使用本技術形成的接觸電極之接觸阻抗在p型有機半導體上可達到0.1kΩ-cm以下，和至目前為止所發表的形成於大氣中的有機半導體上接觸電極相比，其接觸阻抗已達到世界最小値的紀錄。將竹谷教授所開發出可形成於大氣中的高性能塗布型有機半導體結合本技術，便得以在大氣中形成具備世界最高水準之低接觸阻抗電極和高移動率的高性能OFET（圖2）。此結果表示能夠在大氣中製成可高速驅動的有機電子儀器，並實現應用印刷電子技術（※4）製造高機能電子儀器的目標。

本技術為金銀混合構造的接觸電極成形法，在有機半導體結晶上塗抹含有銀奈米粒子之電鍍用銀觸媒溶液後，將其基板浸泡於無電解金電鍍液中，以覆上金鍍膜，使銀粒之間嵌入金粒子。藉由這樣的過程，容易從金注入電荷的p型有機半導体以及容易從銀注入電荷的n型有機半導體便能夠利用同樣的方法製成低接觸阻抗的接觸電極（圖3）。

EEJA將於3月11日（三）到14日（六）的四天期間，在日本東海大學湘南校區（神奈川縣平塚市）舉行的「第62屆應用物理學會春季學術演講會」發表本技術相關之研究成果。

技術背景

OFET係指使用有機半導體的電晶體，擁有「可於低溫成形」、「輕盈」、「可繞曲性」等有機材料才具備的特徴。近年來隨著有機半導體材料的高性能化的發展愈來愈快，已開發出比過去所認為的有機半導體臨界移動率數值還高出兩位以上的材料。此外，竹谷教授研究團隊的成果使高移動率有機半導體得以在大氣中成形，可預期有機半導體儀器的適用範圍將因此更為擴大。

另一方面，形成OFET接觸電極的方法有好幾種，而這些方法皆需要在真空環境下進行，或有損害有機半導體之虞等問題。例如利用真空蒸著法雖可形成均勻的薄膜電極，但營造真空環境所需的設備成本相當高昂，材料的損失也不少。此外，金屬油墨和金屬漿料的電極成形法雖然可在大氣中進行，但因含有有機溶劑，且必須在高溫下進行燒結並利用紫外線使其硬化，故容易傷害有機半導體，使形成之電極無法獲得足夠的性能以作為晶體管之用。

有鑒於此，EEJA和竹谷教授的研究團隊於2014年9月進行合作，開發出利用電鍍法於p型有機半導體上形成接觸電極之技術。EEJA開發了全新的無電解電鍍觸媒用金奈米粒子，以便在有機半導體結晶上穩定形成電極。利用此技術所形成的接觸電極接觸阻抗僅有0.7kΩ-cm，以形成於大氣中的接觸電極來說，具有非常驚人的低接觸阻抗性。此外，竹谷教授團隊開發出塗布型有機半導體，能夠在短時間內於大氣中形成具有完整結晶方位的大面積有機半導體薄膜，使影響半導體性能的移動率遠遠超越過去的有機半導體，而達到10cm2/Vs以上的水準。

對於應用OFET的嶄新儀器之開發有所貢獻―今後的計劃

OFET因具有「可列印」、「輕盈」、「可繞曲性」等特徴，故預期未來將能夠開發出軟性顯示器和可拋棄式RFID（無線射頻自動識別）標籤等儀器。目前持續開發的儀器大多僅使用p型有機半導體，然而今後為了開發出迴路更精密、驅動IC可彎曲的全軟性顯示器和可穿戴式電腦等儀器，p型-n型OFET混合的迴路便不可或缺，且必須使兩者的OFET高速運作。這次的合作開發技術將可對有機電子儀器的技術革新有所貢獻， EEJA今後也將以有機電子儀器的實用化為目標，持續進行更深入之探討。

(*1) p型有機半導體與n型有機半導體
使有機化合物在具有完整結晶方位的狀態下結晶化，而獲得半導體的特性。藉由注入正電荷以形成電流的半導體屬於p(positive)型，而藉由注入負電荷以形成電流的則稱為n(negative)型有機半導體。p型或n型等不同類型的半導體容易注入電荷的金屬種類也各異。
(*2) 頂接觸型OFET
接觸電極位於半導體結晶上的有機晶體管。其構造和具其他構造之OFET相比，可進行更高速的驅動。然而一般認為有機半導體在形成結晶後才形成電極，故容易使有機半導體受損，而難以形成接觸電極。
(*3) 移動率
表示半導體中電荷移動容易度的數值。進行複雜處理程序的電子儀器需要較高的移動率。直到數年前，一般有機半導體的移動率仍只有0.1cm2/Vs左右，最近則開發出移動率超過10cm2/Vs的材料。
(*4) 印刷電子技術
應用印刷等技術，於大氣中在基板上形成電子迴路和儀器等的技術。

新聞稿: http://www.acnnewswire.com/clientreports/598/0310_CT.pdf

＜報導相關諮詢處＞
國際営業部, 田中貴金屬國際株式會社(TKI)
https://www.tanaka.co.jp/support/req/ks_contact_e/index.html

- 新聞稿有效日期，至2015/04/12為止

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