これならいける！革新的コンセプトに基づいたシート状有機集積回路の実現

你可以这样做！

• 批准号: 21H01374
• 负责人: 皆川 正寛
• 金额: $ 11.15万
• 依托单位: Nagaoka National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-04-01 至 2026-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-21H01374/
• 关键词: 有機電界効果トランジスタ; 有機電子注入層; ウェットプロセス; ワイドギャップ有機半導体; ポリエチレンイミン; ミストコート; 還元性有機材料; 酸化銀電極

前年度までにpolyethyleneimine (PEI)を電子注入層として用いると，ワイドギャップ両キャリア輸送性有機半導体である9,10-diphenylanthracene (DPA)に電子を効率よく注入できることを確認した。そこで，今年度はn-type Si wafer/SiO2 (300 nm treated by OTS)/Cr (5 nm)/Ag, oxidized Ag (AgOx, 40 nm)/PEI as an electron injection layer/DPA (70 nm) の構造を持つOFETを作製し，電気特性を評価した．しかし，本研究で作製した素子では出力電流が小さく動作が確認されなかった．この原因を探求するために，PEI層の膜厚測定や表面観察を行ったところ，スピンコート法ではPEI溶液がうまく広がらず，電極上だけでなくチャネル上にも成膜されてしまった結果，チャネルが形成されず動作しなかったと推察された．そこで，今年度はスピンコート法よりも薄く成膜でき，塗布時間で膜厚の制御が可能なミストコート法を用いてPEI薄膜を成膜し，電子注入性の評価を行った。はじめに，ガラス基板 (20 nm × 20 nm)上に75 wt%のメタノールを溶媒として用い，0.1 wt%の濃度まで希釈したPEI水溶液を噴霧器で塗布し，大気中にて150℃で乾燥させた．塗布時間を変えていくつかの試料を作製後，微細形状測定器で膜厚の測定を行った．さらに，AgOx電極上に塗布時間を変えながらPEI薄膜を成膜し，塗布時間と表面のイオン化ポテンシャルの関係も明らかにした。一方で，電極の酸化プロセスにおけるUVランプの輻射熱の影響を回避するために，エキシマUVランプを用いた電極酸化装置の設計，構築も行った。

Before the annual ま で に polyethyleneimine (PEI) を electronic injection layer と し て in い る と, ワ イ ド ギ ャ ッ プ struck キ ャ リ ア conveying sexual organic semiconductor で あ る 9, 10 - diphenylanthracene (DPA) に electronic を sharper rate よ く injection で き る こ と を confirm し た. Youdaoplaceholder0 そ で This year youdaoplaceholder0 n-type Si wafer/SiO2 (300 nm treated by OTS)/Cr (5 nm)/Ag, oxidized Ag (AgOx) 40 nm)/PEI as an electron injection layer/DPA (70 nm) を construction を fabricated by を OFETを を electrical properties を evaluation 価 た た た た The が が, in this study, で makes た particle で で output current が small さく action が confirm されな った った った. こ の reason を explore す る た め に, PEI layer の film thickness measurement line や surface 観 examine を っ た と こ ろ, ス ピ ン コ ー ト method で は PEI solution が う ま く hiroo が ら ず, electrode だ け で な く チ ャ ネ ル on に も film-forming さ れ て し ま っ た results, チ ャ ネ ル が form さ れ ず action し な か っ た と push examine さ れ た. そ こ で, our は ス ピ ン コ ー ト method よ り も く thin film で き, coating time で film thickness の suppression が may な ミ ス ト コ ー を ト method with い て PEI を into film し, electron injection sex の review 価 を line っ た. は じ め に, ガ ラ ス substrate (20 nm x 20 nm) on 75 wt % に の メ タ ノ ー ル を solvent と し て in い, concentration of 0.1 wt % の ま で bush 釈 し た PEI in aqueous solution を atomizer で coated し, large 気 に て 150 ℃ dry で さ せ た. After the coating time を changes えて く く を the <s:1> test sample を is prepared, the で film thickness <e:1> is measured by the microshape tester を row った. さ ら に, AgOx に time を coated electrode - え な が ら PEI を into film し, coating time と surface の イ オ ン change ポ テ ン シ ャ ル の masato も and Ming ら か に し た. で a party, the electrode の acidification プ ロ セ ス に お け る UV ラ ン プ の radiant heat の influence を avoid す る た め に, エ キ シ マ UV ラ ン プ を with い た electrode の acidification device design, build line も っ た.

项目成果

Study on relationship between self-assemble layer and transfer characteristics in organic transistors

有机晶体管自组装层与传输特性关系的研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Ryoko Osabe;Ryuichi Sakai;Syuma Oyama;Masahiro Minagawa
• 通讯作者: Masahiro Minagawa

両極性有機半導体層に対するポリエチレンイミン化合物の電子注入性評価

聚乙烯亚胺化合物向双极性有机半导体层的电子注入性能评估

• 发表时间: 2021
• 作者: K. Fujimoto;S. Shibayama;M. Sakashita;M. Kurosawa;and O. Nakatsuka;酒井じゅりあ，酒井龍一，皆川正寛
• 通讯作者: 酒井じゅりあ，酒井龍一，皆川正寛

パッチ状構造を持つMoO3の挿入によるOFETの特性向上

通过插入具有贴片状结构的 MoO3 来改善 OFET 特性

• 发表时间: 2022
• 作者: Minh-Quyet Ha;Duong-Nguyen Nguyen;Viet-Cuong Nguyen;Takahiro Nagata;Toyohiro Chikyow;Hiori Kino;Takashi Miyake;Thierry Denoeux;Van-Nam Huynh;Hieu-Chi Dam;小林巧海，皆川正寛，馬場 暁，加藤景三，新保一成
• 通讯作者: 小林巧海，皆川正寛，馬場 暁，加藤景三，新保一成

Controlling transfer characteristics in a wet-processed organic field-effect transistor based on the oxidation of an electrode surface

基于电极表面氧化控制湿法加工有机场效应晶体管的传输特性

• 发表时间: 2021
• 作者: Ryuichi Sakai;Kota Takashima;Kazunari Shinbo;Yusuke Yamanashi;Masakazu Kondo;Masahiro Minagawa
• 通讯作者: Masahiro Minagawa

On/Off ratio of a pentacene field-effect transistor with a discontinuous MoO3 layer

具有不连续 MoO3 层的并五苯场效应晶体管的开/关比

• 发表时间: 2023
• 期刊: IEICE Transactions on Electronics
• 影响因子: 0.5
• 作者: Takumi Kobayashi;Masahiro Minagawa;Akira Baba;Keizo Kato;Kazunari Shinbo
• 通讯作者: Kazunari Shinbo