| 研究課題/領域番号 |
25390076
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 研究機関 | 東京農工大学 |
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研究代表者 |
飯村 靖文 東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (10201302)
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| 研究期間 (年度) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| キーワード | ゲート絶縁膜 / 異方性絶縁膜 / 液晶性絶縁膜 / UV重合型絶縁膜 / 有機TFT / 液晶性有機半導体 |
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| 研究概要 |
(1)ゲート絶縁膜として，UV重合型液晶高分子膜，液晶垂直配向膜及び，液晶光配向膜の三種の絶縁膜の光学的(エリプしメータ)及び電気特性(絶縁特性，誘電率特性，誘電緩和特性，TSC特性)の検討を行っている．液晶垂直配向膜以外の絶縁膜では，TFTの絶縁膜として十分な絶縁特性が得られることがわかった．誘電緩和特性に関しては，UV重合型液晶高分子膜と液晶光配向膜に関して検討を行い，室温において遅い緩和現象（数秒のオーダ）が観測された．また誘電率には大きな異方性は観測されず，比誘電率は4程度（100Hz～100KHz)であった．さらに，UV重合型液晶高分子膜に関してはTSC測定による膜欠陥準位の評価を行い，UV重合条件時の未反応基に起因すると考えられる欠陥(ホールトラップ）準位を同定した．(電気特性に関しては論文準備中)
(2)真空蒸着による有機半導体薄膜形成材料として，ペンタセン及び液晶性を有する2,9-ジプチルペンタセンを，スピンコート法による薄膜形成材料としてC13-BTBTを用いた．液晶垂直配向膜をゲート絶縁膜として用いる場合絶縁特性は不十分であるため，High-k材料であるTa酸化膜を下地膜とした二層構造のゲート絶縁膜を用い，ペンタセン素子(MIS及びTFT)の作製を行った．垂直配向膜の表面エネルギーを制御(表面アルキル基密度の制御)することで，高移動度ペンタセンTFT（～2cm2/Vs)作製のための最適配向膜を求めた.(論文準備中）
(3)有機半導体材料として液晶性を有する2,9-ジプチルペンタセンを用い，TFT特性等の評価を行った．垂直配向膜(二層膜構造)とUV重合型液晶高分子膜の二種類の絶縁膜をゲート膜材料として用い，諸特性の比較検討を行った．その結果，比較的有機半導体分子に対して配向規制力の弱い絶縁膜(垂直配向膜)の方が，高移動度を得られることがわかった．(データ整理中)
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
3: やや遅れている
理由
実験に関しては，概ね計画通りの進展が見られたが，その解析に関しては十分な検討がまだできていない．その結果，論文発表等に遅れが生じている．また新たな問題として，有機TFTのCV特性等に生じる大きなヒステリシスの発生があり，新たな絶縁膜材料の検討が必要と考えられる．
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| 今後の研究の推進方策 |
今後の方針として，当初の計画に沿って進めるが，以下の点についても検討する．
（１）液晶光配向膜に関して，有機TFTの絶縁膜としての特性の検討を行い，そのゲート絶縁膜へ適用性について検討する．
（２）現在の問題であるCV特性等に現れる大きなヒステリシスの原因解明を行うとともに，絶縁膜材料面からの検討を行いその改善を目指す．
（３）現在新たな発見として，有機半導体にC13-BTBTを用いた場合，その移動度が時間経過とともに大きな改善することが観測された．その原因の解明を解明することで，高い移動度を得るための指針を得る．
（４）プラスティック基板を用いた結果に関しては，最適な最適な材料の組み合わせ(有機半導体とゲート絶縁膜）が確立された後検討する．
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