2018년 2월, 도쿄대학대학원신영역창성과학연구과의 竹谷純一교수를 포함한 연구그룹은 유기반도체잉크를 이용한 인쇄수법으로, 막두께 15nm이하의 2차원유기단결정나노시트를 10cm각 이상의 크기로 제작하는데 성공했다.

연구그룹은, 간편한 인쇄방법으로 분자층수를 제어한 2차원유기단결정나노시트를 대면적으로 제조하기위해 새롭게 합성한 유기반도체재료‘C8-DNBDT-NW’를 유기용매에 녹인 잉크를 이용하였다.

용매의 증발에 따라 유기반도체분자가 석출하는 속도나, 기판의 이동속도를 정밀히 제어하는 것으로 막두께 15nm이하라는 수 개의 분자층에 상당하는 C8-DNBDT-NW단결정박막의 제작에 성공하였다. 유기반도체를 녹인잉크는, 한축 방향으로 건조시키는 시스템으로, 모든 기판에 적용하는 것이 가능하다고 한다.

연구그룹은 분자층 수가 다른 2차원유기단결정나노시트를 활성층에 이용한 전계효과 트랜지스터(FET)를 시작하여, 전하이동도와 접촉저항을 측정하였다. 이 결과 2분자층유기단결정 트랜지스터로, 이동도는 13cm2/Vs, 접촉저항은 47Ωcm을 달성하고 있는 것을 알 수 있었다. 접촉저항의 수치는, 유기반도체로서 세계최소레벨이라고 한다.

또한, 2분자층유기단결정나노시트를 이용한 FET로, 첨단주파수 20MHz와 유기반도체에서는 최고레벨의 수치를 달성했다. 동 디바이스의 게이트와 드레인전극을 연결한 다이오드는 최대 29MHz의 교류신호를 직류전압에 변환하는 정류소자로서 동작하고 있는 것도 확인했다. 이 특성은 FID태그의 급전에 대응 가능한 레벨이라고 한다.

연구그룹에 따르면, 이번 연구 성과는 물류관리의 무선태그나, 생체신호를 모니터링하는 헬스케어디바이스, 가스나 생체세포의 흡착을 감지하는 센서 등으로의 적용이 기대된다고 한다.

https://headlines.yahoo.co.jp/hl?a=20180219-00000079-it_eetimes-sci