2022年01月17日

東レ、完全塗布法/フィルム上に半導体回路実証

【カテゴリー】：行政/団体 【関連企業・団体】：東レ

東レは17日、高性能半導体カーボンナノチューブ（半導体 CNT）複合体を使い、フレキシブルなフィルム上に半導体回路を塗布形成する技術を確立したと発表した。汎用フィルム上に RFID やセンサーを作製して無線動作することを実証した。 　 　今回の成果は、レジの自動化や在庫管理の省力化など、小売・物流の効率化が期待されているUHF帯RFID への適用に加え、偽造防止などのセキュリティー分野や医療・介護現場で活用できるセンサーなど幅広い用途への展開につながる。今後さらにアプリケーション開発を進め、早期の製品化を目指す。 　フィルム上への半導体回路形成は、有機半導体を中心に新しい材料や塗布方法の開発が進められているが、半導体性能を示す移動度は 20cm2/Vs 程度と低く、高性能化が課題だった。 　東レは、2020年に独自技術により塗布型では世界最高の移動度 182cm2/Vsを達成するとともに、低消費電力な相補型半導体（CMOS）形成に必要な p 型と n型両方の半導体形成を実現し、インクジェット法を用いてガラス基板上に RFID を作製して、UHF 帯電波で無線通信できることを実証した。だが、フィルム上に半導体回路を形成しようとすると工程中にフィルムが伸縮して配線や電極の位置ずれが生じ、性能が低下する問題があった。 　今回、各材料改良によるプロセスの低温化・短時間化に取り組み、フィルムの伸縮を抑制するとともに、東レエンジニアリング社が開発した形状追従型高精度インクジェット技術を適用することで、CMOS 回路を始めとする様々な半導体回路や整流素子、メモリーをフィルム上に精度よく塗布形成する技術を確立した。これらの要素技術とアンテナを組み合わせて、汎用のポリエステルフィルム上に RFID を作製し、UHF 帯無線での通信を達成した。また、同技術を活用して無線通信機能を有するセンサーを作製し、無線で水分を検出することにも成功した。 　 　今後は小売・物流分野や偽造防止などのセキュリティー分野のほか、排尿検知など医療・介護現場への適用が期待できる。1月26～28日に東京ビックサイトで開催される「nano tech 2022」に出展予定。 ＜用語の解説＞ ◆移動度　：半導体中の正孔・電子などのキャリアの動きやすさの指標。 ◆相補型半導体(CMOS: Complementary Metal Oxide Semiconductor)回路　：プラス電荷が流れる p 型とマイナス電荷が流れる n 型の半導体を組み合わせた回路。低消費電力性能に優れ、多くの半導体回路で採用されている。 ニュースリリース参照 https://www.chem-t.com/fax/images/tmp_file1_1642401112.pdf