日本东京大学研究生院工学系研究科物理工学专业的研究生北原晓（研究时）、特任研究员井川光弘、助教松冈悟志、讲师荒井俊人以及教授长谷川达生等人组成的研究团队，明确了决定聚合物半导体薄膜晶体管（TFT）的开关灵敏度和稳定性因素，并成功构建了能同时实现前所未有的高陡度开关动作、高偏压耐性和低电压驱动的涂布型实用TFT。
图1：聚合物半导体TFT实现高陡度开关动作
左：聚合物半导体TFT的制作工序（推涂法）示意图与TFT的截面图。在栅极绝缘层Cytop层上设置印刷银电极，然后在其上形成聚合物半导体层。右：将漏极电压固定为2伏测量的TFT传输特性。开关时将电流值提高至10倍所需的电压值（SS值）约为120毫伏。（图片由东京大学提供）
聚合物半导体具有优异的加工性和坚固性，因此作为有望实现柔性电子的材料备受期待，但采用聚合物半导体的TFT很难实现急剧且稳定的开关动作，需要改善特性。
研究团队发现，阻碍载流子移动、导致开关特性下降的陷阱潜伏在聚合物半导体层内部和半导体与绝缘层的界面附近，对此开发了抑制陷阱发生的技术。由此成功实现了在结合高精细电极布线印刷技术的高度实用反向共面型器件结构中，前所未有的超高陡度开关和基于高偏压耐性的稳定低电压驱动的涂布型TFT。
新开发的聚合物半导体TFT的开关动作（SS值）最小为120毫伏（平均为126毫伏），在采用低容量栅极绝缘层的聚合物半导体TFT中实现了陡度最高的开关动作。
长谷川教授介绍称：“此次明确了应该如何设计并组合半导体和其他组件，有望进一步提高性能和可靠性。另外，该技术非常适合与高精细电极布线印刷技术结合使用，可以促进大面积器件的轻量化、可穿戴化和自由曲面化，开拓前所未有的新用途。今后计划推进应用于可穿戴器件的研究开发。”
■陷阱：存在于晶体管的电流流动路径中，捕获承载电流的成分（电荷）的能量陷阱。可能由半导体膜中或半导体与绝缘层的界面上的缺陷引起。
■反向共面型：TFT是将作为其构成要素的电极、绝缘层和半导体层叠到一起制作而成的，根据层叠顺序有4种不同的名称。自下而上按照电极、绝缘层、电极、半导体的顺序层叠的TFT称为反向共面型。
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
