研究目的

オールインワン型のウェアラブルデバイスの開発では、主要電子材料であるトランジスタ(FET)用有機半導体、発電用有機熱電変換材料、メモリ用有機強誘電体の性能向上が必要不可欠な課題となっています。

本研究では、これらの材料およびデバイスにフェムト秒レーザー分光、テラヘルツ分光、顕微ラマン分光、放射 光X線分光といった先端分光法を適用することで、電子論的な立場からその性能制限要因を解明し、性能向上のための必要条件を明らかにします。その結果をもとに材料・デバイスの高性能化を試み、オールインワン型ウェアラブルデバイス開発に結びつけることを目指します。

  研究目的

 

1) 材料・デバイス開発

・FET用有機半導体、発電用有機熱電変換材料、メモリ用有機強誘電体の合成技術とデバイス化技術をベースに、高性能材料・デバイスの開発を行います。・FET用有機半導体、発電用有機熱電変換材料、メモリ用有機強誘電体の合成技術とデバイス化技術をベースに、高性能材料・デバイスの開発を行います。

   

2) 先端オペランド計測

・ 有機半導体FETに電荷変調分光を適用し、光学スペクトルを解析することで、キャリアの移動度、散乱確率を評価するとともに、伝導機構や移動度の制限要因を明らかにします。

・ 有機半導体および熱電変換材料に広帯域フェムト秒過渡吸収分光を適用し、キャリア移動度を評価するとともに、伝導機構を明らかにします。さらに、ラマン分光の結果を合わせ、キャリア移動度を支配する格子振動、欠陥等の起源を解明します。

・ 強誘電体結晶、薄膜及びデバイスにフェムト秒レーザーを用いたテラヘルツ放射分光を適用し、分極の空間分布やダイナミクスの測定から性能評価を行います。

・放射光X線分光により、各有機材料、デバイスの空間分解電子状態解析を行います。 以上の結果をもとに、材料性能向上のための必要条件、デバイスにおいて生じる問題点を明らかにするとともに、その内容を材料・デバイス開発にフィードバックすることで、格段の性能向上を図ります。

  産業化に向けた取り組み

主要素子である有機半導体トランジスタによる集積回路、有機熱電モジュール、有機強誘電体メモリについて各々の性能向上を図り、実用化の水準に達したものを企業に橋渡しすることを目標にします。