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極薄有機半導体単結晶トランジスタを用いた高速整流素子の開発

使用超薄有机半导体单晶晶体管的高速整流器的开发

基本信息

批准号：
18J12930
负责人：
山村祥史
金额：
$ 0.96万
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：
2018
资助国家：
日本
起止时间：
2018-04-25 至 2020-03-31
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18J12930/
关键词：
有機トランジスタ遮断周波数接触抵抗単結晶高速動作

项目摘要

研究は有機電界効果トランジスタの応答速度を向上させ、920 MHzのUHF帯で通信可能な有機整流素子を実現することを目標としている。昨年度までの成果として、種々のドーパント材料を電極界面のみに選択的に形成する新たなプロセスを開発し、2分子層有機単結晶を活性層に用いた短チャネル素子を作製することで、38 MHzという有機トランジスタとしては最高の遮断周波数の値を達成している。本年度は有機トランジスタの遮断周波数の更なる向上を目指し、コンタクト電極と有機半導体のヘテロ界面のSchottky障壁の制御に取り組んだ。当該年度において我々は、有機半導体と電極の界面における空乏層形成が有機トランジスタの高速化を達成するうえで大きな障壁となっていることを新たに見出し、デバイス構造をわずかに改良することで短チャネル素子の特性が大きく改善できることを明らかにした。また、ネットワークアナライザおよび高周波用プローブを用いた新たな測定環境を構築し、作製した短チャネル素子の遮断周波数をScattering Parameterから算出したところ、45 MHzという値が得られた。このときの駆動電圧は8 Vであり、昨年度38 MHzの遮断周波数を達成したときのおよそ半分程度の印加電圧にもかかわらず、これを上回る遮断周波数が得られていることは特筆すべき点であり、今回新たに採用した素子構造が有機トランジスタの高速化により適していることを示している。本研究で得られた有機半導体/電極界面におけるSchottky障壁の制御に関する知見は、今後高移動度の有機半導体を用いたトランジスタの開発を進めていくうえで重要な示唆を与えるものであり、有機トランジスタ動作周波数についての新たなベンチマークとなる成果であると考えている。

The purpose of this study is to investigate the possible realization of organic rectifiers in the UHF band at 920 MHz. Last year's achievements include the development of new materials for electrode interface selection, the use of short-term organic crystals for active layers, and the achievement of the highest number of blocking cycles at 38 MHz. This year, we will focus on the improvement of the number of interruption cycles of organic semiconductors, and the control of Schottky barriers at the interface of organic semiconductors. In this year, the formation of a depletion layer at the interface between the organic semiconductor and the electrode has been achieved, and new improvements have been made in the characteristics of the organic semiconductor. A new measurement environment is established for the generation of high-frequency signals. Scattering Parameter is calculated for the generation of high-frequency signals. The power voltage is 8 V, and the interruption cycle of 38 MHz in the past year has been achieved by half of the original power voltage. The interruption cycle of the previous year has been achieved by half of the original power voltage. This year, the new structure has been adopted to improve the speed of the circuit. This study has been conducted to understand the control of Schottky barriers at organic semiconductor/electrode interfaces, and to explore the development of high mobility organic semiconductor applications in the future.

项目成果

期刊论文数量（0）

专著数量（0）

科研奖励数量（0）

会议论文数量（0）

专利数量（0）

Patterned Quantum Dot Photosensitive FETs for Medium Frequency Optoelectronics

用于中频光电器件的图案化量子点光敏 FET

DOI：
10.1002/admt.201900054
发表时间：
2019
期刊：
Advanced Materials Technologies
影响因子：
6.8
作者：
Shulga Artem G.;Yamamura Akifumi;Tsuzuku Kotaro;Dragoman Ryan M.;Dirin Dmitry N.;Watanabe Shun;Kovalenko Maksym V.;Takeya Jun;Loi Maria A.
通讯作者：
Loi Maria A.

世界最速トランジスタを実現　― 短チャネルと高移動度を両立する微細加工技術を開発 ―

实现世界上最快的晶体管 - 开发同时实现短沟道和高迁移率的微细加工技术 -

DOI：
发表时间：
期刊：
影响因子：
0
作者：
通讯作者：

塗布型有機半導体単分子層単結晶の構造変化とキャリア伝導

涂覆有机半导体单层单晶的结构变化和载流子传导

DOI：
发表时间：
2018
期刊：
影响因子：
0
作者：
山村祥史; 藤井宏昌; 小笠原寛人; Dennis Nordlund; 高橋修; 季子祐太郎; 石井宏幸; 小林伸彦; 新津直幸; Balthasar Blülle; 岡本敏宏; 若林裕助; 渡邉峻一郎; 竹谷純一
通讯作者：
竹谷純一

Sub-molecular structural relaxation at a physisorbed interface with monolayer organic single-crystal semiconductors

DOI：
10.1038/s42005-020-0285-7
发表时间：
2020-01
期刊：
Communications Physics
影响因子：
5.5
作者：
Akifumi Yamamura;H. Fujii;H. Ogasawara;D. Nordlund;O. Takahashi;Yuutaro Kishi;H. Ishii;N. Kobayashi-N.
通讯作者：
Akifumi Yamamura;H. Fujii;H. Ogasawara;D. Nordlund;O. Takahashi;Yuutaro Kishi;H. Ishii;N. Kobayashi-N.

ダメージフリーリソグラフィを用いた高速有機単結晶トランジスタ

使用无损伤光刻技术的高速有机单晶晶体管