게시 및 게시 날짜 : 2006/03/16

안전한 바카라 사이트 반도체를 사용한 고속 작동 FET 장치

-증자 증착/코팅 유형, 자발적으로 지향성 재료-

포인트

  • 비정질 실리콘에 충전 이동성이있는 새로운 안전한 바카라 사이트 반도체
  • 프로토 타입 필드 효과 트랜지스터 (FET)는 안전한 바카라 사이트 반도체를 사용하는 장치에서 가장 빠릅니다
  • 우리는 다양한 유기 용매에서 우수한 가용성 특성을 기대하며 FET 요소의 인쇄 및 제조와 호환 될 것으로 예상됩니다

요약

바카라 커뮤니티 [Yoshikawa Hiroyuki 회장] (이하 "AIST")유비쿼터스 에너지 연구 부서[Kobayashi Tetsuhiko, Director] 분자 재료 장치 연구 그룹, 분자 재료 장치 연구 그룹, Mononobe Hirotatsu, Kanto Chemical Co, Ltd, Nozawa Shuntaro 및 Nozawa Shuntaro, Nokoyama Masaaka 교수, Groiduation School of Engineering, and Nakoyama School of Engineering, 및 Nakoyama 교수, Masaaka Kenichi, 공동으로 새로운 P 형 안전한 바카라 사이트 유기 반도체필드 효과 트랜지스터 (FET)성공적으로 개발되었습니다안전한 바카라 사이트 반도체의 기능을 사용하면 간단한 방법과 고속 작동을 사용하여 장치를 제작할 수 있습니다 (10-1CM2V-1S-1)

유기 반도체를 사용하는 FET는 인쇄 기술을 사용한 장치 제조와 호환 될 것으로 예상되며 비용을 절감하고 지역을 늘릴 수있을뿐만 아니라 플라스틱 기판에 장치 구조를 구성하여 유연하고 경량 및 탁월한 충격 저항을 실현할 수 있다고합니다 그러나, 반응이 높고 생산성이 높은 유기물을 실현하는 것은 어렵고, 유기농 박막의 다양한 새로운 유기 물질 및 곡물 경계 제어 기술이 지금까지 개발되어 실용적으로 사용하는 경로를 탐구하고 있습니다

이번에는 AIST와 Kanto Chemical Co, Ltd는 8-TNAT-8이라는 새로 개발 된 안전한 바카라 사이트 반도체 재료를 사용하여 생산성이 높고 반응이 좋은 유기농 피트를 성공적으로 생산했습니다 이것은 안전한 바카라 사이트 반도체의 특징으로, 다양한 용매에서의 우수한 용해도와 박막의 입자 경계에 의해 크게 영향을받지 않는 전하 전달 특성을 특징으로한다 이러한 특성을 추가로 활용함으로써, FET 장치의 성능을 향상시킬 수 있으며, 8-TNAT-8은 안전한 바카라 사이트 반도체로서 유망한 재료가 될 것으로 예상된다

이 결과는 2006 년 3 월 22 일부터 26 일까지 Musashi Institute of Technology (Tokyo Institute of Technology)에서 개최되는 53 번째 응용 물리 강의 연맹과 2006 년 7 월 2 일부터 6 일까지 미국 콜로라도의 21 번째 국제 액체 결정 회의에서 개최 될 예정입니다

프로토 타입 페트 및 안전한 바카라 사이트 반도체 재료의 구조 다이어그램
프로토 타입 피트 및 안전한 바카라 사이트 반도체 재료의 구조


개발의 사회적 배경

유비쿼터스 정보 협회에서 정보 처리 기술의 기반 지원 및 확장Man-Machine Interface의 배포를 넓히려면 경량, 저렴한 비용, 넓은 면적 및 유연한 장치를 실현하는 것이 필수적입니다 유기 전자 장치는 유기 반도체가 솔루션으로 적용되는 Inkjet 방법 및 접촉 방법과 같은 습식 방법을 사용하여 기술을 인쇄하여 저렴한 비용으로 제조 할 수 있으며, 유비쿼터스 정보 사회에 필수적인 가벼운 유연한 장치를 실현하기가 쉽습니다

그러나, 기존의 결정질 유기 반도체는 용매의 낮은 용해도로 인해 상기 한 습식 공정을 사용하여 장치를 제조하는 데 어려움이있다 대조적으로, 용해도를 향상시키기 위해 많은 연구가 이루어졌지만, 전하 이동성 장애와 같은 문제가 있었다 반면, 안전한 바카라 사이트 반도체는 일반적으로 화학 구조로 인해 다양한 용매에 매우 가용성이 있으며충전 이동성결정질 유기 반도체만큼 좋지 않으며, 비정질 실리콘과 비교할 수있는 것으로 알려져 있습니다

연구 이력

10203_10388Discotic LCDyaKaramitic LCD-1CM2V-1S-1지금보고 ([1]m funahashiet al, adv Mater, 17, 594-598 (2005), [2]k 오이 카와et al, Chem Comm, 5337-5339 (2005)), 유기농 장치에 적용될 가능성이 높아지고 있습니다

안전한 바카라 사이트 반도체는 원반 및 칼라 미트 안전한 바카라 사이트에서 발견되는데, 이는 분자가 분자의 주요 골격 인 높은 배향 순서를 갖는다π- 전자 공액 시스템서로 마주 보는 방향으로 향하고 분자 사이에 닿을 때 전하가 움직입니다 안전한 바카라 사이트 재료는 결정질 물질과 비교하여 얻어진 분자 배향을 쉽게 설계 할 수 있으며, 전하 이동성의 속도를 증가시키는 것은 또한 안전한 바카라 사이트, 즉 응집 구조에서 분자 방향을 제어하는 것으로 설명 될 수있다

새로운 화합물의 설계 단계에서, 우리는 우리가 구성하려는 응집 구조로부터 분자의 화학 구조를 뒤로 가정하여 시작했습니다

AIST는 Kanto Chemical Co, Ltd와 함께 평평한 플레이트-유사 분자 구조를 갖는 새로운 안전한 바카라 사이트 반도체의 연구 및 개발을 촉진하고 있으며, 비교적 큰 π- 전자 공도 시스템을 갖는 가라이트 안전한 바카라 사이트 시스템을 갖는 카라미트 안전한 바카라 사이트 시스템이 골재 구조의 층으로 구성 될 수 있다는 사실에 중점을두고있다 결과적으로 분자 메인 백본은입니다Thiophene ring|가있는 몇 가지 고속 전하 전송 반도체를 발견 했으며이 자료를 Osaka University와 공동으로 프로토 타입 FET 장치에 사용했습니다

연구 컨텐츠

이번에 사용 된 안전한 바카라 사이트 유기 반도체 물질 (8-TNAT-8)은로드 형 안전한 바카라 사이트 특성을 갖는 박막 결정 입자를 가지므로,이를 사용하여 유기농 FET가 반도체에 나타날 요소 특성을 보는 것은 매우 흥미로웠다 먼저, 유기 반도체 재료 (8-TNAT-8)의 전하 이동성 측정을 수행하고, FET 장치를 프로토 타입으로 활성 층으로 사용하여 평가 하였다 결과적으로, 8-TNAT-8을 사용하여 생산 된 FET 장치는 전형적인 유기 반도체 재료입니다Pentacene와 비교할 수있는 FET 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌습니다

(1) 이시기에 생성 된 FET의 구조는 그림 1하단 게이트 상단 연락처 유형안전한 바카라 사이트 증발에 의해 안전한 바카라 사이트 반도체 8-TNAT-8의 박막을 실리콘 기질 상에 형성 하였다 열 산화 필름 표면은입니다HMDS (Hexamethyldisilazane) 처리나는 그것을했다

8-TNAT-8-FET 장치 구조 및 8-TNAT-8의 분자 구조 다이어그램
그림 1 : 8-TNAT-8-FET 장치 구조 및 8-TNAT-8 사용 분자 구조

(2) 8-TNAT-8은 P 형 반도체이고 장치의 구멍 이동성은 014cm2V-1S-1표시되었습니다 표 1 현재까지 가장 표준 가장 표준 유기 반도체 재료 인 펜타 센을 사용한 FET 장치와 유사하게 제조 된 장치는 017cm2V-1S-112638_12674ON/OFF비율과 임계 값 전압은 약간 열등하지만 고속 작동 측면에서 펜타 센과 거의 동일한 성능을 가지고 있음이 밝혀졌습니다 그러나, 펜타 센은 용매에서 열악하고 산소 분자는 광화학 반응을 통해 첨가된다end-peroxide로의 전환과 같은 단점이 있다는 것을 고려하면,이 물질을 사용하는 유기농 피트의 실제 적용에 큰 방해가되는 것은 높은 잠재력을 가진 것으로 간주됩니다

TNAT-8 및 Pentacene의 표 18-FET 특성
사용 된 재료
홀 이동성 µ
(CM2V-1S-1)
ON/OFF비율
임계 값 전압
(V)
8-TNAT-8
014 16 × 103 -274
Pentacene
017 33 × 104 -103

(3) 프로토 타입 FET 요소를 갖는 HMDS- 처리 된 요소 인 SIO는 높은 필드 효과 이동성을 나타냅니다2단열 필름에서 100 nm의 두께를 갖는 8-TNAT-8 박막의 X- 선 회절 분석으로,로드-유사 분자는도 1에 도시 된 바와 같이 기판에 대해 각도로 늘어서있는 것으로 밝혀졌다 도 2, 층 구조를 형성한다

즉, 공급원과 배수 전극 사이에서, 막대-유사 분자 (장축 방향)는 전극과 거의 평행하게 방향을 나타내며, 운반체 (구멍)를 운반하는 데 유리한 분자 방향을 가지며, 이는 높은 필드 효과 이동성을 보여주는 결과로 생각 된 것으로 생각된다

8-TNAT-8 박막의 분자 방향의 개략도 HMDS- 처리 된 SIO2 단열 필름에 진공 증착 된 진공
그림 2 HMDS 처리 SIO28-TNAT-8의 분자 방향의 개략도 도식 필름에 증착 된 진공

미래 계획

이 결과는 8-TNAT-8이 유기 반도체 장치에 적합한 우수한 재료임을 보여줍니다 그러나 앞으로는 절연 필름 표면의 변형, 계면에서의 분자 방향 제어, 입자 경계 제어 등과 같은 박막 형태를 고려하여 장치 성능이 더욱 향상 될 것입니다



용어 설명

◆ 필드 효과 트랜지스터 (FET)
소스 또는 배수는 2 개의 전극을 반도체와 연결하고 다른 전극 (게이트)의 전기 스위칭에 의해 소스와 배수 사이의 전류를 제어하는 전자 장치입니다 많은 홈 어플라이언스에서 반도체 장치로 사용됩니다 이들 장치가 단일 기판에 배열 될 때, 이들은 가벼운 방출 또는 가벼운 전송 제어 기능 (예 : 안전한 바카라 사이트 디스플레이)과 결합하여 생성 될 수있다[참조로 돌아 가기]
◆ 안전한 바카라 사이트 반도체 및 전하 이동성
안전한 바카라 사이트 재료는 본질적으로 단열되어 있지만 일부는 전기가 흐르도록하는 작은 특성을 가지고 있습니다 (반도체) 안전한 바카라 사이트 반도체에서, 전하는 홉 (전자 전도)에 의한 분자 사이의 전하 (전자 전도)가 고속 전하 전달을 유발하며 전하 전달 과정은 실리콘 반도체의 과정과 다릅니다 전하 이동률을 전하 이동성이라고합니다 안전한 바카라 사이트 반도체에서, 안전한 바카라 사이트 분자의 배향은 안전한 바카라 사이트에 고유 한 자발적 배향 (안전한 바카라 사이트 디스플레이에 적용됨)으로 인해 비교적 쉽게 제어 될 수 있으며 화학적 구조적 특성으로 인해 다양한 유기 용매에서 높은 용해도를 나타낸다[참조로 돌아 가기]
◆ Man-Machine Interface
남자와 기계를 연결하고 양 당사자 간의 정보 교환을 제어하는 장치 휴대 전화, 디스플레이 등[참조로 돌아 가기]
◆ 디스코트 LCD 및 카라미트 LCD
안전한 바카라 사이트 재료는 안전한 바카라 사이트 상태를 형성하는 재료이지만, 특성을 나타내는 물질의 분자는 일반적으로 디스크 형 및 막대 모양의 형태를 취합니다 전자는 원반 안전한 바카라 사이트이라고하며, 후자는 카라미트 안전한 바카라 사이트이라고합니다 안전한 바카라 사이트 디스플레이를 깨닫는 네마 틱 안전한 바카라 사이트이라고 불리는 물질은 후자에 속합니다 이들 각각은 분자 형태의 차이에 기초한 분자 배향의 차이를 가지며, 두 안전한 바카라 사이트 반도체 모두가 가능하다는 것이 밝혀졌다[참조로 돌아 가기]
◆ π- 전자 공액 시스템
분자는 개별 원자의 결합으로 구성되지만 전자는 결합을 제어하기 위해 필요합니다 이 전자는 결합 된 원자와 관련하여 σ 전자 및 π 전자와 구별된다 이들 전자에 의해 형성된 결합은 후자의 경우 각각 σ 결합 및 π 결합이라고한다 전자는 결합 된 원자 사이에서 비교적 자유롭게 움직일 수 있기 때문에 자연적으로 높은 단열이있는 유기 물질에서 전기 전도도의 공급원이됩니다 특히, 공액 시스템이라고 불리는 π 전자는 전체 분자에 걸쳐 존재하며, 이동할 수있는 구조에서 높은 전하 이동성이 예상 될 수있다[참조로 돌아 가기]
◆ Thiophene 링
황 원자를 함유하는 5 원 방향족 화합물 Oligothiophene은 이들을 사슬에 연결하고 π- 접합 시스템을 개발하는 유명한 유기 반도체입니다[참조로 돌아 가기]
◆ Pentacene
광택 짙은 푸른 푸르플 바늘 모양의 결정은 유기형 박막 트랜지스터 재료로 사용될 때 우수한 FET 특성을 제공합니다 최근에, 이동성 15 cm2V-1S-1, 온/오프 비율 108를 보여주고, 현재 재료로서 유기 트랜지스터의 가장 높은 클래스 성능을 보여줍니다[참조로 돌아 가기]
◆ 하단 게이트/상단 접점 유형 (화학 증기 증착)
필드 효과 트랜지스터 (FET)를위한 장치 구조 유형 게이트 전극이 가장 낮은 실리콘 기판에 부착되는 구조, 실리콘 기판 상에 적층화 된 절연체, 소스 및 배수 전극이 유기 반도체 박막에 부착된다 그것은 종종 유기 반도체를 사용하여 FET로 사용되므로 박막 라미네이트 구조를 쉽게 구성 할 수 있습니다[참조로 돌아 가기]
◆ HMDS (Hexamethyldisilazane)
공식 이름은 1,1,1,3,3,3-Hexamethyldisilazane [(me3si)2NH, Cas-No : 999-97-3] 이 원료는 이미 포토 레지스트를 적용 할 때 계면 활성제로서 산업용으로 대량으로 사용되었습니다[참조로 돌아 가기]
◆ HMDS 처리
실리콘 열 산화물 필름 소수성의 표면을 만드는 방법 중 하나 실리콘 열 옥사이드 필름의 표면은 HMDS 용액 또는 HMDS 증기로 처리되고 표면의 실라놀 그룹 (_SIOH)은 트리메틸 실록시 그룹으로 대체된다[참조로 돌아 가기]
◆ end-peroxide body
다른 하나는 산소 부가 물로 알려져 있습니다 과산화물은 펜타 센과 단일 산소 사이의 광 첨가 반응에 의해 펜타 센 분자의 가장자리에서 생성된다[참조로 돌아 가기]


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