有機デバイスの高密度実装に向けた柔軟微細配線の研究開発

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本研究では、柔軟配線技術の構築に立脚し、柔軟性と高集積密度を有する有機デバイスの開発を目指す。柔軟配線は、導電性に優れた金属ナノ-マイクロ材料の制御に基づき開発を行う。開発した柔軟配線を用いて、有機トランジスタなどの柔らかい素子を実装した有機信号処理回路や光センサ等の開発を行い、フレキシブルデバイスのデモンストレーションを行う。2022年度は、伸縮配線を開発しフレキシブルな有機増幅回路を構築した。伸縮配線は、Agマイクロ粒子を含む導電性ペーストに、Agナノワイヤを配合することで作製した。この配線は、Agナノワイヤの配合によって導電率が3.6倍向上し、75%ひずみの繰り返し伸縮に対する耐久性を得た。有機回路の開発では、有機トランジスタのデバイス構造開発および回路設計を行った。微小信号のS/N比を向上させるため、増幅回路とインピーダンス変換回路を統合した有機増幅回路を作製した。この有機回路は、電圧出力型センサに接続した場合、出力信号のS/N比を1.5倍向上させた。さらに、伸縮配線を用いて有機回路を実装することで、伸縮可能な電圧増幅器を作製した。この電圧増幅器は、伸長時にも安定した増幅特性を示し、75%のひずみ下において200 Hz以上の遮断周波数を有していた。これらの開発成果は、生体や構造物などの任意表面で動作するフレキシブルデバイスの基盤技術となることが期待される。以上の成果に関して、国際学術論文誌1件および会議発表4件（国際学会2件含む）の対外発表を行った。