日本東京大學研究生院工學系研究科物理可用能工學專業的研究生北原曉（研究時）、特任研究員井川光弘、助教松岡悟志、講師荒井俊人以及教授長谷川達生等人組成的研究團隊，明確了決定聚合體半導體薄膜電晶體（TFT）的開關靈敏度和穩定性因素，併成功構建了能同時實施前所未有的高陡度開關動作、高偏壓耐性和低電壓驅動的塗布型實用TFT。
圖1：聚合體半導體TFT實施高陡度開關動作
左：聚合體半導體TFT的製作工序（推塗法）示意圖與TFT的截面圖。在柵極絕緣Cytop層上設置印刷銀電極，然後在其上形成聚合體半導體層。右：將漏極電壓固定爲2伏測量的TFT傳輸特性。開關時將電流值提高至10倍所需的電壓值（SS值）約爲120毫伏。（圖片由東京大學提供）
聚合體半導體具有優異的加工性和堅固性，因此作爲有望實施柔性電子的材料備受期待，但採用聚合體半導體的TFT很難實施急劇且穩定的開關動作，需要改善特性。
研究團隊發現，阻礙載流子行程、導致開關特性下降的陷阱潛伏在聚合體半導體層内部和半導體與絕緣的界面附近，對此開發了抑制陷阱發生的技術。由此成功實施了在結合高精細電極佈線印刷技術的高度實用反向共面型器件結構中，前所未有的超高陡度開關和基於高偏壓耐性的穩定低電壓驅動的塗布型TFT。
新開發的聚合體半導體TFT的開關動作（SS值）最小爲120毫伏（平均爲126毫伏），在採用低容量柵極絕緣的聚合體半導體TFT中實施了陡度最高的開關動作。
長谷川教授介紹稱：「此次明確了應該如何設計並組合半導體和其他太陽能電池模組，有望進一步提高性能和可靠性。另外，該技術非常適合與高精細電極佈線印刷技術結合使用，可以促進大面積器件的輕量化、可穿戴化和自由曲面化，開拓前所未有的新用途。今後計劃推進應用於可穿戴器件的研究開發。」
■陷阱：存在於電晶體的電流流動路徑中，擷取承載電流的成分（電荷）的能量陷阱。可能由半導體膜中或半導體與絕緣的界面上的缺陷引起。
■反向共面型：TFT是將作爲其構成要素的電極、絕緣和半導體層疊到一起製作而成的，根據層疊順序有4種不同的名稱。自下而上按照電極、絕緣、電極、半導體的順序層疊的TFT稱爲反向共面型。
原文：《科學新聞》
翻譯編輯：JST客觀日本編輯部
