有機半導体

住友化学の有機半導体は環境負荷の低い非ハロゲン化溶媒インクとして提供可能です。大気中、低温塗布プロセスにより汎用樹脂基板に半導体薄膜を形成可能であり。軽量・フレキシブルな電子デバイスを実現します。

用途

有機半導体を用いることで、センサー、回路、ディスプレイやウエラブル機器などのプリンテッド・エレクトロニクス用途が広がります。

  • センサー:医療用途のバイオセンサーのトランスデューサ―部
  • 回路:センサー用途の論議ゲート、増幅部、回路
  • ディスプレイ:画素駆動トランジスタ
  • 回路のような用途向けにOTFTを開発
  • Vin/Voutに対応したVdd/Vssがそれぞれ+6V/-6Vの場合の定電圧駆動インバータ
  • 携帯医療機器

    携帯医療機器

  • ウエラブル機器

    ウエラブル機器

  • 低電圧インバーター駆動

    低電圧インバーター駆動

材料とプロセスの特長

  • PENやPETのような樹脂基板に大気下で低温プロセス(<120℃)でデバイス作製が可能
  • 室温において半導体の結晶性が発現するため、高移動度化のためにアニール不要。
  • 溶液プロセスにおいてはキシレンのような汎用溶剤が使用可能。
  • 樹脂基板上に作製したテストデバイス

    樹脂基板上に作製したテストデバイス

トランジスタ特性

  • 移動度>0.5cm2/Vs(チャネル長<10μm)で電流のオン/オフ比>105(樹脂基板上)を実現しています。
  • 実用化に重要な高い移動度の均一性を実現しています(標準偏差<10%)
  • 電極には金、銀の使用実績があり、塗布型電極にも対応可能です。
  • ゲートバイアスストレス安定性:最新材料では高いバイアスストレス安定性を実現しています。
トップゲート用半導体材料:トランジスタ特性の例
平均移動度(cm2/Vs) at [チャネル長] 1.0 ~ 4.0
[L=5-100μm]
On/off比 105
結晶性 半結晶性
サブスレショルド係数(V/decade) 0.9(L=10μm)

低電圧駆動デバイスの例(10Vでの駆動)

  • チャネル長毎の平均移動度特性:エラーバーは移動度の標準偏差±1σ
  • 駆動電圧10Vにおける伝達特性:ヒステリシス無し、サブスレッショルド係数0.9V/decade
  • ゲートバイアス印加時の閾値電圧シフト:-10Vのゲートバイアスを48時間継続印加

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