カーボンナノチューブ（CNT）を用いた薄膜トランジスタ（TFT）は、次世代の柔軟なディスプレイやウェアラブルデバイス、高性能センサーの基盤技術として期待されています。
CNT-TFTの主な特徴、構造、および実用化に向けた課題を整理します。
1. CNT-TFTの主なメリット
従来のシリコン（a-Si）や酸化物半導体（IGZO）と比較して、以下の優れた特性を持ちます。
高いキャリア移動度: 単層カーボンナノチューブ（SWCNT）は非常に高い移動度を持ち、高速動作が可能です。
柔軟性と透明性: CNTは極めて細く強靭なため、折り曲げ可能なフレキシブル基板や透明基板への適用が容易です。
低温プロセス: 印刷技術（インクジェットやスロットダイ）を用いた室温に近いプロセスでの製造が可能で、製造コストの低減が期待できます。
2. デバイス構造
一般的な構造は、通常のTFTと同様にゲート、ソース、ドレイン電極と、チャネル層としてのCNT薄膜で構成されます。
ランダムネットワーク型: 多数のCNTが網目状に重なり合った膜。大面積化が容易で、印刷プロセスに適しています。
配向型: CNTを一定方向に並べることで、さらに高い移動度を実現しますが、製造プロセスが複雑になります。
3. 実用化への課題
CNT-TFTをRF回路やディスプレイ駆動回路に組み込むには、いくつかの技術的障壁があります。
金属性CNTと半導体性CNTの分離
合成されたCNTには、電気を通しやすい「金属性」と、スイッチングが可能な「半導体性」が混在しています。金属性が混じると漏れ電流（オフ電流）が増え、オン/オフ比が悪化するため、99.9%以上の高純度な半導体性CNTの抽出技術が不可欠です。
ヒステリシスと安定性
CNTの表面は外部環境（湿度や吸着ガス）の影響を受けやすく、電圧を変化させた際の応答にズレ（ヒステリシス）が生じることがあります。これを防ぐために、高品質な保護膜（パッシベーション膜）による封止技術が重要です。
コンタクト抵抗
CNTと金属電極（ソース・ドレイン）の界面における接触抵抗（ショットキー障壁）をいかに低減するかが、デバイス全体の性能を左右します。
4. 測定と評価のポイント
RF特性を評価する場合、VNAを用いたSパラメータ測定により、遮断周波数（）や最大発振周波数（）を確認します。
デエンベディング: CNT-TFTはデバイスサイズが小さいため、パッドの寄生容量を正確に差し引く必要があります。
ゲートリーク測定: SMUを用いてゲート絶縁膜の健全性を同時に評価します。
CNT-TFTは、特にフレキシブルエレクトロニクスの分野でIGZOを補完、あるいは凌駕するポテンシャルを秘めています。研究段階では、これらを用いたマイクロプロセッサやRF増幅器の試作も報告されています。
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