在信息量急剧增加的IoT社会中，需要开发兼具轻量性和高信息处理能力的高性能移动终端。集成有机晶体管的有机集成电路作为其核心技术备受期待，但由于无法应用现有的微细加工技术，存在集成度非常低的课题。
由日本国立研究开发法人物质材料研究机构（NIMS）国际纳米建筑学研究基地量子器件工学团队的主任研究员早川龙马、主干研究员中払周和组长若山裕与东京理科大学的研究生本间航介和金井要教授等人组成的研究团队，利用名为反双极晶体管的特殊有机晶体管，通过单个晶体管成功验证了5种双输入逻辑运算电路（AND、OR、NAND、NOR、XOR）。通过调整两个输入电压，可对各种逻辑运算电路进行电气切换，因此能作为可重构的逻辑运算电路使用。该技术将有望利用有机材料的轻量性和电路设计的灵活性开发高性能移动终端。相关成果已经发布在Advanced Materials期刊上。
发表在Advanced Materials期刊上的示意图。利用有机双栅极反双极晶体管的双输入逻辑电路示例。（供图：物质材料研究机构（NIMS） ）
研究团把施加一定水平以上的栅极电压后漏电流会减少的特殊有机晶体管（反双极晶体管）进一步扩展为双栅极晶体管，并将其作为双输入逻辑运算电路。以顶栅和底栅电压为输入电压，以漏电流为输出信号，利用单个晶体管在室温下成功验证了5种双输入逻辑电路的工作情况。
现有集成电路为形成NAND电路需要使用4个晶体管，形成XOR电路需要使用12个晶体管，而此次提出的元件可利用一个晶体管实现，有助于大幅削减元件数量。
今后计划利用可通过输入电压对各种逻辑运算电路进行电气切换的特点，将其应用于可重构集成电路。
【论文信息】
题目 : Electrically Reconfigurable Organic Logic Gates: A Promising Perspective on a Dual-Gate Antiambipolar Transisto
期刊 : Advanced Materials
DOI : 10.1002/adma.202109491
原文：《科学新闻》
翻译编辑：JST客观日本编辑部
