トッパン・フォームズら、印刷で製造できる塗布型有機CMOS回路の高速化と集積化に成功

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トッパン・フォームズは2017年2月14日、富士フィルム、パイクリスタル、東京大学らと共同で、塗布型有機CMOS回路の高速化と集積化に成功したと発表した。

同研究結果は、新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の戦略的省エネルギー技術革新プログラム「革新的高性能有機トランジスタを用いたプラスティック電子タグの開発」の成果として得られたものだ。

今回開発したのは、溶液を塗布し、単結晶化する「塗布単結晶化」によって作製する、高移動度の有機半導体CMOS回路だ。有機CMOSフリップフロップ回路の高速動作で、論理演算速度は0.5MHzを超え、これまで同研究グループが手がけてきたものと比較しても1桁以上の高速化を実現している。

また、同有機CMOSをp型層とn型層を積層することにより、従来の微細化手法に頼らず集積化するプロセスを開発。これにより数千個以上のトランジスタを用いる高度な集積回路を構築し、温度管理用電子タグとスマートデバイスとの直接通信もできるようになるという。

同プログラムでは、上記の他にも大阪府立産業技術総合研究所のグループが、物流温度モニター用として冷蔵/冷凍温度範囲内でも安定して動作できるフレキシブル温度センサ構造を開発、さらにパイクリスタルと共同で今回開発した有機CMOSフリップフロップ回路を使った多ビットA/Dコンバーターを実現した。これらと、先述した塗布型有機半導体CMOSとを組み合わせることで、非接触型通信が可能な温度管理用電子タグを構成することができ、物流管理や環境管理などの用途向けに低コストでの温度モニターが実現できるという。

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