E.Tokumitsu, H.Ishiwara
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 96 ページ: 232903
  • 査読あり
• [雑誌論文] Non-volatile memory transistors using solution-processed zinc-tin oxide and ferroelectric poly(vinyliden fluoride-trifluoro-ethylene) (2010)
  • 著者名/発表者名: S-M.Yoon, S-W.Jung, S-H.Yang, C-W.Byun, C-S.Hwang, S-H.K.Park, H.Ishiwara
  • 雑誌名: Organic Electronics 11 ページ: 1746-1752
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improvement of ferroelectric fatigue endurance in poly(methyl metacrylate)-blended poly(vinyliden fluoride-trifluoroethylene) (2010)
  • 著者名/発表者名: J-W.Yoon, S-M.Yoon, H.Ishiwara
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 49 ページ: 030201
  • 査読あり
• [雑誌論文] Comparative study on metal-ferro-electric-insulator-semiconductor diodes composed of poly(vinyliden fluoride-trifluoro-ethylene) and poly (methyl metacrylate)-blended poly (vinyliden fluoride-trifluoro-ethylene) (2009)
  • 著者名/発表者名: J-W.Yoon, B-E.Park, H.Ishiwara
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48 ページ: 09KA21
  • 査読あり
• [雑誌論文] Electrical Characteristics and Stability of Pentacene Field-Effect Transistors in Air Using HfO_2 as a Gate Insulator (2009)
  • 著者名/発表者名: Md.Akhtaruzzaman, S.Ohmi, H.Ishiwara
  • 雑誌名: MRS Proceedings 1115 ページ: H05-45
  • 査読あり
• [雑誌論文] Study on stability of pentacene-based metal-oxide-semiconductor diodes in air using capacitance-voltage characteristics (2009)
  • 著者名/発表者名: Md.Akhtaruzzaman, S.Ohmi, J.Nishida, Y.Yamashita, H.Ishiwara
  • 雑誌名: Jpn.J.Appl.Phys. 48 ページ: 04C178
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inorganic and organic ferroelectric thin films for memory applications (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Ishiwara
  • 雑誌名: ECS Trans. 13 ページ: 279-284
  • 査読あり
• [雑誌論文] Organic ferroelectric diodes with long retention characteristics suitable for non-volatile memory applications (2008)
  • 著者名/発表者名: S.Fujisaki, H.Ishiwara, Y.Fujisaki
  • 雑誌名: Appl.Phys.Express 1 ページ: 081801-081803
  • 査読あり
• [雑誌論文] Impact of Kr gas mixing in oxygen plasma etching of ferroelectric poly(vinyliden fluoride-trifluoro-ethylene) copolymer films (2008)
  • 著者名/発表者名: J-W.Yoon, S.Ohmi, B-E.Park, H.Ishiwara
  • 雑誌名: Appl.Phys.Lett. 93 ページ: 162904-162906
  • 査読あり
• [雑誌論文] Excellent Ferroelectricity of Thin Poly (Vinylidene Fluoride-Trifluoro-ethylene) Copolymer Films and Low Voltage Operation of Capacitors and Diodes (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Fujisaki, Y.Fujisaki, H.Ishiwara
  • 雑誌名: IEEE Trans.on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control 154 ページ: 2592-2594
  • 査読あり
• [学会発表] Fabrication and characterization of top-gate-type MFS (metal-ferroelectric-semiconductor) memory diodes using pentacene as a? semiconductor film (2010)
  • 著者名/発表者名: T.Mabuchi, S-M.Yoon, H.Ishiwara
  • 学会等名: Intern.Conf.on Electronic Materials and Nanotechnology for Green Environment
  • 発表場所: Jeju.
  • 年月日: 2010-11-23
• [学会発表] Excellent interface properties of pentacene based metal-oxide-semiconductor diodes utilizing HfON high-k gate insulator (2010)
  • 著者名/発表者名: M.Liao, H.Ishiwara, S.Ohmi
  • 学会等名: 2010 International Conference on Solid State Devices and Materials
  • 発表場所: Tokyo.
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] Electrical characteristics of Si MFIS-FETs using P(VDF-TrFE) thin films (2010)
  • 著者名/発表者名: J-W.Yoon, S-M.Yoon, H.Ishiwara
  • 学会等名: 7^<th> Asian Meeting on Ferroelectricity and 7^<th> Asian Meeting on Electroceramics
  • 発表場所: Jeju.
  • 年月日: 2010-06-30
• [学会発表] Investigation of n-type pentacene based MOS diodes with ultra-thin metal interface layer (2010)
  • 著者名/発表者名: Y-U.Song, S.Ohmi
  • 学会等名: 2010 Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices
  • 発表場所: Tokyo.
  • 年月日: 2010-06-30
• [学会発表] Fabrication of IGZO-channel Ferroelectric-gate TFTs with Organic P(VDF-TrFE) Film (2009)
  • 著者名/発表者名: G-G.Lee, S-M.Yoon, J-W.Yoon, Y.Fujisaki, H.Ishiwara, E.Tokumitsu
  • 学会等名: Fall meeting of Mater.Res.Soc.
  • 発表場所: Boston.
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] Studies on organic ferroelectric memories (2009)
  • 著者名/発表者名: H.Ishiwara
  • 学会等名: WCU Intern.Conf.on Quantum Phases and Devices
  • 発表場所: Seoul.
  • 年月日: 2009-10-29
• [学会発表] Electrical characteristics of OFETs with thin gate dielectric (2009)
  • 著者名/発表者名: Y-U.Song, S.Ohmi, H.Ishiwara
  • 学会等名: Asia-Pacific Workshop on Fundamentals and Applications of Advanced Semiconductor Devices
  • 発表場所: Tokyo.
  • 年月日: 2009-06-24
• [学会発表] Electrical characteristics and air-stability of pentacene based MOS diodes (2008)
  • 著者名/発表者名: Md.Akhtaruzzaman, S.Ohmi, H.Ishiwara
  • 学会等名: Fall Meeting of Mater.Res.Soc.
  • 発表場所: Boston.
  • 年月日: 2008-12-03
• [学会発表] A study on air stability of pentacene based MOS diode structures (2008)
  • 著者名/発表者名: Md Akhtaruzzaman, S.Ohmi, J.Nishida, Y.Yamashita, H.Ishiwara
  • 学会等名: Intern.Conf.on Solid State Device and Materials
  • 発表場所: Tsukuba.
  • 年月日: 2008-09-25
• [学会発表] Recent progress in FET-type memories with inorganic and organic ferroelectric gate films (2008)
  • 著者名/発表者名: H.Ishiwara
  • 学会等名: 3^<th> Intern.Sympo.on Next Generation Non-volatile Memory Technology for Terabit Memory
  • 発表場所: Seoul.
  • 年月日: 2008-08-29
• [学会発表] Ferroelectrics characteristics of p(VDF-TrFE) thin films patterned by plasma etching (2008)
  • 著者名/発表者名: J-W.Yoon, S.Ohmi, B-E.Park, H.Ishiwara
  • 学会等名: 20^<th> Intern.Sympo.on Integrated Ferroelectrics
  • 発表場所: Singapore.
  • 年月日: 2008-06-11
• [学会発表] Patterning of poly(vinyliden fluoride-trifluoroethylene) thin films by oxygen plasma etching (2007)
  • 著者名/発表者名: J-W.Yoon, S.Fujisaki, H.Ishiwara
  • 学会等名: 41^<th> Conf.on New Exploratory Technologies
  • 発表場所: Seoul.
  • 年月日: 2007-10-26
• [学会発表] Current status and prospect of ferroelectric random access memory (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Ishiwara
  • 学会等名: 5^<th> IUMRS Intern.Conf.on Advanced Materials
  • 発表場所: Bangalore.
  • 年月日: 2007-10-09
• [学会発表] Current status of ferroelectric-gate Si transistors and challenge to ferroelectric-gate CNT transistors (2007)
  • 著者名/発表者名: H.Ishiwara
  • 学会等名: Nano Korea 2007 Sympo.
  • 発表場所: Seoul.
  • 年月日: 2007-08-29
• [学会発表] Excellent ferroelectricity of thin poly(vinyliden fluoride-trifluoro-ethylene) copolymer films and low voltage operation of capacitors and diodes (2007)
  • 著者名/発表者名: S.Fujisaki, Y.Fujisaki, H.Ishiwara
  • 学会等名: 16^<th> IEEE Intern.Sympo.on Applications of Ferroelectrics
  • 発表場所: Nara.
  • 年月日: 2007-05-30
• [備考] ホームページ等
  • URL: http://ishiwara.ep.titech.ac.jp/