有機薄膜トランジスタのホール測定と歪みの効果

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 19750157
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 機能材料・デバイス
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 関谷 毅 東京大学, 大学院・工学系研究科, 助教 (80372407)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2009
• キーワード: 有機トランジスタ / Hall測定 / フレキシブルトランジスタ

研究概要

プラスティックフィルム上に作製した有機トランジスタに対して、折り曲げ歪み下で精度の高いホール測定を行うことにより、フレキシビリティーと分子構造、結晶粒界の関係を明らかにすることを目的とし取り組んできた。一連の研究を通じて、有機トランジスタのような高インピーダンスのHall測定技術を確立すると伴に、結晶粒界内でのバンドライクな伝導と結晶粒界間の熱的励起(ホッピング)伝導が融合した特異な伝導機構を明らかにすることができた。また、これらの伝導が折り曲げ時にどのように変化するのかについても、明らかにすることができた。これら基礎的な伝導機構解明を行う中で、新しいフレキシブルデバイスの開発に着手し、伸縮できるディスプレイや世界で初めてプラスティックフィルム上に大面積有機フラッシュメモリの開発にも成功した。一連の成果は2009年5月の英国Nature Materials誌や12月の米国Science誌の掲載され、話題を呼んだ。

研究成果

• [雑誌論文] Large-area Organic Electronics", Advanced Materials (2010)
  • 著者名/発表者名: Stretchable
  • 雑誌名: online 200904054
• [雑誌論文] Organic Non-volatile Memory Transistors for Flexible Sensor Arrays (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sekitani, Tomoyuki Yokota, Ute Zschieschang, Hagen Klauk, Siegfried Bauer, Ken Takeuchi, Makoto Takamiya, Takayasu Sakurai, Takao Someya
  • 雑誌名: Science Vol.326 ページ: 1516-1519
• [雑誌論文] Stretchable active-matrix organic light-emitting diode display using printable elastic conductors (2009)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sekitani, Hiroyoshi Nakajima, Hiroki Maeda, Takanori Fukushima, Takuzo Aida, Kenji Hata, Takao Someya
  • 雑誌名: Nature Materials Vol.8 ページ: 494-499
• [雑誌論文] A Rubberlike Stretchable Active Matrix Using Elastic Conductors (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sekitani, Yoshiaki Noguchi, Kenji Hata, Takanori Fukushima, Takuzo Aida, Takao Someya
  • 雑誌名: Science Vol.321 ページ: 1468-1472
  • URL: DOI: 10.1126/science.1160309
• [雑誌論文] Plastic complementary microelectromechanical switches (2008)
  • 著者名/発表者名: Tomoyuki Yokota, Shintaro Nakano, Tsuyoshi Sekitani,, Takao Someya
  • 雑誌名: Applied Physics Letters Vol.93 ページ: 023305
• [雑誌論文] Low operation voltage of inkjet-printed plastic sheet-type micromechanical switches (2008)
  • 著者名/発表者名: Shintaro Nakano, Tsuyoshi Sekitani, Tomoyuki Yokota,, Takao Someya
  • 雑誌名: Applied Physics Letters Vol.92 ページ: 053302
• [雑誌論文] Air-stable operation of organic field-effect transistors on plastic films using organic/metal hybrid passivation layers (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sekitani, Kazuki Hizu,, Takao Someya
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics Vol.46,Issue7A ページ: 4300-4306
• [雑誌論文] A large-area wireless power-transmission sheet using printed organic transistors and plastic MEMS switches (2007)
  • 著者名/発表者名: T. Sekitani, M. Takamiya, Y. Noguchi, S. Nakano, Y. Kato, T. Sakurai, T. Someya
  • 雑誌名: Nature Materials Vol.6,Issue6 ページ: 413-417
• [雑誌論文] Printed shadow masks for organic transistors (2007)
  • 著者名/発表者名: Y. Noguchi, T. Sekitani,, T. Someya
  • 雑誌名: Applied Physics Letters Vol.91 ページ: 133502
• [雑誌論文] Electrical characteristics of pentacene thin film transistors in volatile compound vapors (2007)
  • 著者名/発表者名: Xizhang Wang, Takao Someya, Tsuyoshi Sekitani, Yusaku Kato,, Shingo Iba
  • 雑誌名: Molecular Crystals and Liquid Crystals Vol.462 ページ: 29-36
• [雑誌論文] Temperature dependence of Hall effects in organic thin-film transistors on plastic films (2007)
  • 著者名/発表者名: Yasushi Takamatsu, Tsuyoshi Sekitani,, Takao Someya
  • 雑誌名: Applied Physics Letters Vol.90 ページ: 133516
• [雑誌論文] Reduction of operation voltage in complementary organic thin-film transistor inverter circuits using double gate structures (2007)
  • 著者名/発表者名: Kazuki Hizu, Tsuyoshi Sekitani, Joe Otsuki,, Takao Someya
  • 雑誌名: Applied Physics Letters Vol.90 ページ: 093504
• [雑誌論文] Sheet-type Braille displays by integrating organic field-effect transistors and polymeric actuators (2007)
  • 著者名/発表者名: Yusaku Kato, Tsuyoshi Sekitani, Makoto Takamiya, Masao Doi, Kinji Asaka, Takayasu Sakurai,, Takao Someya
  • 雑誌名: IEEE Transactions on Electron Devices Vol.54,Issue2 ページ: 202-209
• [学会発表] Large-area Stretchable Organic Transistor Integrated Circuits for Sensor applications II (2010)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sekitani, Takao Someya
  • 学会等名: SPIE meeting
  • 発表場所: San Diego
  • 年月日: 20100800
• [学会発表] Stretchable, Printable Organic Transistor Integrated Circuits for Large-Area Sensors and Displays (2008)
  • 著者名/発表者名: T. Sekitani, T. Someya
  • 学会等名: TuG3, The 21st Annual Meeting of the IEEE Lasers & Electro-Optics Society, Marriott Newport Beach Hotel & Spa, Newport Beach
  • 発表場所: CA
  • 年月日: 20081109-20081113
• [学会発表] Skin-like sensors and actuators interacting with people (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sekitani, Takao Somey
  • 学会等名: Session 8: FLEXIBLE SENSORS AND ACTUATORS, International Symposium on Flexible Electronics (ISFE) Tarragona
  • 発表場所: Spain
  • 年月日: 20080406-20080409
• [学会発表] Stretchable, Large-area Active Matrixes Comprising Organic Transistors for the Application to the Electrical Artificial Skins (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sekitani, Yoshiaki Noguchi, Takao Someya
  • 学会等名: M1. 1, SYMPOSIUM M "Materials and Technology for Flexible, Conformable, and Stretchable Sensors and Transistors", Moscone West Conventio Center
  • 発表場所: San Francisco, U.S. A
  • 年月日: 20080324-20080328
• [学会発表] Ultra-fine, low-voltage organic transistors employing inkjet technology with sub-femtoliter accuracy (2008)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sekitani, Yoshiaki Noguchi, Ute Zschieschang, Hagen Klauk,, Takao Someya
  • 学会等名: Material Research Society (MRS) Spring Meeting, Symposium AA, Moscone West Convention Center
  • 発表場所: San Francisco, U.S. A
  • 年月日: 20080323-20080328
• [学会発表] Communication sheets using printed organic nonvolatile memories (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sekitani, Yoshiaki Noguchi, Shintaro Nakano, Koichiro Zaitsu, Yusaku Kato, Makoto Takamiya, Takayasu Sakurai,, Takao Someya
  • 学会等名: 2007 IEEE International Electron Devices Meeting (IEDM)
  • 発表場所: Washington D.C.
  • 年月日: 20071210-20071212
• [学会発表] Organic Transistor circuits for large-area power wireless power transmission sheet (2007)
  • 著者名/発表者名: Tsuyoshi Sekitani, Shintaro Nakano, Yoshiaki Noguchi, Yusaku Kato, Makoto Takamiya, Takayasu Sakurai,, Takao Someya
  • 学会等名: 3rd Annual Organic Microelectronics Workshop, Seattle
  • 発表場所: Washington
  • 年月日: 20070708-20070711
• [学会発表] 有機トランジスタの印刷プロセスと新応用 (2007)
  • 著者名/発表者名: 関谷毅、染谷隆夫
  • 学会等名: 第62回日本物理学会年次大会シンポジウム"進化"する有機トランジスタ
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-22
• [学会発表] 印刷技術を用いた有機トランジスタ・接点スイッチと大面積ワイヤレス電力伝送シート (2007)
  • 著者名/発表者名: 関谷毅, 野口儀晃, 中野慎太郎, 加藤祐作, 高宮真, 桜井貴康, 染谷隆夫
  • 学会等名: 10. 9特定テーマA有機トランジスター
  • 発表場所: 北海道工業大学
  • 年月日: 2007-09-08
• [備考]
  • URL: http://www.ntech.t.u-tokyo.ac.jp/