| 研究課題/領域番号 |
25420310
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| 研究機関 | 室蘭工業大学 |
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研究代表者 |
福田 永 室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10261380)
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| 研究分担者 |
夛田 芳広 室蘭工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (30637202)
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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 | ナノデバイス / 有機半導体 |
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| 研究実績の概要 |
検出物質を分子識別素子と反応させ物理量とし電気信号に変換する素子で検知する場合、電荷量の検出であれば半導体素子を用いた電界効果トランジスタ、光量を検出するのであれば光電子増倍管などが使用される。質量を検出する素子として、これまで水晶振動子(QCM)センサーや表面弾性波(SAW)センサーが使われている。圧電体の内部を伝わるバルク波を用いたQCMセンサーはすでに製品化され、周波数は水晶の厚みに依存し、5～30MHz程度である。一方、SAWは，圧電体表面に配置したすだれ状櫛形トランスデューサー(IDT)電極に高周波を印加して発生させられる。その周波数はIDTの幅に依存し、半導体プロセス技術で微細化することで容易にIDTはMHz帯の周波数を発生できる。電気信号で溶液の物性を検知する場合，高周波ほど高感度であることが知られており、SAWの溶液センサーへの応用に期待が寄せられている。本研究の目的は，有機半導体メモリの構造として、表面波メモリを想定している。これは半導体と表面波の非線形相互作用を応用したデバイスである。これは表面波の信号を半導体表面に電荷を空間分布させ必要な時に読みだすものである。チャネル層にペンタセン薄膜を用い電荷蓄積層にCYTOP薄膜を用いた新しいデバイスを作製した。CYTOP層は塗布により成膜した。電荷保持特性を調べるため、ゲートにバイアスを印加し、伝達特性におけるしきい値電圧変化を確認した。その結果、５V程度の電圧変化を確認した。またストレス印加後はその状態を保持していた。一方、表面弾性波デバイスは水晶基板を用いて作製し、２．５ミクロン電極巾で３動作周波数２５０MHｚを得た。また櫛形電極構造をダブル電極構造とし、反射波の影響を除去した。これらの有機半導体トランジスタ構造と表面波デバイスを連結して表面波メモリを作製する。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
2: おおむね順調に進展している
理由
有機半導体メモリにおいて極めて安定した電荷保持性が得られた。
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| 今後の研究の推進方策 |
単体デバイスの動作が確認できた段階で、それらをマトリックス状に配置しニューラル動作を確認する。具体的には、表面波メモリの伝播路上に有機H薄膜トランジスタを作製し、空間電荷蓄積層を形成する。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
試薬の金額が予想を下回ったため
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| 次年度使用額の使用計画 |
平成２７年度に塗布材料を購入する。
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