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東大など、印刷型有機TFT回路を開発-13.56メガヘルツで個体識別信号伝送

日刊工業新聞より。
東大など、印刷型有機TFT回路を開発-13.56メガヘルツで個体識別信号伝送

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東京大学JNCトッパン・フォームズリガクなどの研究チームは、
印刷で製造できる高性能有機薄膜トランジスタ(TFT)回路を開発し、
商用周波数13.56MHzでの個体識別信号の伝送に世界で初めて成功したと発表しています。
同TFT回路は従来の塗布型有機半導体に比べ10倍以上の性能で、製造コストを10分の1以下に低減でき、
2020年をめどに非接触型電子タグ向けとして8、16ビット級以上の容量の
有機TFT回路の実用化を目指すとの事です。

技術的なポイントは以下になります。
〔1〕高移動度かつ熱安定性に優れる有機半導体「アルキルDNBDT」
 JNC株式会社と東京大学及び株式会社リガクのグループは、典型的な塗布型有機トランジスタの
性能(0.1-1cm2/Vs)を1桁も上回る10cm2/Vsのキャリア移動度を有する有機半導体「アルキルDNBDT」を開発。
材料は150度以上の温度でも安定であるため、デバイス化プロセスや実用材料として、高い優位性がある。

〔2〕「塗布結晶化法」による新しい塗布・印刷法

TokyoUniv_coatingcristalizemethod_image.jpg

東京大学グループはは、有機半導体を溶液で塗布すると同時に結晶化させて膜にすることができる
「塗布結晶化法」を開発。
今回新たに開発した方法では、連続的に溶液供給することによって、
10cm角程度の「有機単結晶ウェーハ」を製作することが可能になったとの事。
有機半導体分子が規則正しく配列するため、高移動度の有機半導体を形成でき、
集積化に適した多数の同じ特性のトランジスタを製作できることが特徴。

〔3〕有機半導体デバイス集積化プロセスの開発
大阪府立産業技術総合研究所と東京大学は、有機半導体にダメージを与えないリソグラフィーを用いた
パターニング法により、高性能の有機TFTを作製する手法を開発。
この方法により、大阪府立産業技術総合研究所は、2個のトランジスタを組み合わせた
RFID通信用整流素子を開発。

〔4〕低コストアンテナと直結した高速応答する有機TFT整流素子によるRFID通信の実現
 トッパン・フォームズ株式会社が開発した低コストのアンテナデバイスと上記整流素子を直結し、
13.56MHzのRFID信号の伝送に成功。
また、異なる周波数の発振回路を用いることにより、固体識別機能を実証。

NEDOプレスリリース
世界初、印刷で作れる有機薄膜トランジスタ回路で個体識別信号伝送に成功
―電子タグに応用、軽量フレキシブル化、低コスト化へ―


関連記事
EEtimes:塗って乾かすだけの有機半導体でRFIDタグの動作に成功


東京大学、JNC、トッパン・フォームズリガクなどの研究チームは27日、印刷で製造できる高性能有機薄膜トランジスタ(TFT)回路を開発し、商用周波数13・56メガヘルツでの個体識別信号の伝送に世界で初めて成功したと発表した。同TFT回路は従来の塗布型有機半導体に比べ10倍以上の性能で、製造コストを10分の1以下に低減できる。2020年をめどに非接触型電子タグ向けとして8、16ビット級以上の容量の有機TFT回路の実用化を目指す。
 開発したTFTは、東大などが考案した、有機半導体を溶液で塗布して一方向に結晶を成長させて膜にする手法を活用。新たに連続的に溶液を供給することで、10センチメートル角の有機単結晶ウエハーを作製。さらに有機半導体を傷つけず光露光技術によるパターニング法により、有機TFTをつくり、論理回路などを組み合わせて、カードサイズの有機TFT回路を実現した。
 研究チームは非接触型電子タグ向けとして、来春をめどに数ビット容量の有機TFT回路を作製する。20年に8、16ビット以上の同回路の実用化を目指す。



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