東工大、高耐熱性と酸化物半導体並みの移動度を実現した有機半導体材料を開発

東京工業大学(東工大)は4月10日、液晶性を付与した高性能な有機トランジスタ材料の開発に成功し、酸化物半導体(IGZO)並みの高い移動度を実用度の高いボトムゲート・ボトムコンタクト型トランジスタで実現できることを確認したと発表した。

同成果は、同大学 像情報工学研究所の半那純一教授、飯野裕明准教授らによるもの。詳細は4月10日発行(日本時間)の英国科学誌「Nature Communications」オンライン版に掲載された。

有機トランジスタ用半導体材料の多くは、トランジスタの信頼性や素子間のバラつきの抑制に不可欠な、均一性に優れた結晶薄膜の作製が困難であること、またデバイス作製に不可欠な熱プロセスに対する耐熱性が100℃程度という問題のほか、移動度も3cm2/Vs程度にとどまり、実用的に必要なプロセス適正と高移動度を兼ね備えた材料は実現できていなかった。

一般的に有機トランジスタに用いる有機半導体材料は、低分子系材料と高分子系材料に分けられるが、低分子系材料は精製が容易で、高品質の結晶を得やすい半面、
均一で表面平坦性に優れた結晶薄膜を得ることが困難かつ耐熱性が低いという問題がある。