山形大学大学院理工学研究科助教福田憲二郎印刷手法による印刷手法による高性能による高性能トランジスタ高性能トランジスタ型有機メモリ型有機メモリ素子メモリ素子の素子の開発 1 Poly IC Yamagata Univ. SONY 柔軟性・柔軟性・大面積性を大面積性を利用した利用した新した新たなエレクトロニクスの創出たなエレクトロニクスの創出フレキシブル印刷可能有機エレクトロニクス有機エレクトロニクス有機エレクトロニクスへの有機エレクトロニクスへの期待エレクトロニクスへの期待 2 プリンテッドエレクトロニクスの重要性プリンテッドエレクトロニクスの重要性 3 論理回路アンテナメモリアレイ発振回路 • 印刷型論理回路だけでなく、メモリ素子の開発が応用に必要不可欠印刷RFIDタグのイメージタグのイメージ印刷有機メモリ有機メモリ素子メモリ素子の素子の必要性 4 • 強誘電体材料を用いたトランジスタ型有機メモリの開発 • 書込み・消去時のソース・ドレイン電流(IDS)の差を“1”/”0”情報として利用有機強誘電体材料 P(VDF-TrFE) 研究開発内容 5 既に報告されている印刷型有機メモリは、駆動電圧が高い(50 V) “1”/”0”情報の差が小さい (<100) 等の問題があり、実用化には至っていない。従来技術とその従来技術とその問題点とその問題点 6 • 全層印刷により素子を作製 • 10 Vでも”1”/”0”状態の認識が可能全印刷型トランジスタ全印刷型トランジスタ型有機トランジスタ型有機メモリ型有機メモリ開発メモリ開発 7 1.1×10-7 3.4×103 2×106 秒以上 = -20 V, VGS = 0 Vでの電流値、*2オン状態とオフ状態の電流値の比 3.2 ×10-11 • 10 Vでの駆動に成功 • 高いオンオフ比⇒安定した”1”/”0”状態の認識 • 長い保持時間⇒長期間の情報保持が可能 *1V DS 10 V 駆動電圧書き込み状態のオン/オフオフ保持時間状態の消去状態の消去状態のオン (V) IDS (A) *1 IDS (A)*1 比*2 開発した開発した有機した有機メモリの有機メモリの性能メモリの性能 8 有機トランジスタアレイ • メモリアレイは作製できず • トランジスタアレイは99%の歩留りを達成 • 強誘電膜の成膜性の最適化によりメモリアレイも達成可能有機メモリアレイアレイ化アレイ化の検討 9 • 従来技術の問題点であった、駆動電圧を低減し、また”1”/”0”情報のすることに成功した。 • 駆動電圧を10 V以下に低下できたため、省電力による応用が可能となった • 従来では”1”/”0”情報の差が3000以上あるため、安定的な不揮発性メモリへの応用が期待される。新技術の新技術の特徴・特徴・従来技術との従来技術との比較との比較 10 • 本技術の特徴を生かすと、印刷手法による大面積化を適用可能であるため、低コスト化へのメリットが大きいと考えられる。 • 印刷方式による不揮発性メモリの分野や用途に展開することが想定される。 • 特に印刷型RFIDタグなど、フレキシブル・大面積を利用したメモリ用途が想定される。想定される想定される用途される用途 11 • 現在、単体でのメモリ素子は開発済み。しかし、アレイ化にした際の歩留り確保の点が未解決である。 • 今後、歩留り向上について実験データを取得し、高密度メモリ素子に適用していく場合の条件設定を行っていく。 • 実用化に向けて、強誘電膜の膜厚不均一性を5%以下にまで低減できるよう技術を確立する必要もあり。実用化に実用化に向けた課題けた課題 12 • 未解決の歩留り向上については、新材料開発技術により克服できると考えている。 • 応用化へのアイデア・技術を持つ、企業との共同研究を希望。 • また、印刷型電子素子を開発中の企業には、本技術の導入が有効と思われる。企業への企業への期待への期待 13 • • • • 発明の名称：強誘電体キャパシタ出願番号：特願2013-0237684 出願人：山形大学発明者：福田憲二郎、熊木大介、時任静士、小林拓磨本技術に本技術に関する知的財産権する知的財産権 14 • • • • 2013年-2014年 2013年-現在 2014年-現在 2014年-現在 JST A-STEP事業に採択 DIC株式会社と共同研究実施 JST A-STEP事業に採択 JST さきがけ事業に採択産学連携の産学連携の経歴（経歴（任意）任意） 15 山形大学国際事業化研究センターコーディネーター松崎辰夫ＴＥＬ 0238-26-3025 ＦＡＸ 0238-26-3409 e-mail [email protected] お問い合わせ先わせ先 16