Elucidation of the mechanism of organic film deposition by rapid expansion of supercritical solutions (RESS) using CO2 and its application to general-purpose technology

CO2を利用した超臨界溶体急速膨張法（RESS法）による有機製膜に及ぼす操作因子の影響解明を実施した。具体的には，2-Decyl-7-phenyl[1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene（Ph-BTBT-10）を用いて，1) 基板表面状態［基板の洗浄方法と自己組織化単分子膜（SAM）による基板表面処理］と2) 薄膜のアニール処理（熱処理），の影響を調査し，有機薄膜機構解明に繋がるデータ蓄積を行った。まず，窒素洗浄，SPM（硫酸/過酸化水素水）洗浄及び有機溶媒＋UVオゾン洗浄をSiO2/Si基板に行い，RESS法により薄膜創製を行った。その結果，有機溶媒＋UVオゾン洗浄を行った基板上の薄膜の結晶特性が良好であり，トランジスタ（TFT）性能も高いことがわかった。具体的には，薄膜の結晶粒は合一しており，結晶構造は単分子層構造であり，基板垂直方向および基板水平方向の配向性が高かった。この薄膜のTFTのキャリア移動度は2.7 cm2/V・sであった。次に，ヘキサメチルジシラザン（HMDS）とオクタデシルトリクロロシラン（ODTS）のSAM処理の影響を検討した。その結果，各処理後の基板上の薄膜は粒径1ミクロン以下の結晶粒から構成され，結晶構造と配向性は処理前後で変化しなかった。SAM処理後の基板上の薄膜のTFTのキャリア移動度は大きくなり，特にODTS処理がTFT性能の向上に効果が高く，最大で11.5 cm2/V・sという高性能TFT作製が可能であることが示された。最後に，薄膜のアニール処理の影響を検討した。RESS法によって創製した薄膜に温度393 K，時間10分のアニール処理を行った場合，薄膜の結晶粒界の不明瞭化（結晶粒の合一）と結晶粒の結晶構造が二分子層構造への変化が生じ，キャリア移動度8.2 cm2/V sという高性能TFTの作製に成功した。

CO2を利用した超臨界溶体急速膨張法（RESS法）による有機製膜に及ぼす操作因子の影響解明を実施した。具体的には，2-Decyl-7-phenyl[1]benzothieno[3,2-b][1]benzothiophene（Ph-BTBT-10）を用いて，1) 基板表面状態［基板の洗浄方法と自己組織化単分子膜（SAM）による基板表面処理］と2) 薄膜のアニール処理（熱処理），の影響を調査し，有機薄膜機構解明に繋がるデータ蓄積を行った。まず，窒素洗浄，SPM（硫酸/過酸化水素水）洗浄及び有機溶媒＋UVオゾン洗浄をSiO2/Si基板に行い，RESS法により薄膜創製を行った。その結果，有機溶媒＋UVオゾン洗浄を行った基板上の薄膜の結晶特性が良好であり，トランジスタ（TFT）性能も高いことがわかった。具体的には，薄膜の結晶粒は合一しており，結晶構造は単分子層構造であり，基板垂直方向および基板水平方向の配向性が高かった。この薄膜のTFTのキャリア移動度は2.7 cm2/V・sであった。次に，ヘキサメチルジシラザン（HMDS）とオクタデシルトリクロロシラン（ODTS）のSAM処理の影響を検討した。その結果，各処理後の基板上の薄膜は粒径1ミクロン以下の結晶粒から構成され，結晶構造と配向性は処理前後で変化しなかった。SAM処理後の基板上の薄膜のTFTのキャリア移動度は大きくなり，特にODTS処理がTFT性能の向上に効果が高く，最大で11.5 cm2/V・sという高性能TFT作製が可能であることが示された。最後に，薄膜のアニール処理の影響を検討した。RESS法によって創製した薄膜に温度393 K，時間10分のアニール処理を行った場合，薄膜の結晶粒界の不明瞭化（結晶粒の合一）と結晶粒の結晶構造が二分子層構造への変化が生じ，キャリア移動度8.2 cm2/V sという高性能TFTの作製に成功した。