酸化物／ペンタセンCMOS論理回路

　ペンタセンに代表される様に、多くの有機半導体材料はp形半導体として振る舞い、n形半導体動作を得るには、大気の影響を取り除く必要があったりします。そのなか、最近注目される酸化物半導体は、多くの材料系がn形動作を示し、p形動作する材料系が少ないと言う現状です。ここで、Si系半導体では、移動度の低いp形チャネルのFETを負荷トランジスタとして、高い移動度のn形チャネルのFETを駆動FETとして用いることで、低消費電力かつ高速のスイッチングを得ています。本研究では、有機ペンタセンp形TFTと無機IZO n形TFTを組み合わせた自己整合論理回路プロセスを検討し、良好なトランジスタとインバータ特性、NAND、NOR論理特性を得ました。また、NAND回路の周波数特性を検討した結果、100kHz以上の高周波でも論理値が保たれることが分かり、ゲートドライバとして利用可能な高速論理回路として適用可能であることが示されました。

F. Takeda, R. Sato, S. Naka, and H. Okada: "Complementary Circuit with Self-Alignment Organic/Oxide Thin-Film Transistors", Jpn. J. Appl. Phys. 51 (2012) 021604.