わずか2分子の厚みの超極薄×大面積の半導体を開発 - 生体センシングデバイスの開発に期待 -

   

  • 国立大学法人 東京大学
  • 国立研究開発法人 産業技術総合研究所
  • 大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構

発表のポイント:

  • ◆細胞膜と同じ2分子膜1層のみからなる超極薄×大面積×高性能な有機半導体の開発に成功した。
  • ◆異なる長さの2種の分子を用いた新たな製膜法が単層・高均質化の鍵となる。
  • ◆超高感度な分子センサーの実用化に向けた超極薄TFT開発への展開が期待される。

発表概要:

国立大学法人 東京大学 【総長 五神 真】(以下「東大」という)大学院工学系研究科物理工学専攻 荒井 俊人 講師、長谷川 達生 教授(兼)国立研究開発法人 産業技術総合研究所【理事長 中鉢 良治】(以下「産総研」という)フレキシブルエレクトロニクス研究センター【研究センター長 鎌田 俊英】総括研究主幹らは、簡易な塗布法を用いて、手のひらサイズ(10 センチメートル×10 センチメートル)の面積全体にわたって分子が規則正しく整列し、かつ有機分子わずか2分子分(約 10 ナノメートル)の厚みをたもつ、超極薄×大面積×高性能な有機半導体デバイスを構築する技術を開発しました。

印刷や塗布によりフレキシブルな電子機器を製造するプリンテッドエレクトロニクス技術は、大規模・複雑化したこれまでの半導体製造技術を格段に簡易化できる革新技術として期待されています。常温での塗布により性能を発揮する有機半導体はこのための素材として有力ですが、従来技術では、分子レベルで厚みが均質な半導体の形成は困難でした。そこで極限的に薄い生体の細胞膜にならい、分子を基板上に整然とならべた2分子膜1層のみからなる半導体を形成する新たなしかけを考案することで、今回の成果が得られました。この超極薄半導体の結晶性は、大学共同利用機関法人 高エネルギー加速器研究機構【機構長 山内 正則】(以下「KEK」という)物質構造科学研究所 熊井 玲児 教授と協力し、KEK の放射光科学研究施設(フォトンファクトリー)を用いて確認しました。

本研究成果はドイツの科学誌 Advanced Materials に 2018 年 4 月 25 日(中央ヨーロッパ夏時間)掲載されます。

詳しくは、プレスリリース(PDF)をご参照ください。