超短波帯で応答する有機トランジスタを実証、遮断周波数の世界記録を2倍更新 東大など

  • このエントリーをはてなブックマークに追加

東京大学大学院新領域創成科学研究科は2020年2月6日、同マテリアルイノベーション研究センター、産業技術総合研究所 産総研・東大 先端オペランド計測技術オープンイノベーションラボラトリ、物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(WPI-MANA)との共同研究によって、超短波帯(VHF帯:30〜300MHz)で応答する有機トランジスタを実証したと発表した。

(a) 入力電流に対する出力電流の増幅率の周波数依存性(b)入力電圧信号と出力電圧信号

半導体集積デバイスの応答周波数は、論理演算を担うトランジスタの移動度とそのチャネル長に依存する。微細加工手法にはフォトレジストを用いたリソグラフィが広く使用されているが、フォトレジストの多くが有機半導体薄膜にダメージを与えることから、有機トランジスタはリソグラフィによる高移動度と短チャネル化を両立することが困難だった。

しかし共同研究グループは、フッ素系高分子膜を有機半導体単結晶の薄膜上に薄くコーティングすることで、有機半導体でのダメージフリーリソグラフィ手法を新たに開発し、10cm2/Vsの高移動度と短チャネル化を同時に達成。これにより、38MHzの遮断周波数を達成し、世界記録を2倍程度更新した。この有機トランジスタは、交流信号を直流信号に変換する整流性を持ち、その整流性が100MHzでも失われないことを実証している。

(a)開発したダメージフリーリソグラフィ手法。有機半導体の直上にフッ素系ポリマーコーティングを施すことで、フォトレジストによるダメージを極小化できる。(b)(c)作製した有機トランジスタの模式図と顕微鏡像。

今回作製したデバイスは、無線タグの給電に十分応用できるレベルに達しているほか、将来、超短波帯を利用した長距離無線通信ができる有機集積回路の作製が期待される。低コストの無線タグや、電磁波から電力を供給する無線給電システムへの幅広い展開が考えられるという。

関連リンク

プレスリリース

関連記事

アーカイブ

fabcross
meitec
next
メルマガ登録
ページ上部へ戻る