| 研究課題/領域番号 |
23360144
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
小谷 光司 東北大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20250699)
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| 研究分担者 |
黒木 伸一郎 広島大学, ナノデバイス・バイオ融合科学研究所, 准教授 (70400281)
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| 研究期間 (年度) |
2011-04-01 – 2014-03-31
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| キーワード | 薄膜トランジスタ / 半導体プロセス / レーザーアニール / センサーネットワーク / 領域選択プロセッシング |
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| 研究概要 |
TFT技術の可能性を追求し，グリーンLSI実現のための基盤となる技術を確立することを目的として以下の研究を実施した。
(A)高性能TFTデバイス製造プロセスの研究に関して，新規レーザ結晶化法（DLB-CLC）を提案し，結晶面方位の制御とグレイン大粒径化 (長さ> 100 μm)を行っている。今年度はこのpoly-Si膜を用いてTFTを作製し，電子電界効果移動度μ= 560 cm2/Vsを達成し，さらに素子間の移動度特性ばらつき10%以下という高移動度かつ低特性ばらつきのデバイスを実現した。しかし，a-Siに比べ低温poly-Si TFTではオフリーク電流が大きいという問題があり，その低減を目指して研究を進めた。その結果，直線状のグレインバウンダリ中の欠陥準位に起因してリーク電流が増大していることが分かった。これを抑制するためにオゾンラジカルによるリーク電流低減法を提案した。
(B)TFTによるユビキタスセンサーネットワーク向け要素回路の研究としては，環境エネルギー獲得型ユビキタスセンサーネットワークLSI実現の中核技術として，太陽電池アシスト機能による高周波整流電源回路を設計し，バルクデバイスによる集積回路の試作・検証を実施した。特に，高効率な電波エネルギー獲得のためには，正負の太陽電池バイアス電源のバランス動作が重要であり，TFTプロセスでも作成容易な対称構造のPN接合を用いることにより効率が向上することを明らかにした。
(C)まとめと課題整理に関しては，以下のとおりである。「領域選択プロセッシング」の概念を適用したレーザ結晶化法を確立し，バルクデバイスと同等の移動度を有するTFTデバイスを実現した。グリーンLSIの具体例として，TFT技術を適用可能なユビキタスセンサーネットワークLSI向け高効率高周波整流電源回路を実現した。本技術の実用化を見据えて，適切な規模の機能回路の試作評価により，プロセス・デバイス・回路技術の最適化を進めることが今後の課題である。
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| 現在までの達成度 (区分) |
理由
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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| 今後の研究の推進方策 |
25年度が最終年度であるため、記入しない。
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