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ラジカル配位子を有する金属錯体薄膜を用いたFETデバイスの創出

使用带有自由基配体的金属络合物薄膜创建 FET 器件

基本信息

批准号：
17750172
负责人：
野呂真一郎
金额：
$ 2.3万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
财政年份：
2005
资助国家：
日本
起止时间：
2005 至 2006
项目状态：
已结题

项目摘要

有機薄膜トランジスタ(organic thin-film transistor(OTFT))は、シリコンを中心とする無機半導体をベースとした既存のトランジスタでは容易に実現できない優れた特徴(分子の多様性・機械的フレキシビリティー・シンプルな作成プロセス・大面積化・低温プロセス・ローコスト)を有するため次世代エレクトロニクス素子として注目されている。特に、論理回路や発光トランジスタへの応用を目指したアンバイポーラーOTFTの開発が近年精力的に行われてきた。しかしながら、p型・n型共に高移動度を示す単一成分アンバイポーラーTFT材料は限られている。優れたアンバイポーラー特性を示す半導体材料の設計指針を得るためには、新規半導体材料の系統的な開発研究が必要不可欠である。このような背景から、本研究ではこれまで報告例がほとんど無いラジカルジイミノベンゾセミキノネート配位子が配位した金属錯体をTFTデバイスの半導体材料として利用した。この錯体は、ラジカル配位子の酸化還元両性機能に由来した狭いバンドギャップ(〜0.8eV)を有するため、アンバイポーラー特性の発現が期待できる。デバイス構造の最適化を行った結果、絶縁層としてPMMA、ソース・ドレイン電極としてCaを用いたトップコンタクト型デバイスにおいてホール・電子両キャリアの注入・蓄積・輸送が起こるアンバイポーラーTFTの構築に成功した。その移動度はホールにおいて約10^<-3>cm^2/Vs、電子において約10^<-2>cm^2/Vsと非常に高い値を示し、本錯体が半導体材料として有用であることが証明された。

Organic thin-film transistor(OTFT) is an organic thin film transistor that can be easily realized in the center of an inorganic semiconductor and has excellent characteristics such as molecular diversity, mechanical properties, large-area, low-temperature, and low-temperature properties. In particular, the logic circuit of the optical circuit is used to indicate the development of optical TFTs in recent years. The high mobility of p-type and n-type TFTs is demonstrated by the fact that the TFT materials are limited in size. It is necessary to develop new semiconductor material systems for the purpose of improving the quality of semiconductor materials. In this study, we report the use of semiconductor materials with metal complexes as ligands. The development of the acid-reducing properties of these ligands is expected to be due to the narrow range of the ligand (~ 0.8eV). As a result of optimization of the structure of the film, the insulating layer and PMMA, the film electrode and Ca were successfully constructed. The mobility of electrons is about 10 cm^2<-3>/Vs, the electron mobility is about 10 cm^2/Vs<-2>, and the electron mobility is about 10 cm^2/Vs.