非接触デバイスに向けた有機不揮発性メモリの開発

用于非接触式设备的有机非易失性存储器的开发

• 批准号: 22K04215
• 负责人: 小野島 紀夫
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: University of Yamanashi
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2025-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K04215/
• 关键词: 有機トランジスタ; 有機不揮発性メモリ; プリンテッドエレクトロニクス; 低環境負荷; 低分子/ポリマーブレンド; 静電スプレー堆積; ポリマーブレンド; 静電スプレーエッチング

本課題では新型コロナウイルスの蔓延をうけ，非接触で人やモノを検知できるセンサや無線情報タグに応用するための有機不揮発性メモリを作製することを目的にしている．さらに，我々がこれまでに確立している技術“グリーンプリンテッドエレクトロニクス”を拡張し，高度に発達しているシリコン半導体デバイス技術と融合して，有機半導体デバイス技術の基盤構築を目指している．2022年度の研究実績として次の3点を挙げる．(1) 素子分離に向けた印刷によるCYTOP絶縁膜のパターニング堆積(2) 親撥処理による有機トランジスタの性能向上および特性均一化(3) コンタクトドーピングによるキャリア注入効率の向上我々は，ロール・ツー・ロール工程への適用が可能な静電スプレー堆積という印刷法を用いている．この方法では，真空蒸着のようなシャドーマスクを用いた選択的な膜形成が可能である．また，低分子半導体と絶縁性ポリマーをブレンドし，垂直方向相分離により1ステップで高性能な有機トランジスタを作製している．しかし，有機半導体デバイス技術は未成熟であり，個々の素子が分離されていない．一方，シリコンでは素子分離用の酸化膜形成が確立されている．そこで，撥液性のフッ素系高分子(CYTOP)をパターニング堆積して素子分離を行った．また，CYTOPを用いた親撥処理により有機トランジスタの性能向上および特性均一化に成功した．さらに，シリコンではコンタクト電極下にドナーまたはアクセプタ不純物を選択的に高濃度ドーピング(コンタクトドーピング)するが，有機半導体ではキャリアの移動する分子軌道エネルギーに近い高仕事関数のAuなどの貴金属が用いられている．本研究では，MoO3を用いてコンタクトドーピングすることでキャリア注入効率が大幅に向上されることを見出し，AlやCuなどのコンタクト電極を用いてレアメタルフリーな低コストプロセスを実現した．

The subject is a new type of wireless communication system, which can be controlled by non-contact communication system. In addition, we have established a high degree of development in the field of semiconductor technology and integration, and have set a target for substrate construction of organic semiconductor technology in 2022. (1)(2) Improvement of performance and uniformity of characteristics of organic coatings during hand-transfer processing (3) Improvement of clean and efficient injection efficiency during inkjet printing. However, the application of ROL-T-R engineering is possible due to the use of electrostatic deposition and printing methods. The method is vacuum evaporation and selective film formation. Low molecular weight semiconductor and insulating materials are separated vertically, and high performance organic materials are manufactured. The organic semiconductor technology is immature, and the organic semiconductor technology is not mature. The formation of an acidified membrane for the separation of elements is established. The separation of CYTOP, a liquid-repellent polymer, is carried out by the separation of CYTOP molecules. CYTOP is used to process organic materials and improve their performance. In addition, organic semiconductors have high concentrations of impurities selected from the group of impurities under the electrode, and organic semiconductors have high concentrations of impurities selected from the group of impurities under the electrode. In this study, MoO3 was found to have a significantly higher injection efficiency than Al and Cu.

项目成果

Anisotropic etching by electrospray for reduction in parasitic resistance of organic field-effect transistors

通过电喷雾进行各向异性蚀刻以降低有机场效应晶体管的寄生电阻

• DOI: 10.1016/j.orgel.2022.106673
• 发表时间: 2023
• 期刊: Organic Electronics
• 影响因子: 3.2
• 作者: Norio Onojima;Sayaka Hiruta;Masahiro Kashiwazaki;Masaki Kobayashi;and Rei Mizoguchi
• 通讯作者: and Rei Mizoguchi

静電スプレー堆積法を用いた親撥パターニングによる有機半導体結晶のオンデマンド形成

使用静电喷涂沉积通过亲水图案化按需形成有机半导体晶体

• 发表时间: 2022
• 作者: Norio Onojima;Sayaka Hiruta;Masahiro Kashiwazaki;Masaki Kobayashi;and Rei Mizoguchi;溝口 嶺，小林 雅季，惟村 直輝，重森 海里，松本 崚誠，徐 晋，小野島 紀夫;小林 雅季，金子 蒼，蛭田 紗佳，溝口 嶺，松本 崚誠，小野島 紀夫
• 通讯作者: 小林 雅季，金子 蒼，蛭田 紗佳，溝口 嶺，松本 崚誠，小野島 紀夫

研究者紹介（山梨大学研究者総覧より）

研究员介绍（摘自山梨大学研究员名录）

MoO3の堆積を用いた非貴金属トップコンタクト電極の形成

使用 MoO3 沉积形成非贵金属顶部接触电极

• 发表时间: 2023
• 作者: Norio Onojima;Sayaka Hiruta;Masahiro Kashiwazaki;Masaki Kobayashi;and Rei Mizoguchi;溝口 嶺，小林 雅季，惟村 直輝，重森 海里，松本 崚誠，徐 晋，小野島 紀夫
• 通讯作者: 溝口 嶺，小林 雅季，惟村 直輝，重森 海里，松本 崚誠，徐 晋，小野島 紀夫