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HOMEエレクトロニクス電子デバイス鵜飼育弘のテクテク見聞録 > a-Si TFTと同等の信頼性を持つ有機トランジスタ

鵜飼育弘のテクテク見聞録

a-Si TFTと同等の信頼性を持つ有機トランジスタ

応用物理学会春季学術講演会報告

  • 鵜飼 育弘=Ukai Display Device Institute 代表
  • 2017/04/20 05:00
  • 1/3ページ

1. はじめに

 第64回応用物理学会春季学術講演会がパシフィコ横浜で3月14日~17日に開催された。その中から筆者が興味を持った講演を10回にわたって報告する。5回目の今回は前回に引き続き、東京工業大学 未来産業技術研究所の飯野裕明 准教授の研究室の講演2件を取り上げる。さらに補遺として、アモルファスSi(a-Si)および低温多結晶Si(LTPS)のTFTの信頼性について概説する。

2. 液晶性有機半導体FETの特性を評価

 飯野氏の研究グループは、Ph-BTBT-10多結晶薄膜をFET材料に用いたボトムゲート・ボトムコンタクト(BGBC)型FETについて、バイアス・ストレス評価を行った(論文番号16a-302-11)。

2.1 評価デバイスとバイアス・ストレス条件

 テストしたデバイスを、図1に示す。まず、p型Si上に100nm厚の熱酸化膜を形成した基板上に、40nm厚のポリスチレンをスピンコートで成膜した2層構造ゲート絶縁膜を用意。その上に30nm厚のAu電極を形成した後、Ph-BTBT-10薄膜をスピンコートで形成したボトムゲート・ボトムコンタクト(BGBC)型の有機FETである。

図1 Ph-BTBT-10を用いたBGBC型の有機トランジスタ
[画像のクリックで拡大表示]

 チャネル幅が500μm、チャネル長が100μmの有機FETの特性は、初期状態では飽和移動度5.4cm2/Vs、SS値は92mV/dec.、しきい値電圧は-0.1V、オン/オフ比は2.2×107 と優れる(図2)。この有機FETに対し、大気中(室温、湿度 40%RH)でゲートオン状態(負ゲートバイアス)とオフ状態(正ゲートバイアス)の条件で、104秒までストレスを印加し、特性の変化を調べた。なお、有機FETにはパッシベーション膜は付けていない。

図2 TFTの代表的な特性とDCバイアスストレス条件
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