IGZOを超える「有機半導体」、分子設計からトランジスタまで日本発の新技術：移動度10cm2/Vsを実現（2/5 ページ）

[畑陽一郎，EE Times Japan]

トランジスタの性能を確認

　開発した有機半導体材料について触れる前に、試作したボトムゲート・ボトムコンタクト型電界効果トランジスタの性能を示す（図2）。

　試作品では性能を測定するため、シリコン基板上にゲート電極、ゲート絶縁膜を置き、ソース電極とドレイン電極は金を利用した。スピンコート法を用いて薄膜を形成、120℃で5分の加熱を施した（図3）。

図2　試作したトランジスタの外観、右は比較のために置いた1円玉

図3　試作したトランジスタの構造　出典：東京工業大学

　「有機半導体は電極の金属の仕事関数との関係で、p型にもn型にもなる。今回は金電極を利用したため、p型として働く」（半那氏）。試作したトランジスタはゲート長、チャネル幅とも100μmだ。

　トランジスタの特性を以下に示す。図4左はゲート電圧に応じた静特性だ。遮断領域、線形領域、飽和領域が見えている。図4右はゲート電圧とドレイン電流の関係を示す。

図4　トランジスタの特性（1）　出典：東京工業大学、Nature Communications

　図5左はゲート電圧とドレイン電流の関係だ。20回の繰り返し後に特性が変化していないことを示す。図5右はヒステリシスがないことを示す。

図5　トランジスタの特性（2）　出典：東京工業大学、Nature Communications