分子配向と結晶成長を指向した有機半導体成膜法の開発と有機トランジスタへの応用

面向分子取向和晶体生长的有机半导体成膜方法的开发及其在有机晶体管中的应用

基本信息

批准号：
21K05217
负责人：
酒井平祐
金额：
$ 2.66万
依托单位：
Kokushikan University
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

本年度の研究計画では、年度内に取り組む内容は①有機半導体薄膜の細線を描き、膜質改善を目指して製膜条件を改善すること、②製膜の自動化へ向けた装置の検討すること、③OTFTを作製し、特性を評価することであった。以下に結果の概要をまとめる。実験①製膜条件を改善した結果、OTFTに応用できるような製膜に成功した。この結果については、特許として出願済みである。現在、論文などの報告も準備を進めている。実験②については、自動でステージが動くような製膜装置の設計について検討を進めている。実際に、この実験にも使えるようなステージを有する装置を作製した。この成果をもとに、本研究の製膜装置の作製へとフィードバックをする予定である。実験③については、一般的な絶縁層を用いたOTFTの性能は、溶液による半導体層製膜法として一般的なスピンコート法を用いて半導体層を成膜したOTFTと比べても遜色ないOTFTの動作特性が得られている。加えて、スピンコート法では溶液プロセスによる半導体の製膜が極めて困難な撥水性の絶縁層上へも、本研究による製膜法を使うと、製膜可能であることを見出した。実際にこの方法を用いて半導体層を成膜し、OTFTを作製したところ、素子の駆動に成功した。この方法を用いると、チャネル部に半導体の結晶が成膜できていることが確認できている。比較用として、同じ絶縁層状へスピンコート法によって半導体層を作製しても、素子は駆動しなかった。さらに、チャネル部には半導体層が製膜されていなかった。撥水性の絶縁層を用いているため、スピンコートを用いた溶液プロセスで成膜しても、膜ができないのは妥当な結果である。この結果についても、論文の準備中である。

在今年的研究计划中，将在财政年度内解决以下主题：1）为有机半导体薄膜绘制细线并改善膜形成条件，以改善膜质量，2）检查自动化膜形成设备，以及3）制造OTFTS并评估其特性。以下是结果的摘要。实验1：由于改善了膜形成条件，我们成功地形成了可以应用于OTFTS的膜。该结果已作为专利提交。目前，我们还准备报告有关论文和其他文章的报告。关于实验2，我们目前正在考虑自动移动舞台的膜成型设备的设计。实际上，一个可以在本实验中使用的阶段制成的设备。基于这些结果，我们计划为这项研究的膜成型装置提供反馈。关于实验3，使用典型的绝缘层的OTFT的性能与OTFT的性能相当，在该OTFT中，使用典型的自旋涂层方法作为半导体层膜形成方法，使用溶液形成半导体层。此外，发现可以在依赖水的绝缘层上进行薄膜形成，这些层极难通过使用自旋涂层方法通过溶液过程形成半导体。实际上，使用这种方法沉积了半导体层，并制造了OTFT，并成功驱动了设备。使用这种方法，已经证实了半导体晶体已沉积在通道部分中。为了进行比较，即使在同一绝缘层上通过自旋涂层制造半导体层，该设备也没有驱动。此外，在通道部分中未形成半导体层。由于使用了防水绝缘层，因此即使使用自旋涂层通过溶液过程形成膜，也无法产生膜。该结果也正在为论文准备。