有機ヘテロ界面で制御する特異な電気伝導と革新的演算素子への応用

2023 年度 審査結果の所見

• 研究課題/領域番号: 23H00269
• 研究種目: 基盤研究(A)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 審査区分: 中区分29:応用物理物性およびその関連分野
• 研究機関: 国立研究開発法人物質・材料研究機構
• 研究代表者: 若山 裕 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, グループリーダー (00354332)
• 研究分担者: 山田 洋一 筑波大学, 数理物質系, 准教授 (20435598) ; 福本 恵紀 大学共同利用機関法人高エネルギー加速器研究機構, 物質構造科学研究所, 特任准教授 (20443559) ; 石黒 康志 防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), システム工学群, 講師 (20833114) ; 相見 順子 国立研究開発法人物質・材料研究機構, 高分子・バイオ材料研究センター, 主任研究員 (80579821) ; 早川 竜馬 国立研究開発法人物質・材料研究機構, ナノアーキテクトニクス材料研究センター, 主幹研究員 (90469768)
• 研究期間 (年度): 2023-04-01 – 2028-03-31

研究の概要

低コストで大面積の薄膜半導体が形成可能な利点がありながら、微細加工に制約があり集積化で課題のある有機半導体薄膜からなるデバイスについて、制御されたヘテロ界面の形成により特徴的に現れる負性抵抗などのドレイン電流値の増減により演算回路を構築するというストラテジーを推し進め、比較的単純な構造で複雑な演算および記憶を可能にしようとする研究である。

学術的意義、期待される成果

制御されたヘテロ接合界面をチャネルに有する有機半導体デバイスにおいて負性抵抗を示す電圧領域があることを利用して、ひとつの素子で演算とメモリの２つの機能を動作させられることが応募者らにより示されている。この動作の原理的考察を応用して、演算とメモリを同時にさらに多値化した素子を開拓し、独自の集積化技術へと昇華させようとしており、大いに期待できる。