유기 반도체는 경량성, 유연성, 인쇄 적합성 등의 관점에서, 현재의 실리콘 반도체로 대체되어, 저렴하게 대량 생산 가능한 차세대 전자 재료로서 기대되어 왔다.그러나, 유기 반도체의 대부분은, 저온에서의 인쇄 성능과 우수한 반도체 특성을 겸비하는 것이 적고, 세계에서도 실용적인 전자 디바이스의 연구 개발이 진행되지 않았다.또한, 높은 유기 트랜지스터 성능을 끌어내기 위한 균일성이나 재현성이 우수한 공정 기술의 확립도 중요하였다.

　연구 그룹은 이전에 분자 2층분 정도의 두께의 극박 유기 반도체 단결정막의 작성에 성공하고 있었다.극박 단결정막의 인쇄에서는, 독자적인 수법에 의해 유기 반도체 잉크를 토출하는 노즐의 스캔 개소에만 단결정 박막이 성장한다.원리적으로 노즐 폭을 넓히면 단위 면적당 인쇄 시간을 줄일 수 있다고 한다.

　이번, 노즐 폭을 종래의 4배 이상이 되는 9cm로 확대, 주변 장치나 인쇄 조건을 개량해, 분자 3층분 정도(12나노미터)의 두께를 가지는 극박 유기 반도체 단결정막의 4인치 급 웨이퍼를 제작할 수 있음을 실증했다.이 웨이퍼 1장으로부터 제작된 1,600개의 트랜지스터는 결함 없이 동작하고, 평균 전하의 이동도는, 현재의 유기 트랜지스터에 있어서 최고 클래스의 10cm2/Vs를 나타내는 것을 알 수 있었다.

　이번 인쇄 방법은 기존의 유기 반도체 인쇄보다 재료 소비가 극히 적고, 또한 프로세스 시간을 단축하여 인쇄 면적의 대규모화가 가능하다고 생각되며, 미래의 산업 응용에 있어서 큰 비용 절감이 예상된다 있다.

논문 정보:【Scientific Reports】Mechanism of Common-mode Noise Generation in Multi-conductor Transmission Lines