光照射で電子回路の設計に成功 ―光異性化分子の薄膜に多様なトランジスタの描画―

光照射で電子回路の設計に成功 ―光異性化分子の薄膜に多様なトランジスタの描画―

瀧口 あさひ

 

京都大学工学研究科の松田建児教授らは、光異性化分子の薄膜にトランジスタなど多様なデバイスを描くことができると2016年11月15日付米国学術誌Nano Lettersに発表。トランジスタとは、電子回路の電流を増幅させたり切り替える機能を持ち、パソコンやスマートフォン等には欠かせない重要な役割を担っている。将来的にはより複雑で精密なトランジスタ回路の設計も期待できるという。

 

光異性化分子は、特定波長の光を照射すると半導体と絶縁体の性質が交互に変化する性質を持ち、メモリやセンサに応用できる可能性が指摘されてきた。これまでトランジスタに微量の光異性化分子を混ぜる手法が提案されてたが、電流値の変化は2倍程度に留まっており実用化には至らなかった。松田教授らは光異性化分子を薄膜にしてトランジスタに直接使い、1,000倍を超える電流値の変化を起こすことに成功していた。

 

今回は研究をさらに進め、絶縁体状態の光異性化分子の薄膜に極細の光を照射して、ペンで図面を描くように、トランジスタ回路を描画した。具体的には、松田教授ら独自の光照射技術を用いて、局所的な光照射で電流の流れをON-OFFできる機能、Y字構造のトランジスタチャネルなど、今までにない新しいトランジスタ回路を設計した。さらに、光の照射で半導体と絶縁体の性質を交互に変化できるため、トランジスタ回路の書き換えや、光強度を変え段階的な電流の制御にも成功した。