2006 Fiscal Year Annual Research Report
電荷移動型材料による機能性有機半導体界面の形成と高性能有機トランジスタへの応用
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18360014
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
長谷川 達生 独立行政法人産業技術総合研究所, 強相関電子技術研究センター, 研究チーム長 (00242016)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山田 寿一 独立行政法人産業技術総合研究所, 強相関電子技術研究センター, 主任研究員 (20358261)
中村 貴義 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (60270790)
斎藤 軍治 京都大学, 理学研究科, 教授 (40132724)
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| Keywords | 有機トランジスタ / 分子性導体 / 電子デバイス・機器 / 表面・界面物性 / インクジェット印刷 / 電極界面 |
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| Research Abstract |
本研究では、共役パイ電子を持った二種の有機分子の複合体が織り成す「分子間電荷移動」を利用する独自のアプローチによって、有機トランジスタの高度化・実用化に不可欠となる有機半導体の機能性界面形成技術の開発・高度化と、これを活用した高性能要素材料の探索・開発を行うことを目的とする。本年度得られた研究成果を下記に列挙する。(1)ジベンゾテトラチアフルバレン(DBTTF)による有機薄膜トランジスタの界面エンジニアリングにおいて、HMDSによって修飾した基板を用いることによって、グレーンサイズと移動度をともに大きくした高性能DBTTF薄膜トランジスタの作製に成功した。SiO2表面にじゅうぶんにトリメチルシリル化処理を施すことにより、30マイクロメートル以上に及ぶ巨大なグレーンサイズが成長すること、また得られた薄膜は0.7cm2/Vsの比較的大きな移動度を示すことを明らかにした。さらに、薄膜内のグレーン境界ポテンシャルは、チャネルと金電極薄膜層の間に有機電子受容性層を挟みこむことによって変化することを見出した。(2)基板上における極微小スケール液体中での錯形成を利用したダブルショット・インクジェット法を用いることによって、高品質の導電性有機電荷移動錯体薄膜の作製に成功した。インクジェット印刷により作製したTTF-TCNQ薄膜は10S程度の低い面抵抗を示すとともに、これをソース/ドレイン電極とするペンタセン薄膜トランジスタ、およびこれらを組み合わせたインバーター回路を作製したところ、低電圧領域で鋭いオン/オフ間のスイッチング動作を示すことが分かった。さらに、ペンタセン薄膜トランジスタが得られた。これら成果は、高いスループットと低コストでの生産が期待されるプラスチックエレクトロニクスを実現するための技術として有用と考えられる。
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