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鵜飼育弘のテクテク見聞録

印刷で有機トランジスタの集積回路、低電圧化も急進展

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
  • 2017/04/24 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。7回目の今回は前回に引き続き山形大学 有機エレクトロニクス研究センター センター長、卓越研究教授の時任静士氏の研究室からの講演について、トピックスを取り上げる。

2. インクジェット印刷電極を用いた有機オペアンプ

 まず、「インクジェット印刷電極を用いた5V駆動有機オペアンプの開発」と題した講演の内容を紹介する(講演番号17p-302-8)。

 有機エレクトロニクス応用として、ウエアラブル型生体センサーがある。この応用では、有機印刷センサーで生体情報をセンシングした後、その微小信号を有機印刷回路によって処理し、情報システムへと伝送することが重要である。差動増幅器の一種であるオペアンプは、様々な信号処理を可能とする汎用性の高い素子である。これまで有機トランジスタ(OTFT)で作製したオペアンプの報告例は少なく、特に印刷法を用いた有機オペアンプでは40V以上の駆動電圧が必要であった。

 講演では、電極と半導体層に印刷・塗布法を用いて有機オペアンプを作製し、5Vでの低電圧動作を実現したことが報告された。有機オペアンプは、デュアルゲート構造のn型有機TFTを3個、ボトムゲート構造のp型有機TFTを5個用いて作製した(図1(a))。同図(b)に等価回路を示す。n型半導体には「TU-3」(山形大学と宇部興産が共同開発)とポリ-α-メチルスチレン、p型半導体にはdiF-TES-ADTとポリスチレンの混合溶液を用い、それぞれディスペンサーとインクジェット法により成膜した。全ての電極層はAg(銀)ナノ粒子インクをインクジェット印刷することによって作製した。絶縁層には、気相法によるパリレンSRを用いた。同図(c)に、DIPパッケージに搭載した有機オペアンプの写真を示す。

図1 有機オペアンプ
[画像のクリックで拡大表示]

 さらに、有機オペアンプの増幅特性や有機オペアンプを利用した微積分回路、電流-電圧変換回路、発振回路の結果についても併せて報告があった。

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