JP2009302328A - Organic transistor and organic semiconductor element using the same - Google Patents

Organic transistor and organic semiconductor element using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2009302328A
JP2009302328A JP2008155626A JP2008155626A JP2009302328A JP 2009302328 A JP2009302328 A JP 2009302328A JP 2008155626 A JP2008155626 A JP 2008155626A JP 2008155626 A JP2008155626 A JP 2008155626A JP 2009302328 A JP2009302328 A JP 2009302328A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic
transistor
organic semiconductor
present
metal oxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2008155626A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masataka Kano
正隆 加納
Masaaki Ikeda
征明 池田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Nippon Kayaku Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Nippon Kayaku Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd, Nippon Kayaku Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2008155626A priority Critical patent/JP2009302328A/en
Publication of JP2009302328A publication Critical patent/JP2009302328A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic transistor which is remarkably excellent not only in transistor characteristics and endurance but also in reliability of the transistor characteristic. <P>SOLUTION: An organic transistor 10 includes: an organic semiconductor layer 1 comprising an organic semiconductor material; a metal oxide layer 2 which is formed to be in contact with the organic semiconductor layer 1 and comprises a metal oxide; and a source electrode 3 and a drain electrode 4 which are formed to be conductive to the metal oxide layer 2 and comprise a conductive material. The organic semiconductor material is a so-called wide gap material having a benzothiophene frame and a benzoselenophene frame. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、有機半導体材料が用いられた有機トランジスタ、およびこれが用いられた有機半導体素子に関するものである。   The present invention relates to an organic transistor using an organic semiconductor material and an organic semiconductor element using the same.

TFTに代表される半導体トランジスタは、近年、ディスプレイ装置の発展に伴ってその用途を拡大する傾向にある。このような半導体トランジスタは、半導体材料を介して電極が接続されていることにより、スイッチング素子としての機能を果たすものである。   In recent years, semiconductor transistors typified by TFTs tend to expand their applications with the development of display devices. Such a semiconductor transistor functions as a switching element when electrodes are connected via a semiconductor material.

従来、上記半導体トランジスタに用いられる半導体材料としては、シリコン(Si)やガリウム砒素(GaAs)やインジウムガリウム砒素(InGaAs)などの無機半導体材料が用いられており、近年、普及が拡大している液晶表示素子のディスプレイ用TFTアレイ基板にもこのような無機半導体材料を用いた半導体トランジスタが用いられている。
その一方で、上記半導体材料としては、有機化合物からなる有機半導体材料も知られている。このような有機半導体材料は、上記無機半導体材料に比べて安価に大面積化が可能であり、フレキシブルなプラスチック基板上に形成でき、さらに機械的衝撃に対して安定であるという利点を有することから、電子ペーパー代表されるフレキシブルディスプレイ等のディスプレイ装置への応用などを想定した研究が活発に行われている。
Conventionally, as a semiconductor material used for the semiconductor transistor, an inorganic semiconductor material such as silicon (Si), gallium arsenide (GaAs), or indium gallium arsenide (InGaAs) has been used. A semiconductor transistor using such an inorganic semiconductor material is also used for a display TFT array substrate of a display element.
On the other hand, as the semiconductor material, an organic semiconductor material made of an organic compound is also known. Such an organic semiconductor material has an advantage that it can be enlarged at a lower cost than the inorganic semiconductor material, can be formed on a flexible plastic substrate, and is stable against mechanical impact. Researches assuming application to display devices such as flexible displays typified by electronic paper have been actively conducted.

このような有機半導体材料が用いられたトランジスタ(以下、有機トランジスタ)は、その用途が拡大するについて、さらなる性能の向上が求められている。特に、その閾値電圧、移動度、およびサブスレショルド係数等に代表されるトランジスタ特性をより向上させることに加えて、酸素や光に対する耐久性の向上が課題になっている。この点、有機トランジスタは、多くの場合、有機半導体材料の性能によってそのトランジスタ特性が決定されることになるため、有機トランジスタのトランジスタ特性や耐久性を向上するには、優れた特性を有する有機半導体材料を開発することが求められてきた。   A transistor using such an organic semiconductor material (hereinafter referred to as an organic transistor) is required to have further improved performance as its application expands. In particular, in addition to further improving the transistor characteristics typified by the threshold voltage, mobility, subthreshold coefficient, and the like, improvement in durability against oxygen and light is a problem. In this respect, the organic transistor is often determined by the performance of the organic semiconductor material, so that the transistor characteristics and durability of the organic transistor are improved. There has been a need to develop materials.

これまでに、有機トランジスタに用いられる有機半導体材料としては、ペンタセンまたはポリチオフェン類等が代表的なものであり、これらの有機半導体材料はトランジスタ特性に優れることから広く実用的に用いられてきた。しかしながら、近年における有機トランジスタの用途拡大に伴って、さらなる性能の向上が求められているところ、従来の有機半導体材料を用いて作製した素子は、耐久性という観点で必ずしも十分ではなかった。なお、ここでいう「耐久性」とは、酸素や光に対する素子の耐性をいう。   To date, typical examples of organic semiconductor materials used in organic transistors include pentacene or polythiophenes, and these organic semiconductor materials have been widely used practically because of their excellent transistor characteristics. However, as the application of organic transistors has been expanded in recent years, further improvement in performance has been demanded. However, elements manufactured using conventional organic semiconductor materials have not always been sufficient in terms of durability. Here, “durability” refers to the resistance of the element to oxygen and light.

このような状況において、近年、新たな有機半導体材料として、ベンゾチオフェン骨格やベンゾセレノフェン骨格を有する材料等が知られている(例えば、非特許文献1)。これらの骨格を有する有機半導体材料は、HOMO−LUMOエネルギーギャップが大きい、いわゆるワイドギャップ材料であるため、酸素や光に対して安定であることから、従来の有機半導体トランジスタの弱点であった耐久性を改善できるという点において、有利な面があり、新規な有機半導体材料として着目されている。しかしながら、このようなワイドギャップ材料は、確かに、耐久性という面においては従来よりも優れた特性を発揮できるものの、ワイドギャップ材料であるが故、HOMO−LUMOエネルギーギャップが大きいことから、従来の有機半導体材料と比較して、トランジスタ特性が劣ってしまうという問題点があり、実用的に用いることは困難であった。 Under such circumstances, in recent years, materials having a benzothiophene skeleton or a benzoselenophene skeleton are known as new organic semiconductor materials (for example, Non-Patent Document 1). Since the organic semiconductor material having these skeletons is a so-called wide gap material having a large HOMO-LUMO energy gap, it is stable against oxygen and light, and thus has been a weak point of the conventional organic semiconductor transistor. It has an advantageous aspect in that it can be improved, and has attracted attention as a novel organic semiconductor material. However, although such a wide gap material can surely exhibit superior characteristics in terms of durability, since it is a wide gap material, it has a large HOMO-LUMO energy gap. Compared with organic semiconductor materials, there is a problem that transistor characteristics are inferior, and it has been difficult to use practically.

なお、有機トランジスタにおいて、有機半導体層とソース電極およびドレイン電極との間に金属酸化物からなる層を形成することによって、トランジスタ特性を向上できることが知られているが(例えば、非特許文献2,3)、このような方法によっても耐久性を向上させることまではできなかった。   It is known that in an organic transistor, transistor characteristics can be improved by forming a layer made of a metal oxide between an organic semiconductor layer and a source electrode and a drain electrode (for example, Non-Patent Document 2, 3) Durability cannot be improved even by such a method.

さらに、有機トランジスタにおいては上述したトランジスタ特性および耐久性に加えて、トランジスタ特性の信頼性を向上させることも望まれているが、従来このような信頼性を向上させることができる有用な方法は見出されていなかった。なお、ここにいう「信頼性」とは、ある一定の電圧をかけ続けた(バイアスストレス)際の素子の耐性をいう。   Further, in addition to the above-described transistor characteristics and durability, it is desired to improve the reliability of transistor characteristics in organic transistors. However, in the past, useful methods that can improve such reliability have been observed. It was not put out. Here, “reliability” refers to the resistance of an element when a certain voltage is continuously applied (bias stress).

Kazuo Takimiya etal「2,7-Diphenyl[1]benzothieno[3,2-b] benzothiophen,A New Organic Semiconductor for Air-Stable Organic Field-Effect Tansistor with Mobilities up to 2.0cm2V-1s-1」J.AM.CHEM.SOC.2006,128,12604Kazuo Takimiya etal, "2,7-Diphenyl [1] benzothieno [3,2-b] benzothiophen, A New Organic Semiconductor for Air-Stable Organic Field-Effect Tansistor with Mobilities up to 2.0cm2V-1s-1" J.AM. CHEM.SOC.2006,128,12604 Daisuke Kumaki 「Reducing the contact resistance of bottom-contact pantacen thin-film transistors by employing a MoOx carrier injection layer」Appl.Phys.Lett.92,013301(2008)Daisuke Kumaki “Reducing the contact resistance of bottom-contact pantacen thin-film transistors by using a MoOx carrier injection layer” Appl. Phys. Lett. 92,013301 (2008) Chih-Wei Chu et.al.「High-performance organic thin-film transistors with metal oxide/metal bilayer electrode」Appl.Phys.Lett.87,193508(2005)Chih-Wei Chu et.al.``High-performance organic thin-film transistors with metal oxide / metal bilayer electrode '' Appl.Phys.Lett.87,193508 (2005)

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、トランジスタ特性と耐久性とが共に顕著に優れるのみならず、トランジスタ特性の信頼性にも優れる有機トランジスタを提供することを主目的とするものである。   The present invention has been made in view of such problems, and it is a main object of the present invention to provide an organic transistor that not only has excellent transistor characteristics and durability, but also has excellent transistor characteristic reliability. It is what.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、従来、トランジスタ特性が劣ることから有機半導体材料としては実用することが困難であったワイドギャップ材料の中から、特定の構造を有する有機半導体材料を選択して用い、かつ上記有機半導体材料との関係において特定の仕事関数を有する金属酸化物からなる層を有機半導体層に接するように形成することにより、トランジスタ特性が予想外に顕著に向上することを見出したことに加えて、従来金属酸化物からなる層を用いたとしても改善できるとは考えられていなかったトランジスタ特性の信頼性までもが改善されることを見出したことにより、本発明を完成するに到ったものである。   As a result of diligent studies to solve the above problems, the inventors of the present invention have heretofore identified a specific structure from among wide gap materials that have been difficult to be practically used as organic semiconductor materials due to poor transistor characteristics. By selecting and using an organic semiconductor material having a layer made of a metal oxide having a specific work function in relation to the organic semiconductor material so as to be in contact with the organic semiconductor layer, transistor characteristics may be unexpected. In addition to finding a significant improvement, it has also been found that the reliability of transistor characteristics, which was not thought to be improved even when using a layer made of a metal oxide, is improved. Thus, the present invention has been completed.

すなわち、上記課題を解決するために本発明は、有機半導体材料からなる有機半導体層と、上記有機半導体層に接するように形成され、金属酸化物からなる金属酸化物層と、上記金属酸化物層に通電するように形成され、導電性材料からなるソース電極およびドレイン電極とを有する有機トランジスタであって、上記有機半導体材料が分子構造に以下の式(I)〜(III)のいずれかで表される構造を有するものであり、かつ、上記金属酸化物の仕事関数が上記有機半導体材料のイオン化ポテンシャルよりも小さく、かつ上記導電性材料の仕事関数よりも大きいことを特徴とする、有機トランジスタを提供する。   That is, in order to solve the above problems, the present invention provides an organic semiconductor layer made of an organic semiconductor material, a metal oxide layer made of a metal oxide and in contact with the organic semiconductor layer, and the metal oxide layer. An organic transistor having a source electrode and a drain electrode made of a conductive material, wherein the organic semiconductor material has a molecular structure represented by any of the following formulas (I) to (III): An organic transistor, wherein the work function of the metal oxide is smaller than the ionization potential of the organic semiconductor material and larger than the work function of the conductive material. provide.

Figure 2009302328
Figure 2009302328

上記式(I)〜(III)中、XはSまたはSeを表し、上記式(I)中、Yはそれぞれ独立してアルキル基またはフェニル基を表す。   In the above formulas (I) to (III), X represents S or Se, and in the above formula (I), Y independently represents an alkyl group or a phenyl group.

本発明によれば、有機半導体層に上記式(I)〜(III)のいずれかで表される構造を有する有機半導体材料が用いられ、かつ、上記金属酸化物層に、仕事関数が上記有機半導体材料のイオン化ポテンシャルよりも小さく、上記ソース電極およびドレイン電極に用いられる導電性材料の仕事関数よりも大きい金属酸化物が用いられることにより、トランジスタ特性および耐久性が著しく優れた有機トランジスタを得ることができる。また、上記有機半導体材料と上記金属酸化物とを組み合わせて用いることにより、トランジスタ特性の信頼性に優れた有機トランジスタを得ることができる。
このようなことから、本発明によればトランジスタ特性と耐久性が共に顕著に優れるのみならず、トランジスタ特性の信頼性にも優れる有機トランジスタを提供することができる。
According to the present invention, an organic semiconductor material having a structure represented by any one of the above formulas (I) to (III) is used for the organic semiconductor layer, and the work function of the organic oxide layer is the organic By using a metal oxide that is smaller than the ionization potential of the semiconductor material and larger than the work function of the conductive material used for the source electrode and the drain electrode, an organic transistor having significantly excellent transistor characteristics and durability is obtained. Can do. In addition, by using a combination of the organic semiconductor material and the metal oxide, an organic transistor having excellent transistor characteristic reliability can be obtained.
Thus, according to the present invention, it is possible to provide an organic transistor that not only has excellent transistor characteristics and durability, but also has excellent transistor characteristic reliability.

本発明においては、上記金属酸化物が、酸化モリブデンであることが好ましい。酸化モリブデンの仕事関数は、上記式(I)〜(III)のいずれかで表される構造を有する有機半導体材料の仕事関数と比較的近い値を示すことから、上記金属酸化物として酸化モリブデンが用いられていることにより、本発明の有機トランジスタのトランジスタ特性および耐久性をより向上させることができるからである。また、上記金属酸化物として酸化モリブデンを用いることにより、トランジスタ特性の信頼性もさらに向上させることができるからである。   In the present invention, the metal oxide is preferably molybdenum oxide. Since the work function of molybdenum oxide is relatively close to the work function of the organic semiconductor material having the structure represented by any of the above formulas (I) to (III), molybdenum oxide is used as the metal oxide. It is because the transistor characteristic and durability of the organic transistor of this invention can be improved more by being used. Further, when molybdenum oxide is used as the metal oxide, the reliability of transistor characteristics can be further improved.

また本発明においては、上記有機半導体材料が上記式(I)で表される構造を有するものであり、かつ上記式(I)におけるYが炭素数1〜18の範囲内のアルキル基であることが好ましい。これにより、本発明における有機半導体層において、有機半導体材料の配列規則性を向上させることができる結果、本発明の有機トランジスタのトランジスタ特性をさらに向上させることができるからである。また、上記のような有機半導体材料を用いることにより、有機半導体材料を溶媒に可能なものとすることができ、有機半導体層の形成を容易にすることができる結果、本発明の有機トランジスタを製造適性に優れたものにできるからである。   In the present invention, the organic semiconductor material has a structure represented by the formula (I), and Y in the formula (I) is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. Is preferred. Thereby, in the organic semiconductor layer in the present invention, the arrangement regularity of the organic semiconductor material can be improved, and as a result, the transistor characteristics of the organic transistor of the present invention can be further improved. Further, by using the organic semiconductor material as described above, the organic semiconductor material can be used as a solvent, and the organic semiconductor layer can be easily formed. As a result, the organic transistor of the present invention is manufactured. It is because it can be made excellent in aptitude.

また本発明は、基板と、上記基板上に形成された複数の有機トランジスタとを有する有機半導体素子であって、上記有機トランジスタが、上記本発明に係る有機トランジスタであることを特徴とする、有機半導体素子を提供する。   The present invention also provides an organic semiconductor element having a substrate and a plurality of organic transistors formed on the substrate, wherein the organic transistor is the organic transistor according to the present invention. A semiconductor device is provided.

本発明によれば、上記本発明に係る有機トランジスタが用いられていることにより、トランジスタ特性および耐久性に優れ、さらにトランジスタ特性の信頼性にも優れた有機半導体素子を得ることができる。   According to the present invention, since the organic transistor according to the present invention is used, an organic semiconductor element having excellent transistor characteristics and durability and excellent transistor characteristic reliability can be obtained.

本発明の有機トランジスタは、トランジスタ特性と耐久性が共に顕著に優れるのみならず、トランジスタ特性の信頼性にも優れるという効果を奏する。   The organic transistor of the present invention has an effect that not only transistor characteristics and durability are remarkably excellent, but also reliability of transistor characteristics is excellent.

本発明は、有機トランジスタ、およびこれが用いられた有機半導体素子の発明に関するものである。
以下、これらの発明について順に説明する。
The present invention relates to an organic transistor and an organic semiconductor element using the same.
Hereinafter, these inventions will be described in order.

A.有機トランジスタ
まず、本発明の有機トランジスタについて説明する。上述したように本発明の有機トランジスタは、有機半導体材料からなる有機半導体層と、上記有機半導体層に接するように形成され、金属酸化物からなる金属酸化物層と、上記金属酸化物層に通電するように形成され、導電性材料からなるソース電極およびドレイン電極とを有するものであって、上記有機半導体材料が分子構造に以下の上記式(I)〜(III)のいずれかで表される構造を有するものであり、かつ、上記金属酸化物の仕事関数が上記有機半導体材料のイオン化ポテンシャルよりも小さく、かつ上記導電性材料の仕事関数よりも大きいことを特徴とするものである。
A. Organic Transistor First, the organic transistor of the present invention will be described. As described above, the organic transistor of the present invention includes an organic semiconductor layer made of an organic semiconductor material, a metal oxide layer made of a metal oxide formed so as to be in contact with the organic semiconductor layer, and energizing the metal oxide layer. And having a source electrode and a drain electrode made of a conductive material, wherein the organic semiconductor material is represented by any of the following formulas (I) to (III) in the molecular structure: It has a structure, and the work function of the metal oxide is smaller than the ionization potential of the organic semiconductor material and larger than the work function of the conductive material.

このような本発明の有機トランジスタについて図を参照しながら説明する。図1は本発明の有機トランジスタの一例を示す概略断面図である。図1に例示するように、本発明の有機トランジスタ10は、有機半導体材料からなる有機半導体層1と、上記有機半導体層1に接するように形成され、金属酸化物からなる金属酸化物層2と、上記金属酸化物層2に通電するように形成され、導電性材料からなるソース電極3およびドレイン電極4とを有するものである。
このような例において本発明の有機トランジスタ10は、上記有機半導体層1に用いられる有機半導体材料として、上記式(I)〜(III)のいずれかで表される構造を有する化合物が用いられ、かつ、上記金属酸化物層2に用いられる金属酸化物の仕事関数が、上記有機半導体材料のイオン化ポテンシャルよりも小さく、かつ上記導電性材料の仕事関数よりも大きいことを特徴とするものである。
なお、図1に例示するように、本発明の有機トランジスタは、通常、ゲート電極5とゲート絶縁層6とが用いられることにより、トランジスタとして機能するものである。
Such an organic transistor of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of the organic transistor of the present invention. As illustrated in FIG. 1, an organic transistor 10 of the present invention includes an organic semiconductor layer 1 made of an organic semiconductor material, and a metal oxide layer 2 made of a metal oxide so as to be in contact with the organic semiconductor layer 1. The metal oxide layer 2 is formed so as to be energized, and has a source electrode 3 and a drain electrode 4 made of a conductive material.
In such an example, in the organic transistor 10 of the present invention, a compound having a structure represented by any of the above formulas (I) to (III) is used as the organic semiconductor material used for the organic semiconductor layer 1. In addition, the work function of the metal oxide used for the metal oxide layer 2 is smaller than the ionization potential of the organic semiconductor material and larger than the work function of the conductive material.
As illustrated in FIG. 1, the organic transistor of the present invention normally functions as a transistor by using the gate electrode 5 and the gate insulating layer 6.

ここで、上記図1においては、本発明の有機トランジスタの一例として、いわゆるボトムゲート・トップコンタクト型構造を有するものを例示したが、本発明の有機トランジスタは、このような構造を有するものに限定されるものではない。
なお、本発明の有機トランジスタの構造については、以下において詳述する。
Here, in FIG. 1, as an example of the organic transistor of the present invention, the one having a so-called bottom gate / top contact type structure is illustrated, but the organic transistor of the present invention is limited to the one having such a structure. Is not to be done.
The structure of the organic transistor of the present invention will be described in detail below.

本発明によれば、有機半導体層に上記式(I)〜(III)のいずれかで表される構造を有する有機半導体材料が用いられ、かつ、上記金属酸化物層に、仕事関数が上記有機半導体材料のイオン化ポテンシャルよりも小さく、上記ソース電極およびドレイン電極に用いられる導電性材料の仕事関数よりも大きい金属酸化物を用いることにより、トランジスタ特性および耐久性が著しく優れた有機トランジスタを得ることができる。また、上記有機半導体材料と上記金属酸化物とを組み合わせて用いることにより、トランジスタ特性の信頼性に優れた有機トランジスタを得ることができる。   According to the present invention, an organic semiconductor material having a structure represented by any one of the above formulas (I) to (III) is used for the organic semiconductor layer, and the work function of the organic oxide layer is the organic By using a metal oxide that is smaller than the ionization potential of the semiconductor material and larger than the work function of the conductive material used for the source electrode and the drain electrode, an organic transistor having significantly excellent transistor characteristics and durability can be obtained. it can. In addition, by using a combination of the organic semiconductor material and the metal oxide, an organic transistor having excellent transistor characteristic reliability can be obtained.

本発明に用いられる上記有機半導体材料は、HOMO−LUMOエネルギーギャップが大きいことから、代表的な有機半導体材料であるポリチオフェン類やペンタセン類と比較して半導体特性は劣るものであり、これを有機トランジスタに用いたとしても、所望の特性を有する有機トランジスタを得ることは困難だとされていたものである。本発明においては、従来有機トランジスタに用いられる材料としては必ずしも好ましくなかった材料を、所定の仕事関数を有する金属酸化物と組み合わせて用いることにより、HOMO−LUMOエネルギーギャップが大きいことによる欠点を解消すると共に、ワイドギャップ材料が本来的に備える、酸素や光に対する耐久性の高さを維持することにより、トランジスタ特性と耐久性とに優れる有機トランジスタを得ることに成功したものである。
ここで、従来、有機トランジスタに金属酸化物からなる層を形成することにより、一定のトランジスタ特性をある程度向上できることについては知られていたものの、本発明において所定の構造を有する有機半導体材料と、所定の仕事関数を有する金属酸化物を組み合わせることによって得られるトランジスタ特性向上効果は、従来、金属酸化物からなる層を有機トランジスタに用いることによって向上することが予想されるトランジスタ特性の程度よりも顕著に大きいものであり、ここに本発明に特有の顕著な効果を認めることができるものである。
例えば、有機トランジスタの重要なトランジスタ特性としては、移動度、サブスレショルド係数、閾値電圧等を挙げることができるが、従来の有機半導体材料(例えばジオクチルクオーターチオフェン)に金属酸化物を組み合わせて用いると、移動度は約1.3倍に向上させることができるが、サブスレショルド係数、閾値電圧について殆ど変化がなかった。本発明においてこれを顕著に上回り、金属酸化物を用いることによって、例えば、移動度としては約2倍、サブスレショルド係数としては約1/4倍、閾値電圧については約1/3倍の効果を得ることを可能とするものである。このように本発明の有機トランジスタは、特定の仕事関数を有する金属酸化物からなる層を形成することによって、従来実用的に使用することが困難であった有機半導体材料を用いて、従来の代表的な有機半導体材料よりも特性に優れた有機トランジスタを得ることができるものである。また、本発明の有機トランジスタは、トランジスタ特性に優れるのみならず、ワイドギャップ材料を用いることに起因して、耐久性にも優れるという利点を有するものである。
Since the organic semiconductor material used in the present invention has a large HOMO-LUMO energy gap, its semiconductor characteristics are inferior to those of typical organic semiconductor materials such as polythiophenes and pentacenes. Even if it is used for the above, it is said that it is difficult to obtain an organic transistor having desired characteristics. In the present invention, a material that is not necessarily preferable as a material used for an organic transistor in the past is used in combination with a metal oxide having a predetermined work function, thereby eliminating a drawback due to a large HOMO-LUMO energy gap. At the same time, the present inventors have succeeded in obtaining an organic transistor that is excellent in transistor characteristics and durability by maintaining the high durability against oxygen and light inherently provided in the wide gap material.
Here, although it has been conventionally known that a certain transistor characteristic can be improved to some extent by forming a layer made of a metal oxide in an organic transistor, an organic semiconductor material having a predetermined structure in the present invention, and a predetermined The transistor characteristic improvement effect obtained by combining metal oxides having a work function of 2 is significantly more than the degree of transistor characteristics that are conventionally expected to be improved by using a layer made of metal oxide for an organic transistor. It is a large one, and a remarkable effect peculiar to the present invention can be recognized here.
For example, as important transistor characteristics of an organic transistor, mobility, subthreshold coefficient, threshold voltage, and the like can be cited. When a conventional organic semiconductor material (for example, dioctylquarterthiophene) is used in combination with a metal oxide, Although the mobility can be improved by about 1.3 times, there is almost no change in the subthreshold coefficient and the threshold voltage. In the present invention, this is significantly surpassed, and by using a metal oxide, for example, the mobility is about twice, the subthreshold coefficient is about 1/4, and the threshold voltage is about 1/3. It is possible to obtain. As described above, the organic transistor of the present invention is formed by forming a layer made of a metal oxide having a specific work function, and using an organic semiconductor material that has conventionally been difficult to use practically. It is possible to obtain an organic transistor having characteristics superior to those of typical organic semiconductor materials. In addition, the organic transistor of the present invention has an advantage of not only excellent transistor characteristics but also excellent durability due to the use of a wide gap material.

さらに、本発明の有機トランジスタは、上述したような効果に加えて、トランジスタ特性の信頼性に優れるという効果も備えるものである。
上述したように、有機トランジスタに金属酸化物からなる層を形成することによって、トランジスタ特性がある程度向上することについては知られていたが、それ以外の効果が得られることについては全く知られていなかった。この点、本発明の有機トランジスタは、特定の構造を有する有機半導体材料と、所定の仕事関数を有する金属酸化物とを組み合わせることによって、トランジスタ特性が向上するのみならず、トランジスタ特性の信頼性までもが向上するという効果を得ることができるという異質な効果を得ることができるものである。このように、トランジスタ特性の信頼性が向上するという効果については、従来の技術水準からしても予測することができなかったものであり、この点においても本発明に特有な顕著な効果を認めることができるものである。
このようなことから、本発明によればトランジスタ特性と耐久性とが共に顕著に優れるのみならず、トランジスタ特性の信頼性にも優れる有機トランジスタを提供することができる。
Furthermore, the organic transistor of the present invention has an effect that the transistor characteristics are excellent in addition to the above-described effects.
As described above, it has been known that transistor characteristics are improved to some extent by forming a layer made of a metal oxide in an organic transistor, but it is not known at all that other effects can be obtained. It was. In this regard, the organic transistor of the present invention not only improves the transistor characteristics but also improves the reliability of the transistor characteristics by combining an organic semiconductor material having a specific structure and a metal oxide having a predetermined work function. It is possible to obtain an extraordinary effect that the effect of improvement can be obtained. As described above, the effect of improving the reliability of the transistor characteristics could not be predicted from the conventional technical level, and in this respect, the remarkable effect peculiar to the present invention is recognized. It is something that can be done.
Therefore, according to the present invention, it is possible to provide an organic transistor that not only has excellent transistor characteristics and durability, but also has excellent transistor characteristic reliability.

本発明の有機トランジスタは、少なくとも有機半導体層、金属酸化物層、ソース電極およびドレイン電極を有するものであるが、通常、有機トランジスタとしての必須の構成であるゲート電極およびゲート絶縁層が用いられるものである。さらに、本発明の有機トランジスタには、必要に応じて上記以外の任意の構成を有してもよいものである。
以下、本発明に用いられる各構成について順に説明する。
The organic transistor of the present invention has at least an organic semiconductor layer, a metal oxide layer, a source electrode, and a drain electrode. Usually, a gate electrode and a gate insulating layer, which are essential components as an organic transistor, are used. It is. Furthermore, the organic transistor of the present invention may have any configuration other than the above as necessary.
Hereafter, each structure used for this invention is demonstrated in order.

1.有機半導体層
まず、本発明に用いられる有機半導体層について説明する。本発明に用いられる有機半導体層は、分子内に上記式(I)〜(III)のいずれかで表される構造を有する有機半導体材料が用いられたものである。本発明の有機トランジスタは、有機半導体材料として上記式(I)〜(III)のいずれかで表される構造を有するものが用いられることにより、後述する金属酸化物層との作用により、優れたトランジスタ特性、耐久性、およびトランジスタ特性の信頼性を発揮することができるものである。
1. Organic Semiconductor Layer First, the organic semiconductor layer used in the present invention will be described. The organic semiconductor layer used in the present invention uses an organic semiconductor material having a structure represented by any one of the above formulas (I) to (III) in the molecule. The organic transistor of the present invention is excellent in the action with the metal oxide layer described later by using the organic semiconductor material having the structure represented by any of the above formulas (I) to (III). Transistor characteristics, durability, and reliability of transistor characteristics can be exhibited.

本発明に用いられる有機半導体材料としては、上記式(I)〜(III)のいずれかで表される構造を有するものであれば特に限定されるものではなく、後述する金属酸化物層に用いられる金属酸化物の種類、本発明の有機トランジスタの製造方法、あるいは有機トランジスタの用途等に応じて適宜選択して用いることができるものである。また、本発明に用いられる有機半導体材料は、1種類のみに限定されるものではなく、必要に応じて2種類以上を使用してもよいものである。   The organic semiconductor material used in the present invention is not particularly limited as long as it has a structure represented by any of the above formulas (I) to (III), and is used for a metal oxide layer described later. Depending on the kind of the metal oxide to be produced, the method for producing the organic transistor of the present invention, the use of the organic transistor, etc., it can be appropriately selected and used. Further, the organic semiconductor material used in the present invention is not limited to one type, and two or more types may be used as necessary.

ここで、本発明の有機トランジスタは、上記有機半導体層において有機半導体材料が規則的に配列することによって優れたトランジスタ特性を発揮できるものであることから、上記有機半導体材料として上記式(I)で表される構造を有するものを用いる場合、上記式(I)におけるYとしては、当該有機半導体層における有機半導体材料の配列に影響を及ぼさないものであることが好ましく、特に当該有機半導体材料の配列を促すものであることが好ましい。このような観点からすると、上記式(I)におけるYとしては、アルキル基であることが好ましい。さらに、上記式(I)におけるYとしてアルキル基を用いる場合、上記アルキル基を構成する炭素数が大きすぎると、有機半導体層における電荷移動の障害となる可能性があり、また炭素数が少なすぎると有機半導体材料の溶媒への可溶性が損なわれ、有機半導体層を形成する工程が煩雑になってしまう可能性がある。このようなことから、上記式(I)におけるYとしてアルキル基を用いる場合、その炭素数としては、1〜18の範囲内であることが好ましく、3〜16の範囲内であることがより好ましく、4〜12の範囲内であることがさらに好ましい。   Here, the organic transistor of the present invention can exhibit excellent transistor characteristics when the organic semiconductor material is regularly arranged in the organic semiconductor layer, so that the organic semiconductor material is represented by the above formula (I). When using what has the structure represented, it is preferable that Y in said Formula (I) is a thing which does not affect the arrangement | sequence of the organic-semiconductor material in the said organic-semiconductor layer, especially the arrangement | sequence of the said organic-semiconductor material It is preferable to promote the above. From this point of view, Y in the above formula (I) is preferably an alkyl group. Furthermore, when an alkyl group is used as Y in the above formula (I), if the number of carbon atoms constituting the alkyl group is too large, there is a possibility of hindering charge transfer in the organic semiconductor layer, and the number of carbon atoms is too small. In addition, the solubility of the organic semiconductor material in the solvent may be impaired, and the process of forming the organic semiconductor layer may be complicated. Therefore, when an alkyl group is used as Y in the above formula (I), the number of carbon atoms is preferably in the range of 1-18, more preferably in the range of 3-16. More preferably, it is in the range of 4-12.

本発明に用いられる有機半導体材料の具体例としては、例えば、下記式で表される材料を例示することができる。   As a specific example of the organic semiconductor material used in the present invention, for example, a material represented by the following formula can be exemplified.

Figure 2009302328
Figure 2009302328

Figure 2009302328
Figure 2009302328

Figure 2009302328
Figure 2009302328

本発明に用いられる有機半導体層の厚みについては、上記有機半導体材料の種類等に応じて、有機半導体層に所望のトランジスタ特性を発現させることができる範囲内であれば特に限定されるものではなく、本発明の有機トランジスタの用途や、有機トランジスタの構造等に応じて、適宜決定することができる。なかでも本発明に用いられる有機半導体層の厚みは1000nm以下であることが好ましく、なかでも5nm〜300nmの範囲内であることが好ましく、特に20nm〜100nmの範囲内であることが好ましい。   The thickness of the organic semiconductor layer used in the present invention is not particularly limited as long as it is within a range in which desired transistor characteristics can be expressed in the organic semiconductor layer, depending on the type of the organic semiconductor material. Depending on the use of the organic transistor of the present invention, the structure of the organic transistor, and the like, it can be determined as appropriate. In particular, the thickness of the organic semiconductor layer used in the present invention is preferably 1000 nm or less, more preferably in the range of 5 nm to 300 nm, and particularly preferably in the range of 20 nm to 100 nm.

2.金属酸化物層
次に、本発明に用いられる金属酸化物層について説明する。本発明に用いられる金属酸化物層は、上述した有機半導体層と接し、かつ、後述するソース電極およびドレイン電極とに通電するように形成されたものである。また本発明に用いられる金属酸化物層は、これを構成する金属酸化物として、仕事関数が上述した有機半導体材料のイオン化ポテンシャルよりも小さく、かつ後述するソース電極およびドレイン電極に用いられる導電性材料の仕事関数よりも大きいものが用いられることを特徴とするものである。本発明の有機トランジスタは、このような仕事関数を有する金属酸化物が用いられることにより、上述した有機半導体層に用いられる特定構造の有機半導体材料と相まって、優れたトランジスタ特性、耐久性を達成でき、かつ優れたトランジスタ特性の信頼性を発揮することができるのである。
2. Next, the metal oxide layer used in the present invention will be described. The metal oxide layer used in the present invention is formed so as to be in contact with the above-described organic semiconductor layer and to be energized to a source electrode and a drain electrode described later. In addition, the metal oxide layer used in the present invention has a work function smaller than the ionization potential of the organic semiconductor material described above as a metal oxide constituting the metal oxide layer, and a conductive material used for a source electrode and a drain electrode described later. What is larger than the work function is used. The organic transistor of the present invention can achieve excellent transistor characteristics and durability in combination with the organic semiconductor material having a specific structure used for the organic semiconductor layer described above by using the metal oxide having such a work function. In addition, excellent reliability of transistor characteristics can be exhibited.

本発明における金属酸化物層に用いられる金属酸化物としては、仕事関数が上述した上述した有機半導体材料のイオン化ポテンシャルよりも小さく、かつ後述するソース電極およびドレイン電極に用いられる導電性材料の仕事関数よりも大きいものであれば特に限定されるものではなく、上記有機半導体材料および上記導電性材料の種類に応じて適宜選択して用いることができる。中でも本発明に用いられる金属酸化物は、仕事関数がソース電極およびドレイン電極に用いられる導電性材料の仕事関数との差よりも、有機半導体材料のイオン化ポテンシャルとの差の方が小さいものであることが好ましい。このような仕事関数を有する金属酸化物が用いられることにより、本発明の有機トランジスタのトランジスタ特性および信頼性をより向上させることができるからである。特に本発明に用いられる金属酸化物は、上記有機半導体材料のイオン化ポテンシャルとの差が、0eV〜1eVの範囲内であるものが好ましく、0eV〜0.6eVの範囲内であるものがより好ましく、0eV〜0.2eVの範囲内であるものがさらに好ましい。上記金属酸化物の仕事関数と、上記有機半導体材料の仕事関数との差がこのような範囲内であることにより、本発明の有機トランジスタのトランジスタ特性および信頼性をさらに向上させることができるからである。   As the metal oxide used for the metal oxide layer in the present invention, the work function is smaller than the ionization potential of the organic semiconductor material described above, and the work function of the conductive material used for the source electrode and the drain electrode described later is used. The material is not particularly limited as long as it is larger than the above, and can be appropriately selected according to the type of the organic semiconductor material and the conductive material. Among them, the metal oxide used in the present invention has a smaller work function difference from the ionization potential of the organic semiconductor material than the work function of the conductive material used for the source electrode and the drain electrode. It is preferable. It is because the transistor characteristics and reliability of the organic transistor of the present invention can be further improved by using a metal oxide having such a work function. In particular, the metal oxide used in the present invention preferably has a difference from the ionization potential of the organic semiconductor material in the range of 0 eV to 1 eV, more preferably in the range of 0 eV to 0.6 eV, What is in the range of 0 eV-0.2 eV is still more preferable. Because the difference between the work function of the metal oxide and the work function of the organic semiconductor material is within such a range, the transistor characteristics and reliability of the organic transistor of the present invention can be further improved. is there.

ここで、上記有機半導体材料のイオン化ポテンシャルは、次のようにして求められる値を指すものとする。
(1)分子軌道計算ソフト(Gaussian03)を用い、B3LYP/6−31G(d)を用いて分子構造最適化を行う。
(2)最適化された構造を用い、B3LYP/6−311++G(d,p)を用いてエネルギー計算を行う。
(3)算出された最高被占軌道(HOMO)のエネルギーの絶対値をイオン化ポテンシャルとする。
Here, the ionization potential of the organic semiconductor material indicates a value obtained as follows.
(1) Using molecular orbital calculation software (Gaussian 03), the molecular structure is optimized using B3LYP / 6-31G (d).
(2) The energy calculation is performed using B3LYP / 6-311 ++ G (d, p) using the optimized structure.
(3) The absolute value of the calculated highest occupied orbit (HOMO) energy is defined as the ionization potential.

また、上記金属酸化物の仕事関数は、例えば、大気中光電子分光装置(理研計器株式会社製 AC−3)を用いることにより測定することができる。   The work function of the metal oxide can be measured by using, for example, an atmospheric photoelectron spectrometer (AC-3 manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.).

なお、本発明に用いられる金属酸化物の仕事関数の具体的な値は、上記有機半導体材料および上記導電性材料の仕事関数との関係において、相対的に決定されるものであり、特に好ましい範囲が特定されるものではない。   The specific value of the work function of the metal oxide used in the present invention is relatively determined in relation to the work functions of the organic semiconductor material and the conductive material, and is particularly preferable. Is not specified.

本発明に用いられる金属酸化物の具体例としては、例えば、酸化モリブデン、酸化タングステン、五酸化バナジウム、酸化ルテニウム、酸化ニッケル等を挙げることができる。本発明においてはこれらのいずれの金属酸化物であっても好適に用いることができるが、なかでも酸化モリブデンを用いることが好ましい。酸化モリブデンの仕事関数は、上記式(I)〜(III)のいずれかで表される構造を有する有機半導体材料のイオン化ポテンシャルと近接していることから、上記金属酸化物として酸化モリブデンを用いることにより、本発明の有機トランジスタのトランジスタ特性およびその信頼性を最も向上させることができるからである。   Specific examples of the metal oxide used in the present invention include molybdenum oxide, tungsten oxide, vanadium pentoxide, ruthenium oxide, nickel oxide and the like. In the present invention, any of these metal oxides can be preferably used, and among these, molybdenum oxide is preferably used. Since the work function of molybdenum oxide is close to the ionization potential of the organic semiconductor material having the structure represented by any of the above formulas (I) to (III), molybdenum oxide is used as the metal oxide. This is because the transistor characteristics and reliability of the organic transistor of the present invention can be most improved.

なお、本発明に用いられる金属酸化物は1種類のみであってもよく、または2種類以上であってもよい。   In addition, the metal oxide used for this invention may be only one type, or may be two or more types.

本発明において金属酸化物層が形成されている態様としては、上述した有機半導体層と接し、かつ、後述するソース電極またはドレイン電極と通電するように形成されている態様であれば特に限定されるものではない。したがって、ソース電極およびドレイン電極と、金属酸化物層とは、接するように形成されていてもよく、あるいは、電流を阻害しない程度に抵抗値が低い他の層が間に形成されていてもよい。なお、本発明における金属酸化物層は、後述するソース電極およびドレイン電極のそれぞれについて通電するように、別個に形成される。   The aspect in which the metal oxide layer is formed in the present invention is particularly limited as long as it is an aspect in which the metal oxide layer is formed so as to be in contact with the organic semiconductor layer described above and to be energized with a source electrode or a drain electrode described later. It is not a thing. Therefore, the source and drain electrodes and the metal oxide layer may be formed so as to be in contact with each other, or another layer having a low resistance so as not to inhibit current may be formed therebetween. . In addition, the metal oxide layer in this invention is formed separately so that it may energize about each of the source electrode and drain electrode which are mentioned later.

本発明に用いられる金属酸化物層の厚みは、本発明の有機トランジスタの構造等に応じて適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではないが、なかでも本発明においては、0.1nm〜50nmの範囲内であること好ましく、0.5nm〜30nmの範囲内であることがより好ましく、1nm〜20nmの範囲内であることがさらに好ましい。   The thickness of the metal oxide layer used in the present invention can be appropriately determined according to the structure of the organic transistor of the present invention, and is not particularly limited. It is preferably within the range of 0.1 nm to 50 nm, more preferably within the range of 0.5 nm to 30 nm, and even more preferably within the range of 1 nm to 20 nm.

3.ソース電極およびドレイン電極
次に、本発明に用いられるソース電極及びドレイン電極について説明する。本発明に用いられるソース電極およびドレイン電極は、それぞれ上述した金属酸化物層に通電するように形成されるものである。また、本発明に用いられるソース電極およびドレイン電極は、上述した金属酸化物層を構成する金属酸化物の仕事関数よりも、仕事関数が小さい導電性材料からなるものである。
3. Next, the source electrode and drain electrode used in the present invention will be described. The source electrode and the drain electrode used in the present invention are each formed so as to energize the above-described metal oxide layer. In addition, the source electrode and the drain electrode used in the present invention are made of a conductive material having a work function smaller than that of the metal oxide constituting the metal oxide layer described above.

本発明におけるソース電極およびドレイン電極に用いられる導電性材料としては、上述した金属酸化物層に用いられる金属酸化物の仕事関数よりも小さい仕事関数を有するものであれば特に限定されるものではない。中でも本発明に用いられる導電性材料は、上記金属酸化物層に用いられる金属酸化物の仕事関数との差が、0eV〜2.5eV範囲内であるものが好ましく、0eV〜2eVの範囲内であるものがより好ましく、0eV〜1.5eVの範囲内であるものがさらに好ましい。ここで、上述したように上記金属酸化物層に用いられる金属酸化物は、上述した有機半導体層に用いられる有機半導体材料のイオン化ポテンシャルよりも仕事関数が小さいものであるため、上記ソース電極およびドレイン電極に用いられる導電性材料の仕事関数は、当然に上記有機半導体材料のイオン化ポテンシャル仕事関数よりも小さいものとなる。   The conductive material used for the source electrode and the drain electrode in the present invention is not particularly limited as long as it has a work function smaller than that of the metal oxide used for the metal oxide layer described above. . Among them, the conductive material used in the present invention preferably has a difference from the work function of the metal oxide used in the metal oxide layer in the range of 0 eV to 2.5 eV, and in the range of 0 eV to 2 eV. Some are more preferable, and those within the range of 0 eV to 1.5 eV are more preferable. Here, as described above, the metal oxide used for the metal oxide layer has a work function smaller than the ionization potential of the organic semiconductor material used for the organic semiconductor layer described above. The work function of the conductive material used for the electrode is naturally smaller than the ionization potential work function of the organic semiconductor material.

本発明に用いられる導電性材料の具体例としては、例えば、金属材料の他、十分抵抗が小さければ、PEDOT:PSS、ポリアニリン等の導電性高分子や、TTF-TCNQなどの電荷移動錯体等を挙げることができるが、中でも本発明においては金属材料を用いることが好ましい。
上記金属材料の具体例としては、Mn、In、Bi、Ta、Ag、Al、V、Nb、Ti、Zn、Cr、W、Mo、Cu、Fe、Co、Au、Pd、Ni、Ir、およびPt等の金属材料を挙げることができる。本発明においてはこれらのいずれの金属材料であっても好適に用いることができるが、なかでもAuが用いられることが好ましい。
Specific examples of conductive materials used in the present invention include, for example, metal materials, conductive polymers such as PEDOT: PSS and polyaniline, charge transfer complexes such as TTF-TCNQ, etc. Among them, it is preferable to use a metal material in the present invention.
Specific examples of the metal material include Mn, In, Bi, Ta, Ag, Al, V, Nb, Ti, Zn, Cr, W, Mo, Cu, Fe, Co, Au, Pd, Ni, Ir, and A metal material such as Pt can be given. In the present invention, any of these metal materials can be suitably used, but Au is preferably used.

なお、本発明に用いられる導電性材料は1種類のみであってもよく、あるいは2種類以上であってもよい。また、ソース電極およびドレイン電極において同一の導電性材料が用いられていてもよく、あるいは互いに異なる導電性材料が用いられていてもよい。   Note that only one type of conductive material may be used in the present invention, or two or more types may be used. Further, the same conductive material may be used for the source electrode and the drain electrode, or different conductive materials may be used.

4.ゲート電極およびゲート絶縁層
本発明の有機トランジスタは、少なくとも上記有機半導体層、金属酸化物層、ソース電極およびドレイン電極を上述した態様で有するものであるが、本発明においては有機トランジスタとしての機能を発現するために、通常、ゲート電極およびゲート絶縁層が用いられる。本発明に用いられるゲート電極およびゲート絶縁層については、一般的に有機トランジスタに用いられるゲート電極およびゲート絶縁層と同様であるため、ここでの詳しい説明は省略する。
4). The gate electrode and the gate insulating layer The organic transistor of the present invention has at least the organic semiconductor layer, the metal oxide layer, the source electrode, and the drain electrode in the above-described manner. In the present invention, the organic transistor functions as an organic transistor. Usually, a gate electrode and a gate insulating layer are used for the expression. Since the gate electrode and the gate insulating layer used in the present invention are generally the same as the gate electrode and the gate insulating layer used in the organic transistor, detailed description thereof is omitted here.

6.任意の構成
本発明の有機トランジスタは上記以外の任意の構成を有するものであってもよい。本発明の有機トランジスタに用いられる任意の構成は特に限定されるものではなく、本発明の有機トランジスタの用途や構造に応じて、任意の機能を有する構成を適宜選択して用いることができる。このような任意の構成としては、本発明の有機トランジスタの最表面に形成され、上記有機半導体層が経時で劣化してしまうことを防止する機能を有するパッシベーション層を挙げることができる。
6). Arbitrary Configuration The organic transistor of the present invention may have an arbitrary configuration other than the above. The arbitrary structure used for the organic transistor of the present invention is not particularly limited, and a structure having an arbitrary function can be appropriately selected and used according to the application and structure of the organic transistor of the present invention. As such an arbitrary configuration, a passivation layer formed on the outermost surface of the organic transistor of the present invention and having a function of preventing the organic semiconductor layer from deteriorating with time can be exemplified.

本発明に用いられるパッシベーション層としては、例えば、パラキシリレン系樹脂、フルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド(PVDF)、ポリビニルフルオライド(PVD)等のフッ素系樹脂からなるものや、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等のアクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、カルド系樹脂、シリコーン樹脂、または有機−無機ハイブリッド材料等からなるものを挙げることができる。   Examples of the passivation layer used in the present invention include those made of fluororesins such as paraxylylene resins, fluoroethylene, polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinyl fluoride (PVD), and polymethyl methacrylate (PMMA). And those made of an acrylic resin such as an epoxy resin, a cardo resin, a silicone resin, or an organic-inorganic hybrid material.

7.有機トランジスタ
本発明の有機トランジスタは、金属酸化物層が上記有機半導体層と接し、かつ上記ソース電極およびドレイン電極と通電するように形成された構成を有するものである。したがって、本発明の有機トランジスタの構造は、このような構成を有するものであれば特に限定されるものではなく、本発明の有機トランジスタの用途等に応じて、適切な構成を選択して用いることができる。
7). Organic Transistor The organic transistor of the present invention has a configuration in which a metal oxide layer is in contact with the organic semiconductor layer and is energized with the source electrode and the drain electrode. Therefore, the structure of the organic transistor of the present invention is not particularly limited as long as it has such a structure, and an appropriate structure should be selected and used according to the use of the organic transistor of the present invention. Can do.

本発明の有機トランジスタがとり得る構造は、トップゲート型構造とボトムゲート型構造の2つに大別することができる。以下、このような本発明の有機トランジスタの構造について図を参照しながら説明する。
図2はボトムゲート型構造を有する本発明の有機トランジスタの一例を示す概略図である。図2(a)に例示するように、本発明の有機トランジスタ10は、ゲート電極5と、上記ゲート電極5上に形成されたゲート絶縁層6と、上記ゲート絶縁層6上に形成された有機半導体層1と、上記有機半導体層1上に形成されたソース電極3およびドレイン電極4と、上記ソース電極3およびドレイン電極4と上記有機半導体層1とのそれぞれの間に形成された金属酸化物層2とからなる構造を有するものであってもよい。
なお、本発明の有機トランジスタがボトムゲート型構造を有する態様は、図2(a)に例示したような、有機半導体層1上にソース電極3およびドレイン電極4が配置される、いわゆるボトムゲート・トップコンタクト構造であってもよく、あるいは、図2(b)に例示するように、上記ソース電極3およびドレイン電極4が、上記有機半導体層1の上記ゲート絶縁層6側に形成された、いわゆるボトムゲート・ボトムコンタクト構造を有するものであってもよい。
さらに本発明の有機トランジスタが、上記ボトムゲート・ボトムコンタクト構造を有する態様は、上記図2(b)に例示したように、ゲート絶縁層6上に金属酸化物層1、ソース電極3あるいはドレイン電極4がこの順で形成された構造を有するものであってもよく、または、図2(c)に例示するように、ゲート絶縁層6上にソース電極3あるいはドレイン電極4、金属酸化物層2がこの順で形成された構造を有するものであってもよい。
The structures that can be taken by the organic transistor of the present invention can be broadly classified into two types: a top gate structure and a bottom gate structure. Hereinafter, the structure of the organic transistor of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 is a schematic view showing an example of the organic transistor of the present invention having a bottom gate type structure. As illustrated in FIG. 2A, the organic transistor 10 of the present invention includes a gate electrode 5, a gate insulating layer 6 formed on the gate electrode 5, and an organic formed on the gate insulating layer 6. A semiconductor layer 1, a source electrode 3 and a drain electrode 4 formed on the organic semiconductor layer 1, and a metal oxide formed between the source electrode 3 and the drain electrode 4 and the organic semiconductor layer 1. It may have a structure composed of the layer 2.
The embodiment in which the organic transistor of the present invention has a bottom-gate structure is a so-called bottom-gate structure in which a source electrode 3 and a drain electrode 4 are disposed on an organic semiconductor layer 1 as illustrated in FIG. A top contact structure may be used, or, as illustrated in FIG. 2B, the source electrode 3 and the drain electrode 4 are formed on the side of the gate insulating layer 6 of the organic semiconductor layer 1. It may have a bottom gate / bottom contact structure.
Furthermore, the aspect in which the organic transistor of the present invention has the bottom gate / bottom contact structure is such that the metal oxide layer 1, the source electrode 3 or the drain electrode is formed on the gate insulating layer 6 as illustrated in FIG. 4 may have a structure formed in this order, or the source electrode 3 or the drain electrode 4 and the metal oxide layer 2 may be formed on the gate insulating layer 6 as illustrated in FIG. May have a structure formed in this order.

一方、図3はトップゲート型構造を有する本発明の有機トランジスタの一例を示す概略図である。図3(a)に例示するように、本発明の有機トランジスタ10は、有機半導体層1と、上記有機半導体層1上に形成されたゲート絶縁層6と、上記ゲート絶縁層6上に形成されたゲート電極5と、上記有機半導体層1に接するように形成された金属酸化物層2と、上記金属酸化物層2に通電するように形成されたソース電極3およびドレイン電極4からなる構造を有するものであってもよい。なお、本発明の有機トランジスタがトップゲート型構造を有する態様は、図3(a)に例示したような、有機半導体層1上にソース電極3およびドレイン電極4が配置される、いわゆるトップゲート・トップコンタクト構造であってもよく、あるいは、図3(b)に例示するように、いわゆるトップゲート・ボトムコンタクト構造を有するものであってもよい。
さらに本発明の有機トランジスタが、上記トップゲート・ボトムコンタクト構造を有する態様は、上記図3(b)に例示したように、金属酸化物層2上にソース電極3あるいはドレイン電極4が形成された構造を有するものであってもよく、あるいは、図3(c)に例示するように、金属酸化物層2上にソース電極3あるいはドレイン電極4が形成された構造を有するものであってもよい。
FIG. 3 is a schematic view showing an example of the organic transistor of the present invention having a top gate type structure. As illustrated in FIG. 3A, the organic transistor 10 of the present invention is formed on the organic semiconductor layer 1, the gate insulating layer 6 formed on the organic semiconductor layer 1, and the gate insulating layer 6. A gate electrode 5, a metal oxide layer 2 formed so as to be in contact with the organic semiconductor layer 1, and a source electrode 3 and a drain electrode 4 formed so as to energize the metal oxide layer 2. You may have. The embodiment in which the organic transistor of the present invention has a top gate type structure is a so-called top gate structure in which a source electrode 3 and a drain electrode 4 are disposed on an organic semiconductor layer 1 as illustrated in FIG. It may be a top contact structure or may have a so-called top gate / bottom contact structure as illustrated in FIG.
Further, the organic transistor of the present invention has the top gate / bottom contact structure in which the source electrode 3 or the drain electrode 4 is formed on the metal oxide layer 2 as illustrated in FIG. It may have a structure, or may have a structure in which a source electrode 3 or a drain electrode 4 is formed on a metal oxide layer 2 as illustrated in FIG. .

8.有機トランジスタの製造方法
本発明の有機トランジスタは、上記有機半導体材料として上記式(I)〜(III)のいずれかで表される構造を有するものを用い、かつ、上記金属酸化物として特定の仕事関数を有するものを用いること以外は、一般的に有機トランジスタを作製する方法として公知の方法により製造することができる。
8). Manufacturing method of organic transistor The organic transistor of the present invention uses a material having a structure represented by any one of the above formulas (I) to (III) as the organic semiconductor material, and has a specific work as the metal oxide. Except for using a material having a function, it can generally be produced by a known method as a method for producing an organic transistor.

B.有機半導体素子
次に、本発明の有機半導体素子について説明する。上述したように本発明の有機半導体素子は、基板と、上記基板上に形成された複数の有機トランジスタとを有するものであって、上記有機トランジスタが、上記本発明に係る有機トランジスタであることを特徴とするものである。
B. Organic Semiconductor Element Next, the organic semiconductor element of the present invention will be described. As described above, the organic semiconductor element of the present invention includes a substrate and a plurality of organic transistors formed on the substrate, and the organic transistor is the organic transistor according to the present invention. It is a feature.

このような本発明の有機半導体素子について図を参照しながら説明する。図4は、本発明の有機半導体素子の一例について説明する概略断面図である。図4に例示するように本発明の有機半導体素子20は、基板11と、上記基板11上に形成された複数の有機トランジスタ10とを有するものである。
このような例において、本発明の有機半導体素子20は、上記有機トランジスタ10が、上記本発明に係る有機トランジスタであることを特徴とするものである。
Such an organic semiconductor element of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a schematic cross-sectional view illustrating an example of the organic semiconductor element of the present invention. As illustrated in FIG. 4, the organic semiconductor element 20 of the present invention includes a substrate 11 and a plurality of organic transistors 10 formed on the substrate 11.
In such an example, the organic semiconductor element 20 of the present invention is characterized in that the organic transistor 10 is the organic transistor according to the present invention.

本発明によれば、上記本発明に係る有機トランジスタが用いられていることにより、トランジスタ特性および耐久性に優れ、さらにトランジスタ特性の信頼性にも優れた有機半導体素子を得ることができる。   According to the present invention, since the organic transistor according to the present invention is used, an organic semiconductor element having excellent transistor characteristics and durability and excellent transistor characteristic reliability can be obtained.

本発明の有機半導体素子は、少なくとも基板と有機トランジスタとを有するものであり、必要に応じて他の任意の構成を有してもよいものである。
以下、本発明に用いられる各構成について順に説明する。
The organic semiconductor element of the present invention has at least a substrate and an organic transistor, and may have any other configuration as necessary.
Hereafter, each structure used for this invention is demonstrated in order.

1.有機トランジスタ
まず、本発明に用いられる有機トランジスタについて説明する。本発明に用いられる有機トランジスタは、上記本発明に係る有機トランジスタである。本発明の有機半導体素子は、トランジスタ特性、耐久性および信頼性に優れた上記本発明に係る有機トランジスタが用いられていることにより、これらにおいて優れた性能を有するものになるのである。
ここで、本発明に用いられる有機トランジスタについては、上記「A.有機トランジスタ」の項において説明したものと同様であるため、ここでの説明は省略する。
1. Organic Transistor First, the organic transistor used in the present invention will be described. The organic transistor used in the present invention is the organic transistor according to the present invention. The organic semiconductor element of the present invention has excellent performance in the use of the organic transistor according to the present invention excellent in transistor characteristics, durability and reliability.
Here, the organic transistor used in the present invention is the same as that described in the above section “A. Organic transistor”, and thus the description thereof is omitted here.

2.基板
次に、本発明に用いられる基板について説明する。本発明に用いられる基板は、上記有機トランジスタを支持するものである。
本発明に用いられる基板としては、本発明の有機半導体素子の用途等に応じて、適宜決定することができるものであり、特に限定されるものではない。したがって、本発明に用いられる基板は、可撓性を有するフレキシブル基板であってもよく、あるいは可撓性を有しないリジッド基板であってもよい。
本発明に用いられる基板の具体例としては、例えば、ポリイミド、ポリエチレンナフタレート、ポリエチレンテレフタラート、ポリエーテルスルホン、ポリカーボネート、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、液晶ポリマー、エポキシ樹脂、シリコーン樹脂、フィノール樹脂等からなるものを挙げることができる。
2. Substrate Next, the substrate used in the present invention will be described. The substrate used in the present invention supports the organic transistor.
The substrate used in the present invention can be appropriately determined according to the use of the organic semiconductor element of the present invention and is not particularly limited. Therefore, the substrate used in the present invention may be a flexible substrate having flexibility, or a rigid substrate having no flexibility.
Specific examples of the substrate used in the present invention include, for example, polyimide, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate, polyethersulfone, polycarbonate, polyetherimide, polyetheretherketone, polyetherketone, polyphenylene sulfide, liquid crystal polymer, epoxy Examples thereof include a resin, a silicone resin, a finol resin and the like.

3.有機半導体素子
本発明の有機半導体素子は、有機トランジスタによるスイッチング機能が求められる、あらゆる用途に使用することが可能であるものであるが、なかでも表示装置に好適に用いられる。本発明の有機半導体素子が用いられる表示装置としては、画像表示に寄与する各画素が、上記有機半導体素子が備える各有機トランジスタによってスイッチングされる構成を有するものであれば特に限定されるものではない。このような構成を有する表示装置としては、例えば、液晶ディスプレイ装置、電気泳動ディスプレイ装置、および、有機ELディスプレイ装置等を挙げることができる。
3. Organic Semiconductor Element The organic semiconductor element of the present invention can be used for any application where a switching function by an organic transistor is required, and is particularly preferably used for a display device. The display device using the organic semiconductor element of the present invention is not particularly limited as long as each pixel contributing to image display has a configuration switched by each organic transistor included in the organic semiconductor element. . Examples of the display device having such a configuration include a liquid crystal display device, an electrophoretic display device, and an organic EL display device.

なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.

[実施例]
熱酸化シリコン膜100nmを有するシリコン基板上に、ジオクチルベンゾチエノベンゾチオフェン(C8BTBT)を25nm真空蒸着して有機半導体層を形成した後、酸化モリブデン13nmを成膜することにより金属酸化物層を形成し、最後にAuを50nm蒸着することにより、ソース電極およびドレイン電極を形成した。これにより、ボトムゲートトップコンタクト有機トランジスタ素子を作製した。
[Example]
On a silicon substrate having a thermal silicon oxide film of 100 nm, dioctylbenzothienobenzothiophene (C8BTBT) is vacuum-deposited by 25 nm to form an organic semiconductor layer, and then a molybdenum oxide 13 nm film is formed to form a metal oxide layer. Finally, Au was deposited by 50 nm to form a source electrode and a drain electrode. Thereby, a bottom gate top contact organic transistor element was produced.

[比較例1]
熱酸化シリコン膜100nmを有するシリコン基板上に、ジオクチルベンゾチエノベンゾチオフェンを25nm真空蒸着して有機半導体層を形成した後、Auを50nm蒸着することによりソース電極およびドレイン電極を形成した。これにより、ボトムゲートトップコンタクト有機トランジスタ素子を作製した。
[Comparative Example 1]
A dioctylbenzothienobenzothiophene was vacuum-deposited by 25 nm on a silicon substrate having a thermal silicon oxide film of 100 nm to form an organic semiconductor layer, and then Au was deposited by 50 nm to form a source electrode and a drain electrode. Thereby, a bottom gate top contact organic transistor element was produced.

[比較例2]
熱酸化シリコン膜100nmを有するシリコン基板上に、ジオクチルクオーターチオフェン(8QT8)を25nm真空蒸着して有機半導体層を形成した後、酸化モリブデン13nmを成膜することにより金属酸化物層を形成し、最後にAuを50nm蒸着することにより、ソース電極およびドレイン電極を形成した。これにより、ボトムゲートトップコンタクト有機トランジスタ素子を作製した。
[Comparative Example 2]
After forming an organic semiconductor layer by vacuum-depositing dioctyl quarterthiophene (8QT8) on a silicon substrate having a thermal silicon oxide film of 100 nm to a thickness of 25 nm, a metal oxide layer is formed by forming a molybdenum oxide film of 13 nm. A source electrode and a drain electrode were formed by evaporating 50 nm of Au. Thereby, a bottom gate top contact organic transistor element was produced.

[参考例]
熱酸化シリコン膜100nmを有するシリコン基板上に、ジオクチルクオーターチオフェン(8QT8)を25nm真空蒸着して有機半導体層を形成した後、Auを50nm蒸着することにより、ソース電極およびドレイン電極を形成した。これにより、ボトムゲートトップコンタクト有機トランジスタ素子を作製した。
[Reference example]
A dioctyl quarter thiophene (8QT8) was vacuum-deposited by 25 nm on a silicon substrate having a thermal silicon oxide film of 100 nm to form an organic semiconductor layer, and then Au was deposited by 50 nm to form a source electrode and a drain electrode. Thereby, a bottom gate top contact organic transistor element was produced.

[評価]
上記実施例、比較例および参考例において作製した有機トランジスタ素子について移動度、サブスレショルド係数、閾値電圧を算出するため、ゲート電圧-ドレイン電流測定を行った。また、トランジスタ特性の信頼性を確認するために、ゲート電圧−20V、ドレイン電圧−3Vでのバイアスストレス測定を行った。ここでサブスレショルド係数とはドレイン電流が一桁増加するのに必要なゲート電圧を表し、低電圧駆動可能という観点から、この値が小さいほど良好な特性を有するトランジスタであるといえる。閾値電圧とはゲート電圧-ドレイン電流特性の直線のx軸外挿値であり、0Vに近い値ほど良好なトランジスタであることが知られている。バイアスストレス測定により、得られたプロットから電流減衰の時定数τを求めることができる。この値は大きいほど、高信頼性のトランジスタが得られたことになる。ここで、いずれの測定においてもケースレーインスツルメンツ社製237型ソースメジャーユニット、ケースレーインスツルメンツ社製6487型ピコアンメータを用いた。測定条件はゲート電圧−20V、ドレイン電圧−3Vとした。
[Evaluation]
In order to calculate the mobility, the subthreshold coefficient, and the threshold voltage for the organic transistor elements fabricated in the above Examples, Comparative Examples, and Reference Examples, gate voltage-drain current measurement was performed. In addition, in order to confirm the reliability of transistor characteristics, bias stress measurement was performed at a gate voltage of −20 V and a drain voltage of −3 V. Here, the subthreshold coefficient represents a gate voltage required for the drain current to increase by an order of magnitude. From the viewpoint that low voltage driving is possible, it can be said that the smaller the value, the better the transistor. The threshold voltage is an x-axis extrapolated value of a straight line of gate voltage-drain current characteristics, and it is known that a value closer to 0 V is a better transistor. By measuring the bias stress, the time constant τ of current decay can be obtained from the obtained plot. The larger this value, the higher the reliability of the transistor obtained. Here, in any measurement, a 237 type source measure unit manufactured by Keithley Instruments Inc. and a 6487 type picoammeter manufactured by Keithley Instruments Inc. were used. The measurement conditions were a gate voltage of −20V and a drain voltage of −3V.

実施例で作製した有機トランジスタ素子については、図5(a)にゲート電圧-ドレイン電流を、図5(b)にバイアスストレス特性を示す。
比較例1で作製した有機トランジスタ素子については、図6(a)にゲート電圧-ドレイン電流特性を、図6(b)にバイアスストレス特性を示す。なお、図6においては、実施例のデータも合わせてプロットした。
比較例3で作製した有機トランジスタ素子については、図7にゲート電圧-ドレイン電流特性を示す。
As for the organic transistor element manufactured in the example, FIG. 5A shows the gate voltage-drain current, and FIG. 5B shows the bias stress characteristic.
For the organic transistor element fabricated in Comparative Example 1, FIG. 6A shows the gate voltage-drain current characteristics, and FIG. 6B shows the bias stress characteristics. In FIG. 6, the data of the examples are also plotted.
For the organic transistor element fabricated in Comparative Example 3, FIG. 7 shows the gate voltage-drain current characteristics.

上記図5〜7に基づいて算出したパラメーターを表1、2に示す。表1に示すように、本発明においては特定の構造を有する有機半導体材料と、金属酸化物層とを組み合わせて用いることにより、移動度、サブスレショルド係数、閾値電圧、および時定数のいずれもが、酸大幅に特性向上していることがわかる。一方、表2に示すように、有機半導体材料として、本願で規定するもの以外のものを用いた場合は、酸化モリブデンからなる金属酸化物層を採用したとしても、移動度、サブスレショルド係数、閾値電圧ともに殆ど変化がない。   Tables 1 and 2 show the parameters calculated based on FIGS. As shown in Table 1, in the present invention, by using a combination of an organic semiconductor material having a specific structure and a metal oxide layer, any of mobility, subthreshold coefficient, threshold voltage, and time constant can be obtained. It can be seen that the characteristics are greatly improved. On the other hand, as shown in Table 2, when organic semiconductor materials other than those specified in the present application are used, even if a metal oxide layer made of molybdenum oxide is used, mobility, subthreshold coefficient, threshold value There is almost no change in voltage.

Figure 2009302328
Figure 2009302328

Figure 2009302328
Figure 2009302328

本発明の有機トランジスタの一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the organic transistor of this invention. 本発明の有機トランジスタの他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the organic transistor of this invention. 本発明の有機トランジスタの他の例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the other example of the organic transistor of this invention. 本発明の有機半導体素子の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the organic-semiconductor element of this invention. 本発明の有機半導体素子の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of the organic-semiconductor element of this invention. 有機半導体素子の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of an organic-semiconductor element. 有機半導体素子の特性を示すグラフである。It is a graph which shows the characteristic of an organic-semiconductor element.

符号の説明Explanation of symbols

1 … 有機半導体層
2 … 金属酸化物層
3 … ソース電極
4 … ドレイン電極
5 … ゲート電極
6 … ゲート絶縁層
10 … 有機トランジスタ
11 … 基板
20 … 有機半導体素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic semiconductor layer 2 ... Metal oxide layer 3 ... Source electrode 4 ... Drain electrode 5 ... Gate electrode 6 ... Gate insulating layer 10 ... Organic transistor 11 ... Substrate 20 ... Organic semiconductor element

Claims (4)

有機半導体材料からなる有機半導体層と、前記有機半導体層に接するように形成され、金属酸化物からなる金属酸化物層と、前記金属酸化物層に通電するように形成され、導電性材料からなるソース電極およびドレイン電極と、を有する有機トランジスタであって、
前記有機半導体材料が分子構造に以下の式(I)〜(III)のいずれかで表される構造を有するものであり、かつ、前記金属酸化物の仕事関数が、前記有機半導体材料のイオン化ポテンシャルよりも小さく、かつ前記導電性材料の仕事関数よりも大きいことを特徴とする、有機トランジスタ。
Figure 2009302328
上記式(I)〜(III)中、XはSまたはSeを表し、上記式(I)中、Yはそれぞれ独立してアルキル基またはフェニル基を表す。
An organic semiconductor layer made of an organic semiconductor material, a metal oxide layer made of a metal oxide, formed so as to be in contact with the organic semiconductor layer, and made of a conductive material, formed so as to energize the metal oxide layer An organic transistor having a source electrode and a drain electrode,
The organic semiconductor material has a molecular structure represented by any of the following formulas (I) to (III), and the work function of the metal oxide is an ionization potential of the organic semiconductor material. An organic transistor characterized by being smaller than and larger than the work function of the conductive material.
Figure 2009302328
In the above formulas (I) to (III), X represents S or Se, and in the above formula (I), Y independently represents an alkyl group or a phenyl group.
前記金属酸化物が、酸化モリブデンであることを特徴とする、請求項1に記載の有機トランジスタ。   The organic transistor according to claim 1, wherein the metal oxide is molybdenum oxide. 前記有機半導体材料が、上記式(I)で表される構造を有するものであり、かつ上記式(I)におけるYが炭素数1〜18の範囲内のアルキル基であることを特徴とする、請求項1または請求項2に記載の有機トランジスタ。   The organic semiconductor material has a structure represented by the above formula (I), and Y in the above formula (I) is an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, The organic transistor of Claim 1 or Claim 2. 基板と、前記基板上に形成された複数の有機トランジスタと、を有する有機半導体素子であって、
前記有機トランジスタが、請求項1から請求項3までのいずれかの請求項に記載の有機トランジスタであることを特徴とする、有機半導体素子。
An organic semiconductor element having a substrate and a plurality of organic transistors formed on the substrate,
An organic semiconductor element, wherein the organic transistor is the organic transistor according to any one of claims 1 to 3.
JP2008155626A 2008-06-13 2008-06-13 Organic transistor and organic semiconductor element using the same Pending JP2009302328A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008155626A JP2009302328A (en) 2008-06-13 2008-06-13 Organic transistor and organic semiconductor element using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008155626A JP2009302328A (en) 2008-06-13 2008-06-13 Organic transistor and organic semiconductor element using the same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009302328A true JP2009302328A (en) 2009-12-24

Family

ID=41548919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008155626A Pending JP2009302328A (en) 2008-06-13 2008-06-13 Organic transistor and organic semiconductor element using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009302328A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012044109A (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Osaka Prefecture Univ Field effect transistor and method of manufacturing the same
WO2012035853A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-22 新日鐵化学株式会社 Nitrogenated aromatic compound, organic semiconductor material, and organic electronic device
WO2012050001A1 (en) * 2010-10-12 2012-04-19 新日鐵化学株式会社 Chalcogen-containing aromatic compound, organic semiconductor material, and organic electronic device
CN102655213A (en) * 2011-03-02 2012-09-05 中国科学院微电子研究所 Semiconductor device structure and preparation method thereof
CN103958520A (en) * 2011-09-12 2014-07-30 破立纪元有限公司 Compounds having semiconducting properties and related compositions and devices
CN104387407A (en) * 2014-11-28 2015-03-04 湘潭大学 6-methyl-6H-benzo[4, 5]thiophene[2, 3-b]indole and derivatives thereof as well as synthesis method of 6-methyl-6H-benzo[4, 5]thiophene[2, 3-b]indole and derivatives thereof
JP2015156474A (en) * 2013-12-17 2015-08-27 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー Highly crystalline electrically conducting organic material, method of manufacture thereof and article comprising the same
JP2016050207A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 日本化薬株式会社 Novel condensed polycyclic aromatic compound and use therefor
CN109912630A (en) * 2019-03-07 2019-06-21 河南大学 Selenophen derivative and preparation method thereof and the application in terms of as organic semiconducting materials

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004103905A (en) * 2002-09-11 2004-04-02 Pioneer Electronic Corp Organic semiconductor element
JP2005327797A (en) * 2004-05-12 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Organic field effect transistor and its fabrication process
WO2006077888A1 (en) * 2005-01-19 2006-07-27 National University Of Corporation Hiroshima University Novel condensed polycyclic aromatic compound and use thereof
WO2008047896A1 (en) * 2006-10-20 2008-04-24 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Field-effect transistor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004103905A (en) * 2002-09-11 2004-04-02 Pioneer Electronic Corp Organic semiconductor element
JP2005327797A (en) * 2004-05-12 2005-11-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd Organic field effect transistor and its fabrication process
WO2006077888A1 (en) * 2005-01-19 2006-07-27 National University Of Corporation Hiroshima University Novel condensed polycyclic aromatic compound and use thereof
WO2008047896A1 (en) * 2006-10-20 2008-04-24 Nippon Kayaku Kabushiki Kaisha Field-effect transistor

Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012044109A (en) * 2010-08-23 2012-03-01 Osaka Prefecture Univ Field effect transistor and method of manufacturing the same
WO2012035853A1 (en) * 2010-09-13 2012-03-22 新日鐵化学株式会社 Nitrogenated aromatic compound, organic semiconductor material, and organic electronic device
CN103108875A (en) * 2010-09-13 2013-05-15 新日铁住金化学株式会社 Nitrogenated aromatic compound, organic semiconductor material, and organic electronic device
US8766248B2 (en) 2010-09-13 2014-07-01 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. Nitrogen-containing aromatic compound, organic semiconductor material, and organic electronic device
US9214637B2 (en) 2010-10-12 2015-12-15 Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. Chalcogen-containing aromatic compound, organic semiconductor material, and organic electronic device
WO2012050001A1 (en) * 2010-10-12 2012-04-19 新日鐵化学株式会社 Chalcogen-containing aromatic compound, organic semiconductor material, and organic electronic device
CN103189380A (en) * 2010-10-12 2013-07-03 新日铁住金化学株式会社 Chalcogen-containing aromatic compound, organic semiconductor material, and organic electronic device
JP5834014B2 (en) * 2010-10-12 2015-12-16 新日鉄住金化学株式会社 Organic semiconductor material containing chalcogen-containing aromatic compound and organic electronic device
CN102655213A (en) * 2011-03-02 2012-09-05 中国科学院微电子研究所 Semiconductor device structure and preparation method thereof
CN103958520A (en) * 2011-09-12 2014-07-30 破立纪元有限公司 Compounds having semiconducting properties and related compositions and devices
CN103958520B (en) * 2011-09-12 2017-03-22 飞利斯有限公司 Compounds having semiconducting properties and related compositions and devices
JP2015156474A (en) * 2013-12-17 2015-08-27 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー Highly crystalline electrically conducting organic material, method of manufacture thereof and article comprising the same
US10600964B2 (en) 2013-12-17 2020-03-24 Rohm And Haas Electronic Materials Llc Highly crystalline electrically conducting organic materials, methods of manufacture thereof and articles comprising the same
JP2016050207A (en) * 2014-08-29 2016-04-11 日本化薬株式会社 Novel condensed polycyclic aromatic compound and use therefor
CN104387407A (en) * 2014-11-28 2015-03-04 湘潭大学 6-methyl-6H-benzo[4, 5]thiophene[2, 3-b]indole and derivatives thereof as well as synthesis method of 6-methyl-6H-benzo[4, 5]thiophene[2, 3-b]indole and derivatives thereof
CN109912630A (en) * 2019-03-07 2019-06-21 河南大学 Selenophen derivative and preparation method thereof and the application in terms of as organic semiconducting materials
CN109912630B (en) * 2019-03-07 2021-04-13 河南大学 Selenophen derivative, preparation method thereof and application of selenophen derivative as organic semiconductor material

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2009302328A (en) Organic transistor and organic semiconductor element using the same
JP5575105B2 (en) Organic thin film transistor
JP2006191044A (en) Vertical organic thin-film transistor, vertical organic light-emitting transistor, and display element
US20100301311A1 (en) Organic Semiconductor Device
CN111146352B (en) Organic electroluminescent transistor
US10468473B2 (en) Active layer, thin-film transistor array substrate comprising the same, and display device comprising the same
KR102450399B1 (en) Thin film transistor, method of manufacturing same, and electronic device including thin same
JP2004128028A (en) Vertical organic transistor
US7875877B2 (en) Organic thin film transistor and flat panel display device having the same
US8981358B2 (en) Organic insulating layer composition, method of forming organic insulating layer, and organic thin film transistor including the organic insulating layer
US9997709B2 (en) Method for manufacturing transistor according to selective printing of dopant
JP4433746B2 (en) Organic field effect transistor and manufacturing method thereof
TWI667242B (en) Organic electroluminescent transistor
JP2009087907A (en) Organic semiconductor light-emitting device
JP5025948B2 (en) Organic field effect transistor and semiconductor device
KR101124545B1 (en) Organic thin film transistor and method of manufacturing the same
JP6786100B2 (en) Semiconductor device
JP4848522B2 (en) Organic thin film transistor and semiconductor device using the same
JP2007110007A (en) Organic field effect transistor
JP5735705B2 (en) Transistor element
JP5923339B2 (en) Transistor element
JP5923338B2 (en) Transistor element
KR20170099127A (en) Thin Film Transistor with a Controlled Threshold Voltage
JP2019110146A (en) Electrode for organic element and organic element

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130129

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20130528