柔軟構造化学センサーを目指した薄膜トランジスタの開発

开发用于柔性结构化学传感器的薄膜晶体管

• 批准号: 16F16347
• 负责人: 若山 裕
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: National Institute for Materials Science
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for JSPS Fellows
• 财政年份: 2016
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2016-11-07 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F16347/
• 关键词: 薄膜トランジスタ; メモリ; 遷移金属カルコゲナイド; 強誘電性高分子; 二次元原子膜; 強誘電高分子; メモリ－; センサー

軽くて薄く、かつ柔軟で携帯できるようなセンサーやメモリの開発を目的にした。薄膜トランジスタを基本的な素子構造として、圧力や電力、光などに応答する機能性を探索した。具体的には遷移金属カルコゲナイドの中で最も重点的に研究が進められているMoS2（二硫化硫黄）をトランジスタチャネルとして用いた。さらに高分子の強誘電薄膜をゲート絶縁膜として用いることにより圧電性や焦電性を持たせ、その変化をトランジスタの特性変化として検知するようにした。まずはMoS2の成膜プロセスを確立するところから着手した。その結果、多段階の化学気相法でMoS2薄膜の成長条件を最適化し、トランジスタ動作することを確認した。強誘電性の高分子薄膜については成膜後の加熱処理条件を最適化することにより、結晶性の薄膜を成長させることができた。以上の成果によりセンサーおよびメモリ機能を持った薄膜トランジスタ開発の基礎をなすことができた。

目的是开发轻巧，薄，灵活和便携的传感器和内存。我们使用薄膜晶体管作为基本元素结构，探索了对压力，功率，光线等响应的功能。具体来说，MOS2（硫化二硫化物）目前正对过渡金属硫化质化的研究最重视，被用作晶体管通道。此外，通过使用聚合物的铁电薄膜作为栅极绝缘膜，它具有压电性能和pyroelectric特性，并将膜的变化视为晶体管特征的变化。首先，我们首先建立MOS2膜沉积过程。结果，已经证实，使用多阶段的化学蒸气相方法对MOS2薄膜的生长条件进行了优化，并进行了晶体管。对于铁电聚合物薄膜，可以通过优化膜形成后的热处理条件来生长结晶薄膜。上述结果是开发具有传感器和记忆功能的薄膜晶体管的基础。

项目成果

Thin Film Transistor-based Memory with Molecular Dipole Moment

具有分子偶极矩的薄膜晶体管存储器

• 发表时间: 2017
• 作者: Yesul Jeong;Sinae Heo;Shu Nakaharai;Ryoma Hayakawa and Yutaka Wakayama
• 通讯作者: Ryoma Hayakawa and Yutaka Wakayama