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深紫外線を透過する透明なトランジスタを実現~全く新しいバイオセンサー~(電子科学研究所 教授 太田裕道)

2020年6月16日

ポイント

●波長260nmの深紫外線を50%以上透過する透明なトランジスタを実現。
●活性層としてバンドギャップ4.6eVの酸化物半導体スズ酸ストロンチウムを使用。
●殺菌灯の深紫外線を照射した状態でも動作する,全く新しいバイオセンサーとなると期待。

概要

北海道大学電子科学研究所の太田裕道教授,ジョ・ヘジュン助教らの研究チームは,深紫外線を透過する透明な薄膜トランジスタの作製に成功しました。

バイオセンサーとして,現在は半導体シリコンを活性層とするトランジスタが利用されていますが,シリコンのバンドギャップが小さい(1.1eV)ため,トランジスタ動作中に殺菌灯などの深紫外線を照射すると,動作が不安定になるという問題があります。研究チームは,バンドギャップが4.6eVと大きい酸化物半導体スズ酸ストロンチウムを活性層とする薄膜トランジスタの開発に取り組みました。材料の組み合わせなどの最適化を経て得られたトランジスタは,明確なトランジスタ特性を示すだけでなく,電極を含まない状態で波長260nmの深紫外線を50%以上透過します。

本研究の深紫外線透明トランジスタは,殺菌灯の深紫外線を照射した状態でも動作する,全く新しいバイオセンサーの原型になると期待されます。

なお,本研究成果は,日本時間2020615日(月)午後4時公開のAdvanced Electronic Materials誌にオンライン掲載されました。

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深紫外線を透過する透明なトランジスタ(左, 本研究)と半導体シリコントランジスタ(右, 従来品)