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素子、これを用いた薄膜トランジスタおよびセンサ、ならびに素子の製造方法

シーズコード S130010089
掲載日 2013年6月6日
研究者
  • 山本 浩史
  • 重藤 訓志
  • 塚越 一仁
  • 八木 巌
  • 加藤 礼三
技術名称 素子、これを用いた薄膜トランジスタおよびセンサ、ならびに素子の製造方法
技術概要 本発明の単結晶有機化合物の導体は、予め単結晶形成後、電極等を接合するのではなく、基板上に電極層を設け電極間に導体を直接成長させる。この手段により、電極間と結晶の接合を平滑にできる。単結晶有機化合物導体の成長方法には、電極間に単結晶を形成可能な有機化合物を含む溶液により塩を形成させるか、電解溶液を電気分解する方法がある。塩を形成させる方法では、溶液は、電極を溶液に浸漬又は電極間に溶液滴下した後、乾燥して電極間に単結晶の塩を形成するものであれば良い。具体的には、酸化還元電位がAg/AgCl/CH3CN電極に対して0.5V以下の化合物が好ましく、DCNQI又はTCNQの誘導体は最も好ましい。電極を浸漬させる有機化合物の濃度は、0.5~5mmol/Lが良い。この濃度範囲により、単結晶を電極間で適切に成長させ得る。溶液中の浸漬時間は、10~120秒が良い。単結晶有機化合物導体を電気分解で形成する場合、電極上に絶縁層を設けるとよい。絶縁層により電極側面等、不要部分に流れる電流を排除できる。この素子は、基板の下にゲート電極を埋め込むことでトランジスタ等を作製できる。
画像

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研究分野
  • 固体デバイス製造技術一般
展開可能なシーズ 電極間に単結晶の有機化合物からなる導体を形成し、これを用いた薄膜トランジスタおよびセンサ、ならびに素子の製造方法を提供する。
本発明の素子では、伝導性を、単結晶を1つについてだけ測定可能であるため、素子間のばらつき等を防止でき、動作性能の向上を図ることが可能となった。又ガラス基板上ではなく、シリコン基板等の上にも作製できるので、分子性導体に対して、ゲート電極も含めた回路の作製が可能となった。更に、単結晶有機化合物の導体では構成要素が「分子」であるため、様々な機能性を持つ官能基の導入が可能であり、従来の無機系デバイスとは異なる特性の発現が期待できる。特に、素子が単結晶で構造的にクリーンな系であるため、高感度・高精密なデバイス特性が期待でき、広い範囲の応用が期待できる。
用途利用分野 薄膜トランジスタ製造装置、薄膜センサ製造装置
出願特許   特許 国際特許分類(IPC)
( 1 ) 国立研究開発法人理化学研究所, 国立研究開発法人科学技術振興機構, . 山本 浩史, 重藤 訓志, 塚越 一仁, 八木 巌, 加藤 礼三, . 素子、これを用いた薄膜トランジスタおよびセンサ、ならびに素子の製造方法. . 2008-03-13
  • H01L  51/40     
  • H01L  51/05     
  • H01L  29/786    
  • H01L  51/42     
  • G01N  27/12     

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