東大染谷助教授ら，圧力センサー付き人工皮膚の構造を明らかに
有機トランジスタのモビリティ（電荷移動度）はSiトランジスタのそれと比べ2〜3桁小さい（遅い）が，染谷氏らはモビリティが小さくても大面積センサーなど応用できる分野があるとしており，今回有機トランジスタと圧力センサーと集積した人口皮膚を開発した。
写真2に，今回開発した人工皮膚の模式構造を示す。内部は下から，（1）有機トランジスタ（OFET），（2）スルー電極（via），（3）ゴムシート圧力センサー（黒色部分），（4）トップ電極---の各シートをフレキシブル・プリント基板の技術を使って張り合わせている。圧力センサーを除く基盤（緑色部分）にはプラスチック・フィルムを用いており，ロボットの骨格に合わせて曲がるようになっているのが特徴だ。基盤の材料にはポリエチレンナフタレート（PEN）樹脂のフィルムを使っている。PEN樹脂はポリエチレンテレタレート（PET）樹脂と比べて耐熱性が高く，ガス浸透性が低い。それぞれの基盤の厚さは，OFET層が75μm，スルー電極層が50μm，トップ電極層が25μm。圧力センサーの厚さは0.5mm。
OFETは，シャドウマスク法を使ったトップコンタクト構造。ゲート絶縁材料には京セラケミカル製のポリイミド（polyimide）「ケミタイト CT4112A」を使っている。膜厚は900nm。チャネル（青色部分）としてペンタセン（pentacene）を30nmまで蒸着する。ソース，ドレイン電極をつけたときのゲート長は100nm，チャネル幅は1.9mm（写真3）。このOFETのモビリティは0.5cm2/Vsで「プラスチック基盤上に形成した有機トランジスタとしては早い」（染谷氏）としている。
人工皮膚が圧力を感じると，圧力センサーの電気抵抗値がGΩレベルから数百Ωレベルまで下がり，OFETの電気特性が変化することで圧力を検知する仕組み。100μm×100μmの領域で6N以上の圧力で抵抗値が数百Ωまで下がる。 実際の人口皮膚としての動作は2004年2月に学会発表する予定。（神保 進一）
【写真1】東京大学 工学系研究科 量子相エレクトロニクス研究センター 助教授 染谷 隆夫氏
【写真2】有機トランジスタと圧力センサーを集積した人工皮膚の模式構造。出典：東京大学 染谷氏ら
【写真3】プラスチック基盤上に形成した有機トランジスタ。モビリティは0.5cm2/Vs。出典：東京大学 染谷氏ら
