次世代高性能ディスプレイの実現に向けた低温多結晶シリコン薄膜トランジスタ

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23360137
• 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: 奈良先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 浦岡 行治 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 教授 (20314536)
• 研究分担者: 木村 睦 龍谷大学, 理工学部, 教授 (60368032)
• 連携研究者: 石河 泰明 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成 科学研究科, 准教授 (70581130) ; 西田 貴司 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (80314540) ; 堀田 昌宏 奈良先端科学技術大学院大学, 物質創成科学研究科, 助教 (50549988)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2014-03-31
• キーワード: 薄膜トランジスタ / レーザ結晶化 / 無機EL / ディスプレイ / シリコン薄膜 / プローブ顕微鏡 / ホットキャリア / マイクロ波

研究概要

高性能な薄膜トランジスタの開発及び無機ＥＬ蛍光体の低温形成を提案した。薄膜トランジスタの形成においては、水中レーザによるシリコン薄膜の結晶化、チャネル表面欠陥の不活性化、不純物の活性化を中心に研究を展開、蛍光体の形成に関しては、マイクロ波照射に伴う輝度向上ならびに微粒化による蛍光体層の薄膜化を中心に研究を行った。特に、性能・信頼性の評価には、プローブ顕微鏡を用いた局所的電気評価、発光解析手法を用いたホットキャリア劣化解析を実施することで、プラスチック基板上に単結晶ＬＳＩ並みの駆動回路を実現した。最終年度には、それぞれのテーマの合体により、パネルデバイスの試作と動作実証を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Polycrystalline Silicon Thin-Film Transistor Utilizing Self-Assembled Monolayer for Crystallization (2013)
  • 著者名/発表者名: Yosuke Tojo, Atsushi Miura, Yasuaki Ishikawa, Ichiro Yamashita and Yukiharu Uraoka
  • 雑誌名: Thin Solid Films 巻: 540 ページ: 266-270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal Reversibility in Electrical Characteristics of Ultraviolet/Ozone-Treated Graphene (2013)
  • 著者名/発表者名: Yana Mulyana, Masahiro Horita, Yasuaki Ishikawa, Yukiharu Uraoka, and Shinji Koh
  • 雑誌名: Appl. Phys. Lett 巻: 103, 6 ページ: 3107-3111
  • 査読あり
• [雑誌論文] Size Control in ZnO Nano-Pillar Fabrication Using a Gel-Nanoimprint Process (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Ishikawa, Shinji Araki, Min Zhang and Yukiharu Uraoka
  • 雑誌名: Applied Mechanics and Materials 巻: 372 ページ: 149-152
  • 査読あり
• [雑誌論文] Memristive Nanoparticles Formed Using a Biotemplate (2013)
  • 著者名/発表者名: Mutsunori Uenuma, Takahiko Ban, Naofumi Okamoto, Bin Zheng, Yasuhiro Kakihara, Masahiro Horita, Yasuaki Ishikawa, Ichiro Yamashita, and Yukiharu Uraoka
  • 雑誌名: Royal Society of Chemical Advances 巻: 3 ページ: 18044-18048
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characterizations of Al2O3 Gate Dielectric Deposited on n-GaN by Plasma-Assisted Atomic Layer Deposition (2013)
  • 著者名/発表者名: Koji Yoshitsugu, Masahiro Horita, Yasuaki Ishikawa and Yukiharu Uraoka
  • 雑誌名: Physica Status Solidi C 巻: 10, 11 ページ: 1426-1429
  • 査読あり
• [雑誌論文] Thermal Distribution in Amorphous InSnZnO Thin-Film Transistor (2013)
  • 著者名/発表者名: Satoshi Urakawa, Shigekazu Tomai, Yoshihiro Ueoka, Haruka Yamazaki, Masashi Kasami, Koki Yano, Dapeng Wang, Mamoru Furuta, Masahiro Horita, Yasuaki Ishikawa and Yukiharu Uraoka
  • 雑誌名: Physica Status Solidi C 巻: 10, 11 ページ: 1561-1564
  • 査読あり
• [雑誌論文] Analysis of Electronic Structure of Amorphous InGaZnO/SiO2 Interface by Angle-Resolved X-Ray Photoelectron Spectroscopy (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ueoka, Yasuaki Ishikawa, Naoyuki Maejima, Fumihiko Matsui, Hirosuke Matsui, Haruka Yamazaki, Satoshi Urakawa, Masahiro Horita, Yasuaki Ishikawa, Hiroshi Daimon, and Yukiharu Uraoka
  • 雑誌名: Journal of Applied Physics 巻: 114, 16 ページ: 163713
  • 査読あり
• [雑誌論文] Highly Reliable Polysilsesquioxane Passivation Layer for a-InGaZnO Thin-Film Transistors (2013)
  • 著者名/発表者名: Juan Paolo Bermundo, Yasuaki Ishikawa, Haruka Yamazaki, Toshiaki Nonaka and Yukiharu Uraoka
  • 雑誌名: ECS Journal of Solid State Science and Technology 巻: 3, 2 ページ: Q16
  • 査読あり
• [雑誌論文] The Influence of Fluorinated Silicon Nitride Gate Insulator on Positive Bias Stability Toward Highly Reliable Amorphous InGaZnO Thin-Film Transistors (2013)
  • 著者名/発表者名: Haruka Yamazaki, Yasuaki Ishikawa, Mami Fujii, Yoshihiro Ueoka, Masaki Fujiwara, Eiji Takahashi, Yasunori Ando, Naoyuki Maejima, Hirosuke Matsui, Fumihiko Matsui, Hiroshi Daimon and Yukiharu Uraoka
  • 雑誌名: ECS Journal of Solid State Science and Technology 巻: 3, 2 ページ: Q20
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effect of Contact Material on Amorphous InGaZnO Thin-Film Transistor Characteristics (2013)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Ueoka, Yasuaki Ishikawa, Juan Paolo Bermundo, Haruka Yamazaki, Satoshi Urakawa, Yukihiro Osada, Masahiro Horita, and Yukiharu Uraoka
  • 雑誌名: Japanese Journal of Applied Physics 巻: 53, 3S1 ページ: 03CC04
  • 査読あり
• [雑誌論文] Nonvolatile flash memory based on biologically-integrated hierarchical nanostructures (2013)
  • 著者名/発表者名: Sano, K., Miura, A., Yoshii, S., Okuda, M., Fukuta, M., Uraoka, Y., Fuyuki, T., Yamashita, I., & Shiba, K
  • 雑誌名: Langmuir 巻: (in press)
  • 査読あり
• [雑誌論文] Crystallization of amorphous Ge thin film using Cu nanoparticle synthesized and delived by ferritin (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Uenuma, B. Zheng, K. Bundo, M. Horita, Y.Ishikawa, H.Watanabe, I. Yamashita and Y. Uraoka
  • 雑誌名: Journal of Crystal Growth 巻: 382 ページ: 31-35
  • 査読あり
• [学会発表] Reliability of Oxide Thin Film Transitors (2013)
  • 著者名/発表者名: Yukiharu Uraoka
  • 学会等名: IDMC 2013
  • 発表場所: Taiwan
  • 年月日: 2013-08-30
• [学会発表] Unique Property of a-InGaZnO/Ag Interface on Thin Film Transistor (2013)
  • 著者名/発表者名: Y. Uraoka, Y.Ishikawa and Y.Uraoka
  • 学会等名: 20th International Workshop on Active-Matrix Flatpanel Displays and Devices
  • 発表場所: Kyoto
  • 年月日: 2013-07-03
• [学会発表] Evaluation of TaOx Nanopaticles for Resistive Memory (2013)
  • 著者名/発表者名: K. Kado, I. Ymashita and Y.Uraoka
  • 学会等名: 2013 International Meeting for Future of Electron Devices, Kansai
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2013-06-05
• [学会発表] Thermal distribution in Amorphous InSnZnO Thin Film Transistors (2013)
  • 著者名/発表者名: S.Urakawa, Y.Ishikawa and Y.Uraoka
  • 学会等名: The 40th International Symposium on Compound Semiconductors
  • 発表場所: Kobe
  • 年月日: 2013-05-21
• [学会発表] Size Control in ZnO Nano-Pillar Fabrication using Gel-Nanoimprint Process (2013)
  • 著者名/発表者名: Yasuaki Ishikawa, Shinji Araki, Min Zhang and Yukiharu Uraoka
  • 学会等名: 2nd Int'l, Conf. on Adv. Mat. Design and Mech
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 2013-05-18
• [備考]
  • URL: http://mswebs.naist.jp/LABs/uraoka/index.html
• [産業財産権] 基板上へのナノ粒子の配置方法 (2013)
  • 発明者名: 浦岡行治, 上沼睦典
  • 権利者名: 浦岡行治, 上沼睦典
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願 2013-241968
  • 出願年月日: 2013-11-22
• [産業財産権] 保護膜を具備する薄膜トランジスタ基板及びその製造方法 (2013)
  • 発明者名: 石河泰明, 浦岡行治
  • 権利者名: 石河泰明, 浦岡行治
  • 産業財産権種類: 特許
  • 産業財産権番号: 特願 2014-017619
  • 出願年月日: 2013-01-31