바카라 커뮤니티 [Nakabachi Ryoji 회장] (이하 "AIST")Flexible Electronics Research Center[연구 센터 이사 Kamata Toshihide] Flexible Materials Foundation 팀 Noda Yuki, AIST의 특별 연구 연구원, Horiuchi Sachio, Hasegawa Tatsuo의 연구원, 연구팀의 연구원, 연구 센터의 연구원, Hasegawa Tatsuo의 연구원, 국립 연구소 (National Research Institution of Matsui); Kagawa Fumitaka, 역동적 인 비상 속성 연구소, 연구 센터, 대학 공동 사용기구, 고 에너지 가속기 연구소 (Yamauchi Masanori 회장), Kumai Reiji 교수, 구조적 특성 연구 센터, 연구소 연구소, 국립 연구 및 개발 기관 (Nakamura Michji);Ferroelectric인쇄에 의한 정상 온도 및 압력 하에서, 용액은 패턴 화되고 필름을 형성함으로써 형성된다
유기농 강유전 전기를 사용하면 장치에 필수적인 얇게 필름이 어렵다는 과제였습니다 이 기술은 솔루션에서 필름의 형성을 장려하는 새로운 인쇄 방법이며, 극도의 균질성을 갖는 강유전성 단결정 박막을 형성합니다 이 기술을 사용하여 제조 된 박막 장치는 다양한 레코딩 요소의 표준 작동 바카라 하는 법보다 낮은 3V의 저바카라 하는 법에서 메모리를 작동시킵니다 이번에 개발 된 기술은 인쇄 된 전자 제품을 사용하여 강유전성 기억 및 비 휘발성 트랜지스터와 같은 저전력 장치의 연구 및 개발을 크게 가속화 할 것으로 예상됩니다
이 성과에 대한 세부 사항은 독일어 Academic Journal에서 찾을 수 있습니다고급 재료에서 곧 온라인으로 출시 될 예정입니다
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| 유기 강하 전기 단결정 박막의 제조 과정 |
인쇄 기술을 사용하여 금속 및 반도체와 같은 고화질, 고품질 패턴 레이어를 생성하고 전 세계적으로 전자 장치가 적극적으로 수행됩니다 지금까지는 금속 배선 및 트랜지스터를 만드는 데 주로 필요한 반도체 층을 인쇄하는 기술이 개발되었지만 기능적 부재를 인쇄하는 다른 방법은 거의 사용되지 않았습니다 이 중에서, 바카라 하는 법전 전기는 IC 카드에 장착하는 것과 같이 빠르게 인기를 얻고있는 바카라 하는 법전성 메모리와 같은 전자 장치의 전력 소비를 줄이고, 비 휘발성 바카라 하는 법전 전기 게이트 트랜지스터 및 인쇄 기술을 사용하여 박막 패턴 화를 개발하기위한 기술이 크게 원하는 탁월한 기능을 가지고 있습니다
과거에는 바카라 하는 법전 전기가 주로 단단한 무기 재료로 만들어졌으며 인쇄 방법에 적합하지 않습니다 폴리머 시스템은 유기 바카라 하는 법전체로 알려져 있지만, 성능은 무기 물질보다 상당히 열등했습니다 그러나, 최근 몇 년 동안, 저 분자량 바카라 하는 법전성 유기 물질의 발달이 진행되었으며, 많은 사람들이 무기 물질과 비슷한 특성을 나타내는 것으로 밝혀졌다 그러나 이러한 유기 바카라 하는 법전 전기로 인해 박막을 만드는 것은 어렵다는 점에서 도전은 장치에 필수적입니다 이러한 이유로, 이것들은 목표입니다핀홀가없는 박막을위한 고품질 인쇄 및 제조 기술을 개발하는 것이 바람직합니다
AIST에는 인쇄 방법이 적용 가능하며 독성 납은 IS입니다희귀 금속를 함유하지 않는 저 분자 유기 바카라 하는 법 전기를 개발해 왔습니다 우리는 두 가지 유형의 유기 분자를 결합한 분자 화합물로 구성된 우수한 특성을 가진 바카라 하는 법전체를 발견했습니다 (2005 년 1 월 24 일에 발표 된 Aisode Press) 및 실온에서 가장 높은 바카라 하는 법전성 특성을 나타내는 단일 성분 유기 물질을 개발했습니다 (Aisode Press 발표 2010 년 2 월 12 일)와 같은 다수의 유기 바카라 하는 법전 전기를 생성합니다 이것들을 장치로 바꾸려면 분자 방향으로 분자의 정렬과 함께 핀홀없이 박막을 형성하는 것이 필수적이므로 고급 인쇄 기술이 채택되었고 광범위한 재료가 탐색되었으며 이번에는 결과를 달성했습니다
이 연구 및 개발은 일본 과학 기술 기관의 전략적 창의적 연구 프로모션 프로젝트 팀-유형 연구 (CREST)에 의해 지원되었습니다
이번에는 2- 메틸 벤지 미다 졸 (MBI) (그림 1A)이 유기 바카라 하는 법 전기로 사용되었습니다 MBI는수소 결합-유기 유기 바카라 하는 법전 전기, 유기 용매에서 우수한 용해도가 있고, 실온에서 우수한 바카라 하는 법전성을 나타내며, 매우 낮습니다전극 필드(수십 kv/cm)편광 반전또한, 단결정 내에서 두 개의 직교 방향으로자발적 분극P를 나타낼 수 있습니다 필름의 위아래로 바카라 하는 법을 적용하는 장치에서, 자발적인 분극은 박막에 수직 인 성분이 있어야하지만, MBI는 이러한 분극 방향으로 플레이트와 유사한 결정으로 성장하기 쉽다
그림 1B는 실온 및 압력 하에서 인쇄 방법을 사용하여 개발 된 박막 제조 공정을 개략적으로 보여줍니다 줄무늬 부모 반전 패턴을 100 μm 폭의 100 μm 및 물 반전 영역의 교대 친수성 영역으로 제조하고, 용해 된 MBI 용액을 1cm 사각형 산화물 장착 실리콘 기질의 표면에 스윕 하였다 건조시, MBI 박막은 친수성 영역에서만 선택적으로 형성되었다편광 현미경를 사용한 관찰에 따르면, 전체 박막은 특정 방향으로 분극에 대해 켄칭되었으므로, 형성된 박막은 분자의 정렬 방향이 정렬되는 단일 결정 박막 인 것으로 생각된다 (도 1C)
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| 그림 1 단결정 박막의 제작 |
| 2- 메틸 벤지 미다 졸 (A)의 분자 구조, 단일 결정 박막 (B), 편광 광학 현미경 사진 (C)을 제조하는 공정의 개념적 다이어그램 샘플의 회전으로 인한 빛과 어둠이 변한다는 것을 알 수 있습니다 (편광판의 회전) 크로스 화살표는 편광 방향을 나타냅니다 스케일 바는 400 µm입니다 |
고 에너지 가속기 연구소 Photon FactoryCarbro-Optic X-Ray 회절 측정를 사용하여, 우리는 제조 된 MBI 박막이 단일 결정과 분자의 배열 및 자발 분극의 방향인지 여부를 조사했다 도 2a에 도시 된 회절 사진은 단일 사진이다회절 지점(빨간색 점선 원)가 관찰되었고, 생성 된 박막은 단결정 인 것으로 확인되었다 또한, 분자는 수소 결합에 의해 함께 묶여 있었고, 이들 분자의 사슬은 기질 표면에 수직 및 수평으로 수직으로 두 가지 방향으로 배열되었다 결과 자발적 분극P기판 표면에 수직으로 방향으로부터 45도 기울어졌다 (도 2b, 2c) 기판 평면에 수직 인 방향의 편광 성분을 갖기 때문에, 전극/강유 전기/전극이 순서대로 쌓인 라미네이트 장치의 상부 및 하부 전극 사이에 바카라 하는 법이 적용될 수 있으며, 아마도 편광 역전을 유발할 수있다
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| 그림 2 X- 선 싱크로트론 회절 측정 (a)의 이미지 및 회절 사진 (a), 결정에서의 분자 구조의 개략도 (b), 분자 구조의 개략도 및 단일 결정 박막에서의 자발적 편광 (c) |
이 단결정 박막 (필름 두께는 대략 1 µm)을 사용하여 커패시터 형 장치 구조를 제조하는 데 사용됩니다P-E히스테리시스의 측정시 열처리와 같은 전처리없이 우수한 히스테리시스 루프가 나타났습니다 (그림 3A) 분극 반전이 발생한 바카라 하는 법은 10Hz의 스캐닝 주파수에서 평균 3-4V였으며, 분극 반전이 가능한 장치가 매우 낮은 바카라 하는 법으로 얻을 수 있음을 입증 하였다 또한 10 ~ 1000Hz의 속도로 스윕하여 반복 편광 역전의 내구성을 조사했을 때, 1000Hz의 스캐닝 주파수에서 강유전성 특성이 최대 수십만 배까지 유지 될 수 있음을 발견했습니다 (그림 3B) 전극 구조를 최적화함으로써 내구성이 더욱 향상 될 것으로 예상된다
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그림 3 이번에 생산 된 단결정 박막의 바카라 하는 법전성 특성
(a) 편광 전자 필드 특성 (b) 편광 역전의 반복 측정 두 그림 모두에서 HZ의 수는 전기장 스윕의 속도입니다 |
이 유기 바카라 하는 법 전기 박막에서 미세 조상에서 분극 반전이 발생하는 방법 :압전 반응 현미경를 사용하여 조사를 수행했습니다 약 1 μm 두께의 박막은 여러 시간 동안 +20V의 바카라 하는 법을받으며, 각각 시간에 따라 다양한 크기의 원형 편광 역전 을가집니다도메인결정 표면에 작성되었습니다 (그림 4a) 도메인의 크기는 바카라 하는 법에 적용되는 시간과 관련하여 로그를 증가 시켰으며, 최소값은 직경이 500 nm입니다 (그림 4B) 이 분극 반전 도메인은 실온 분위기에서 40 시간 이상 안정적으로 유지되었다 또한, 압전 반응 현미경 이미지의 위상 성분으로부터, 분극 방향은 90도 대신 180도 반전되는 것으로 밝혀졌다 (도 4C)
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그림 4 경전 반응 현미경을 사용한 국소 분극 반전 작동
(a) 작성 후 위상 이미지 (b) 편광 반전 도메인 크기의 바카라 하는 법 적용 시간의 의존성 (c) 편광 방향 도메인의 평면 (왼쪽) 및 평면 내 (오른쪽) 방향의 위상 이미지 |
앞으로 인쇄 방법을 사용하여 개발 된 박막 생산 기술을 활용하고 금속 배선 및 반도체 박막을위한 인쇄 기술과 함께 모든 인쇄 방법을 사용하여 전자 장치를 제조하기 위해 노력할 것입니다