近赤外半導体レーザ光照射による中空構造ａ－Ｓｉ膜の転写同時結晶化技術

曲げられるディスプレイや太陽電池に代表されるフレキシブルエレクトロニクスの飛躍的な進歩を実現する為には、フレキシブル(プラスチック)基板上で高性能電子デバイスを作製する必要がある。そこで私は、世界に類を見ない新たな技術として、“中空構造Si膜を用いた低温転写技術”を提案し、本転写技術を応用することでプラスチック基板上に高性能電子デバイスの作製が可能であることを実証・報告してきた。本技術は、対向密着した中空構造Si膜と転写先基板との間に純水を介在させ、水が蒸発する過程で発生する強いメニスカス力を利用することで、Si膜を転写先基板へ転写しデバイス作成を行う日本初・世界初の技術である。Silicon on insulator (SOI)基板上のSOI層を中空構造形成する技術を確立し、フレキシブル基板上の必要な位置に局所的に高性能単結晶Si MOSFETを実現する技術確立に成功した。最重要技術は、中空構造状態でSOI層を熱酸化する工程であり、これによりSOI層の表裏全面にSiO2層の形成が可能となり、転写時に表裏が逆転しても高品質なSiO2層をゲート絶縁膜として利用することができるようになる。さらに、SiO2層により転写先プラスチック基板からSi膜への不純物の混入防止が可能になる。作製したMOSFETの最大電界効果移動度およびスレッショルドスイングの値はそれぞれ、609 cm2V-1s-1および83 mV/dec.を示し、これまで困難とされてきたフレキシブル基板上の必要な位置に局所的に高性能電子デバイスの作製が可能であることを実証した。これら研究成果は、第61回応用物理学会春季学術講演会にて注目講演に選定され、同講演において講演奨励賞を受賞している。本研究成果は、僅か3年間で国内会議で31件、国際会議で13件、学術論文誌等で9件(筆頭著者)の発表実績を上げ、内1件は米国の学術論文誌Applied Physics Lettersに掲載されている。

曲げられるディスプレイや太陽電池に代表されるフレキシブルエレクトロニクスの飛躍的な進歩を実現する為には、フレキシブル(プラスチック)基板上で高性能電子デバイスを作製する必要がある。そこで私は、世界に類を見ない新たな技術として、“中空構造Si膜を用いた低温転写技術”を提案し、本転写技術を応用することでプラスチック基板上に高性能電子デバイスの作製が可能であることを実証・報告してきた。本技術は、対向密着した中空構造Si膜と転写先基板との間に純水を介在させ、水が蒸発する過程で発生する強いメニスカス力を利用することで、Si膜を転写先基板へ転写しデバイス作成を行う日本初・世界初の技術である。Silicon on insulator (SOI)基板上のSOI層を中空構造形成する技術を確立し、フレキシブル基板上の必要な位置に局所的に高性能単結晶Si MOSFETを実現する技術確立に成功した。最重要技術は、中空構造状態でSOI層を熱酸化する工程であり、これによりSOI層の表裏全面にSiO2層の形成が可能となり、転写時に表裏が逆転しても高品質なSiO2層をゲート絶縁膜として利用することができるようになる。さらに、SiO2層により転写先プラスチック基板からSi膜への不純物の混入防止が可能になる。作製したMOSFETの最大電界効果移動度およびスレッショルドスイングの値はそれぞれ、609 cm2V-1s-1および83 mV/dec.を示し、これまで困難とされてきたフレキシブル基板上の必要な位置に局所的に高性能電子デバイスの作製が可能であることを実証した。これら研究成果は、第61回応用物理学会春季学術講演会にて注目講演に選定され、同講演において講演奨励賞を受賞している。本研究成果は、僅か3年間で国内会議で31件、国際会議で13件、学術論文誌等で9件(筆頭著者)の発表実績を上げ、内1件は米国の学術論文誌Applied Physics Lettersに掲載されている。