インクジェット印刷による有機光検出器と有機トランジスタの集積化

通过喷墨印刷集成有机光电探测器和有机晶体管

• 批准号: 16F16071
• 负责人: 染谷 隆夫
• 金额: $ 1.47万
• 依托单位: The University of Tokyo
• 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: 2016-04-22 至 2018-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-16F16071/
• 关键词: バイオエレクトロニクス; 生体モニタリング; フォトディテクタ; フレキシブルデバイス

軽さ、柔らかさ、生体適合性を併せ持つデバイスは、幅広い分野で応用が模索されている。特に医療・ヘルスケア分野では、ウェアラブル化を進めることで、日常的な健康モニタリングが期待できる。このようなデバイスには、皮膚に張り付け型や、体内埋め込み型がある。理想的には、軽量・可撓・非侵襲といった多くの特性を併せ持つことが好ましく、技術的な課題となっており、有機半導体を用いたフレキシブルデバイスはこれらをすべてクリアする有力な手段とされている。低侵襲な生体モニタリング手段として赤外線やX線は頻繁に利用されているが、ウェアラブルデバイスを用いたヘルスケアにおいては、フレキシブルな有機フォトディテクタが重要な要素となりうる。有機フォトディテクタは二系統に大別される。一つは有機フォトダイオードと呼ばれる二端子素子で、線形で速い応答と暗電流が特徴だが、増幅機構を持たないため大きな電流ゲインが得られない。もう一方の有機フォトトランジスタは三端子素子であり、内在する電気的な増幅機構により高いゲインが得られるものの、大きな暗電流と応答の遅さによって応用が制限される問題があった。そのためフォトダイオードとフォトトランジスタの集積化は、高ゲイン・線形応答・高速応答を同時に実現する有力な手法である。本プロジェクトでは、フォトダイオードとフォトトランジスタを集積化した新しいデバイスのコンセプトを提案した。デュアルゲート構造の単層トランジスタをベースとしたデバイスによって、従来のフォトトランジスタでは不可能だった高ゲインと線形光応答が両立された。

軽 さ, soft ら か さ, living body fit を and せ つ デ バ イ ス は, picture hiroo い eset で 応 with が die line さ れ て い る. Trevor に medical · ヘ ル ス ケ ア eset で は, ウ ェ ア ラ ブ ル change を into め る こ と で, daily な healthy モ ニ タ リ ン グ が expect で き る. Youdaoplaceholder2 ようなデバ スに スに スに, skin に zhang type け や, internal buried め込み type がある. Ideal に は, 軽 quantity, flexible, noninvasive と い っ た more く の を and せ hold つ こ と が good ま し く, technology な topic と な っ て お り, organic semiconductor を い た フ レ キ シ ブ ル デ バ イ ス は こ れ ら を す べ て ク リ ア す る powerful tools to な と さ れ て い る. Minimally invasive な raw body モ ニ タ リ ン グ means と し て red outside や X-ray は に frequently use さ れ て い る が, ウ ェ ア ラ ブ ル デ バ イ ス を with い た ヘ ル ス ケ ア に お い て は, フ レ キ シ ブ ル な organic フ ォ ト デ ィ テ ク タ が is key factor な と な り う る. Organic フォトディテ タ タ binary system に dabie される. A つ は organic フ ォ ト ダ イ オ ー ド と shout ば れ る two terminal element で, linear で speed い 応 answer と dark current が, 徴 だ が, rights of agency を た な い た め big き な current ゲ イ ン が must ら れ な い. も う side の organic フ ォ ト ト ラ ン ジ ス タ は son of three terminal で あ り, inner す る electric 気 な rights of agency に よ り high い ゲ イ ン が have ら れ る も の の, big き な dark current と 応 answer の 遅 さ に よ っ て 応 limitations with が さ れ る problem が あ っ た. そ の た め フ ォ ト ダ イ オ ー ド と フ ォ ト ト ラ ン ジ ス タ の set product は, high ゲ イ ン, linear 応, a high-speed 応 answer を に at the same time, be presently す る powerful な gimmick で あ る. This プ ロ ジ ェ ク ト で は, フ ォ ト ダ イ オ ー ド と フ ォ ト ト ラ ン ジ ス タ を set product change し た new し い デ バ イ ス の コ ン セ プ ト を proposal し た. デ ュ ア ル ゲ ー ト tectonic の 単 layer ト ラ ン ジ ス タ を ベ ー ス と し た デ バ イ ス に よ っ て, 従 の フ ォ ト ト ラ ン ジ ス タ で は impossible だ っ た high ゲ イ ン と linear light 応 answer が struck made さ れ た.

项目成果

東京大学工学系研究科 染谷研究室 有機トランジスタ・ラボ

东京大学大学院工学研究科染谷实验室、有机晶体管实验室