【公開日：2023.08.01】【最終更新日：2023.04.24】
課題データ / Project Data
課題番号 / Project Issue Number
22RO0006
利用課題名 / Title
OFETの試作
利用した実施機関 / Support Institute
広島大学
機関外・機関内の利用 / External or Internal Use
外部利用/External Use
技術領域 / Technology Area
【横断技術領域 / Cross-Technology Area】（主 / Main）加工・デバイスプロセス/Nanofabrication（副 / Sub）-
【重要技術領域 / Important Technology Area】（主 / Main）高度なデバイス機能の発現を可能とするマテリアル/Materials allowing high-level device functions to be performed（副 / Sub）-
キーワード / Keywords
成膜・膜堆積、トランジスタ、有機半導体,スパッタリング/Sputtering
利用者と利用形態 / User and Support Type
利用者名（課題申請者）/ User Name (Project Applicant)
村上 秀樹
所属名 / Affiliation
久留米工業高等専門学校
共同利用者氏名 / Names of Collaborators in Other Institutes Than Hub and Spoke Institutes
大下浄治
ARIM実施機関支援担当者 / Names of Collaborators in The Hub and Spoke Institutes
山田真司,岡田和志,水野恭司
利用形態 / Support Type
（主 / Main）技術代行/Technology Substitution（副 / Sub）-
利用した主な設備 / Equipment Used in This Project
報告書データ / Report
概要（目的・用途・実施内容）/ Abstract (Aim, Use Applications and Contents)
近年IoT(Internet of Things)が急速に発展しており、あらゆるものにコンピュータが埋め込まれ始めている。高性能なコンピュータが求められている一方で、IDタグやセンサデバイス用コンピュータ等、低コストでコンパクトなコンピュータが求められている。コンピュータの主要素子であるトランジスタは半導体材料で作られているが、これには無機半導体と有機半導体の2種類あり、現在は主にシリコン等の無機半導体が用いられている。しかし、無機半導体を用いたトランジスタプロセスでは、高温・高真空等のプロセスコストの高い工程が必須であり、製品の高コスト化は避けられない。一方有機半導体は、大気中にて、スピンコート法等の200℃以下の低温で形成でき、柔軟性にも富んでいる事から、上述のIoTアプリケーションとの親和性は非常に高く、実用化が期待されている。有機半導体の課題として、材料の高安定化とキャリアの移動度の向上が挙げられる。キャリア移動度は、薄膜デバイスで用いられている多結晶シリコンが80~200[cm2/V・s]であるのに対し、有機半導体は0.1[cm2/V・s]と圧倒的に低く、有機材料は、変質しやすく不安定であり、再現性を確保することが困難である。そこで本研究では、高移動度で、高安定性が期待される新規有機半導体材料を提案し、これを用いた有機トランジスタを試作することを目的とする。
実験 / Experimental
【利用した主な装置】スパッタ装置(エイコー，Al用) 【実験方法】トランジスタ構造として、良質なゲート絶縁膜を有機材料形成前に、高温を用いて形成でき、プロセスも簡便であるボトムゲート－ボトムコンタクト構造およびボトムゲート－トップコンタクト構造を採用した。 最終的にゲート電極となるn+Si基板（0.01Ωcm）を化学溶液洗浄後、1000℃ウェット酸化(東京エレロン，370MI-MINI)を行い表面にゲート酸化膜（200nm）を形成した（別途ARIMを利用し、香川大学で作成）。裏面酸化膜除去を行った後に、裏面にAlゲート電極をスパッタ(エイコー，Al用)により形成した試料を作成いただいた。その後、作成いただいた試料上に有機半導体膜をスピンコートで塗布し、蒸着法で、ステンシルマスクを用いてソースドレインAu電極(50nm)を形成した。
結果と考察 / Results and Discussion
ボトムゲート－ボトムコンタクト構造およびボトムゲート－トップコンタクト構造の有機トランジスタを試作し、特性を評価した．ボトムゲート－ボトムコンタクト構造においては、コンダクタンスが低く、トランジスタ特性は観測されなかった．これは、コンタクト抵抗が高いとのためと解釈できる．一方、ボトムゲート－トップコンタクト構造においては，トランジスタ特性が観測された。
図・表・数式 / Figures, Tables and Equations
その他・特記事項（参考文献・謝辞等） / Remarks(References and Acknowledgements)
成果発表・成果利用 / Publication and Patents
論文・プロシーディング（DOIのあるもの） / DOI (Publication and Proceedings)
口頭発表、ポスター発表および、その他の論文 / Oral Presentations etc.
特許 / Patents
特許出願件数 / Number of Patent Applications：0件
特許登録件数 / Number of Registered Patents：0件