成果報告書詳細
管理番号20100000001488
タイトル平成20年度成果報告書 平成20年度第2回採択産業技術研究助成事業 08C46618c ピコリットル微小液滴反応場を利用した低分子系有機薄膜デバイスプロセスの開発 平成20年度中間
公開日2011/1/8
報告書年度2008 - 2008
委託先名独立行政法人産業技術総合研究所長谷川達生
プロジェクト番号P00041
部署名研究開発推進部
和文要約真空プロセスを介することなく高度な有機半導体デバイスを製造する技術基盤を確立することを目的に、ダブルショット・インクジェット法を用いた革新的ナノ液体プロセスの技術開発を行った。平成20年度は、まず単成分系有機半導体材料のダブルショット・インクジェット印刷技術の開発に取り組み、有機半導体材料との親和性が異なる二種類の有機溶媒を駆使することにより、きわめて均質性が高い半導体薄膜を構築することに成功した。また基板表面の親水・疎水制御を利用することにより、ダブルショット法により混合したピコリットル液滴の一定領域への閉じ込め技術を開発するとともに、化合物系材料薄膜において高精細パターニングに成功した。さらにインクジェット印刷法により作製した導電性有機薄膜をボトムコンタクト型電極とするペンタセン薄膜トランジスタを作製し、ドナー/アクセプター組成比によるキャリヤ注入効率の制御が可能なことを示すとともに、トップコンタクト型金電極を用いたデバイスとの比較から、印刷法によって作製した有機薄膜電極は、熱輻射等によるチャネルへのダメージを最小化できるため、接触抵抗だけでなくチャネル抵抗も大きく低減させる効果があることを明らかにした。
英文要約 For the purpose of establishing the semiconductor process technology to fabricate high performance organic electronics devices without vacuum, here we studied an innovative nano-liquid process using "double-shot" inkjet printing (DS-IJP) method. In the fiscal year of 2008, we first developed a DS-IJP process for single-component molecular semiconducting materials, and succeeded in fabricating fairly smooth, single-crystalline-like thin films by using two kinds of organic solvents with different affinity to the organic material. We also developed a method to confine the double-shot inkjet-printed picoliter-scale mixed droplets within a certain predefined area, by using hydrophilic/hydrophobic surface modification, and succeeded in the fine patterning of two-component molecular materials. In addition, we also investigated device characteristics of pentacene thin film transistors composed of inkjet-printed TTF-TCNQ films as the source/drain electrodes, and demonstrated the controllability of carrier injection efficiency by adjusting the ratio between component donor and acceptor materials. By the comparison of the device characteristics with those composed of top-contact gold electrodes, we also found out that the use of inkjet-printed organic electrodes considerably decrease the channel resistance as well as the contact resistance in organic transistors.
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