最新記事

コンピュータを印刷する時代がやって来る?

ナノ結晶のインクで、トランジスタを印刷することに成功

2016年4月12日(火)16時40分
山路達也

完全にインクだけでできたトランジスタ プラスチックの基板の上にナノ結晶インクでトランジスタの回路を作った。(image:ペンシルベニア大学)

 スマホにせよパソコンにせよ、エレクトロニクス製品といえば、硬いものと相場が決まっている。けれど、そんな常識はこれから何年かすれば崩れていくことになるだろう。柔軟で折り曲げられる、そういうエレクトロニクス製品を実現するための研究が世界各地で行われており、この潮流はフレキシブル・エレクトロニクスと呼ばれる。例えば、東京大学大学院の染谷研究室では、薄くてしなやかな体温計を印刷技術によって作ることに成功している。

 柔軟なエレクトロニクス製品を実現できれば、体に貼り付けたり、衣服に組み込んだりと、これまでにない応用が可能になる。

ナノ結晶のインクで、トランジスタを印刷することに成功

 2016年4月に発表された、ペンシルベニア大学のCherie Kagan教授らの研究成果は、フレキシブル・エレクトロニクスの可能性をさらに広げることになりそうだ。

 同研究チームが作成したのは、「完全にインクだけでできたトランジスタ」である。トランジスタは、信号の増幅や、回路をオン・オフするスイッチの機能を持った、あらゆるエレクトロニクス製品に不可欠の部品だ。コンピュータのCPUも膨大な数のトランジスタで構成されている。

 まず、研究チームは、ナノスケールの粒子を液体に溶かし込み、「インク」を作った。インクは全部で4種類。銀でできた伝導体、酸化アルミニウムでできた絶縁体、セレン化カドミウムの半導体、そして銀とインジウムを混ぜたドーパント(半導体に添加して特性をコントロールするための不純物)と、トランジスタに必要な要素をすべてインクとして用意したのである。

Figure 1 No Labels.jpg

ナノスケールの粒子を液体に溶かし込み、「インク」を作った。

 続いて、プラスチックの基板の上にナノ結晶インクでトランジスタの回路を作っていく。半導体製造プロセスで使われているフォトリソグラフィ法を使って、銀のナノ結晶インクで回路パターンを描き、酸化アルミニウム、セレン化カドミウムのインクを重ね、銀とインジウムのインクで回路パターンを描く。最後に熱を加えると、インジウムのドーパントが溶け出して半導体として機能するようになる。ナノ結晶インクを使った製造プロセスは、真空を使う通常の半導体製造プロセスよりも低い温度で動作する。そのため、同一基板上に複数のトランジスタを同時に作成することもできるという。

 現段階では従来と同じ半導体製造プロセスを使っているが、研究チームでは将来的に印刷技術によってトランジスタを作れると考えている。

 何年かすれば、私たちが着る衣服にも当たり前のようにトランジスタが印刷されているかもしれない。ヘルスチェック機能を備えたIoTアンダーウェアや、デザインを自由に変化させられるTシャツも登場してきたりするのだろうか?

今、あなたにオススメ
ニュース速報

ワールド

タイ、米関税で最大80億ドルの損失も=政府高官

ビジネス

午前の東京株式市場は小幅続伸、トランプ関税警戒し不

ワールド

ウィスコンシン州判事選、リベラル派が勝利 トランプ

ワールド

プーチン大統領と中国外相が会談、王氏「中ロ関係は拡
今、あなたにオススメ
MAGAZINE
特集:引きこもるアメリカ
特集:引きこもるアメリカ
2025年4月 8日号(4/ 1発売)

トランプ外交で見捨てられ、ロシアの攻撃リスクにさらされるヨーロッパは日本にとって他人事なのか?

メールマガジンのご登録はこちらから。
人気ランキング
  • 1
    自らの醜悪さを晒すだけ...ジブリ風AIイラストに「大はしゃぎ」する人に共通する点とは?
  • 2
    8日の予定が286日間に...「長すぎた宇宙旅行」から2人無事帰還
  • 3
    中居正広は何をしたのか? 真相を知るためにできる唯一の方法
  • 4
    【クイズ】世界で最も「レアアースの埋蔵量」が多い…
  • 5
    磯遊びでは「注意が必要」...6歳の少年が「思わぬ生…
  • 6
    ロシア空軍基地へのドローン攻撃で、ウクライナが「…
  • 7
    「隠れたブラックホール」を見つける新手法、天文学…
  • 8
    【クイズ】アメリカの若者が「人生に求めるもの」ラ…
  • 9
    イラン領空近くで飛行を繰り返す米爆撃機...迫り来る…
  • 10
    あまりにも似てる...『インディ・ジョーンズ』の舞台…
  • 1
    【クイズ】世界で最も「レアアースの埋蔵量」が多い国はどこ?
  • 2
    ロシア空軍基地へのドローン攻撃で、ウクライナが「最大の戦果」...巡航ミサイル96発を破壊
  • 3
    800年前のペルーのミイラに刻まれた精緻すぎるタトゥーが解明される...「現代技術では不可能」
  • 4
    中居正広は何をしたのか? 真相を知るためにできる…
  • 5
    ガムから有害物質が体内に取り込まれている...研究者…
  • 6
    テスラの没落が止まらない...株価は暴落、業績も行き…
  • 7
    自らの醜悪さを晒すだけ...ジブリ風AIイラストに「大…
  • 8
    一体なぜ、子供の遺骨に「肉を削がれた痕」が?...中…
  • 9
    「この巨大な線は何の影?」飛行機の窓から撮影され…
  • 10
    現地人は下層労働者、給料も7分の1以下...友好国ニジ…
  • 1
    中国戦闘機が「ほぼ垂直に墜落」する衝撃の瞬間...大爆発する機体の「背後」に映っていたのは?
  • 2
    「テスラ時代」の崩壊...欧州でシェア壊滅、アジアでも販売不振の納得理由
  • 3
    「さようなら、テスラ...」オーナーが次々に「売り飛ばす」理由とは?
  • 4
    「一夜にして死の川に」 ザンビアで、中国所有の鉱山…
  • 5
    テスラ失墜...再販価値暴落、下取り拒否...もはやス…
  • 6
    「今まで食べた中で1番おいしいステーキ...」ドジャ…
  • 7
    市販薬が一部の「がんの転移」を防ぐ可能性【最新研…
  • 8
    テスラ販売急減の衝撃...国別に見た「最も苦戦してい…
  • 9
    テスラの没落が止まらない...株価は暴落、業績も行き…
  • 10
    【クイズ】世界で最も「レアアースの埋蔵量」が多い…
トランプ2.0記事まとめ
日本再発見 シーズン2
CHALLENGING INNOVATOR
Wonderful Story
MOOK
ニューズウィーク日本版別冊
ニューズウィーク日本版別冊

好評発売中