Transistor Array Measurements for Physical Unclonable Function with Flexible Printable Transistors

点击翻译按钮获取中文摘要

フレキシブル印刷トランジスタの多素子測定のため、測定用ボードの設計・製造、および測定用フレキシブル印刷トランジスタTEGチップを設計・作製し、多素子測定を実施した。測定用ボードはTEGチップに接続して使用し、チップ上の測定対象の素子の選択を行う。測定用ボードの課題として、多素子を選択肢切り替えるスイッチング素子の課題があった。スイッチング素子には素子を電気的に制御すること、オン電流20uAの容量とオフ電流1pAの精度を実現すること、長期間にわたり動作可能であることの要件が必要となる。既存のトランジスタ部品はオン電流の要件を満たすものが多いが、オフ電流精度について保証があるものは少ない。本研究では電気的制御により物理的に配線を切断することが可能であるリレー素子を採用した。TEGチップはまず1次元アレイを用いて64素子のトランジスタを搭載した構造のものを設計・製造した。製造した測定ボードの素子選択可能数の最大値が64素子であり、1次元アレイではこの素子数が最大となる。測定ボードとTEGチップを用いて自動測定を行った結果、測定時間2時間で64素子を測定することに成功した。測定時間のうち人手による操作が必要であるのは最初のセットアップの数分のみであり、手作業でプローブ針を操作する従来方法に比べて極めて効率的である多素子測定を実現した。これらの結果は国際会議 2023 International Conference on Solid State Devices and Materials にて発表し、Japanese Journal of Applied Physics 誌に掲載された。