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Fabrication of visible-light-transparent flexible IoT sensors using oxide semiconductors

使用氧化物半导体制造可见光透明的柔性物联网传感器

基本信息

批准号：
21K04696
负责人：
杉山睦
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Tokyo University of Science
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究は、ワイドバンドギャップ酸化物半導体の特長を活かした、透明太陽電池から電力供給する透明IoTデバイスを試作し、「超安価な完全独立透明フレキシブルIoTセンサ」を実現するための要素技術研究と、フレキシブルデバイス固有の欠陥や長期間使用時の劣化など、半導体中の欠陥生成・抑制メカニズムの解明を並行して実施することを目的としている。本研究は、工学的に透明・フレキシブル・外部電源不要なデバイスを提案するとともに、理学的にフレキシブル酸化物半導体の欠陥物性を明らかにすることで、欠陥抑制・デバイス長寿命化に貢献するものであるが、2022年度は主として、透明なIoTデバイス用半導体素子のポリイミド基板上への作製とモノリシック化、およびNiOの半導体物性解明に関する研究を行った。これらの課題に対して、RFスパッタ・静電噴霧・およびスプレー熱分解法と、３種類の成膜方法で高品質な酸化物半導体薄膜を成膜でき、透明太陽電池や二酸化炭素センサーなどのデバイスを試作することができた。また、研究成果は４編の査読付き英文論文発表および11件の国内学会発表と、多くの機会で外部発信することができた。IoT社会実現のため、電源と各種センサ・ICがモノリシック化したデバイスの研究が盛んであるが、「電源まで含めてすべて透明・薄膜」というデバイスの提案は国内外ともに皆無である。今回提案するIoTデバイスの環境では、紫外線・高温・高湿度など厳しい環境であり、モノリシック化させ安定的に使用するためには、ワイドギャップ酸化物半導体で作製することが独創的かつ重要である。

In this study, we are interested in the production of acid semiconductors, transparent IoT batteries, power supply for transparent IoT batteries, complete independence and transparency of ultra-thermal equipment, and the technical research of key elements of thermal engineering, and the long-term use of poor performance equipment. In the hemispheric body, the generation of deficiency is suppressed and the explanation is carried out simultaneously. In this study and engineering, the transparent thermal stability of the external power source is not required. The proposal is not to be used. The physical properties of the semiphosphates are not good enough to show that the physical properties are not good enough to prevent the loss of physical properties, the inhibition of long-life life, the promotion of long-life life, and the promotion of environmental protection. Transparent IoT substrates are used to study the physical properties of the substrates on the substrates, such as voxel substrates, NiO substrates, and semi-voxel substrates. On the basis of the results of the research, the RF system, the decomposition method of the system, the method of film formation, the formation of high-quality acidified semi-thin films, the formation of thin films, and the formation of thin films. There are 11 tables of domestic societies and external letters of multi-agency organizations. In the IoT society, there is a lot of research on all kinds of equipment in the IoT society, and there is a lot of research on the development of all kinds of equipment in the society. The proposal for the introduction of a transparent film containing carbon dioxide in the power source has won success both at home and abroad. This time, it is proposed that the environmental protection of the IoT environment, the UV high-temperature and high-humidity environment, the stabilization of the environment, the use of acid compounds and the use of acid semiconductors will be used in the environmental protection of the environment, high temperature and high humidity of the ultraviolet ray.