CN102084485A - 有机薄膜晶体管 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有机薄膜晶体管,是在基板上至少包含栅电极、绝缘体层、源电极、漏电极以及有机半导体层的底接触型有机薄膜晶体管,所述源电极及所述漏电极的至少一方具有氧化物层及金属层层叠而成的层叠结构,所述金属层被用有机薄膜层进行了表面修饰。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机薄膜晶体管。
背景技术
有机薄膜晶体管与以往的以无机硅薄膜为基础的薄膜晶体管相比,具有如下等多个优异的特征,即,可以采用低温的成膜工艺,在树脂等柔软并且轻质的基板上的成膜容易,适于廉价的溶液涂布工艺,因而作为成为下一代的柔性电子的核心的技术正得到积极的研究开发。
图2是作为有机薄膜晶体管(以下有时简称为“有机TFT”)的代表性的结构的顶接触型有机TFT的概略剖面图。
顶接触型有机TFT2在基板10上依次具有栅电极20、绝缘体层30及有机半导体层40,在有机半导体层40上隔开规定的间隔(通道区域70)地分别配置有漏电极50及源电极60。
将像有机TFT2那样夹隔着有机半导体层40将源电极60及漏电极50与基板10相面对的构成特称为顶接触型。
顶接触型有机TFT2中,有机半导体层40形成通道区域70,可以用施加在栅电极20上的电压来控制流向源电极60及漏电极50的电流。
顶接触型有机TFT2可以通过如下操作来制造,即,在形成有栅电极20及绝缘体层30的基板10上,利用真空蒸镀或旋涂·浸涂·流延等溶液工艺形成有机半导体层40,继而例如利用使用了蒸镀掩模的真空蒸镀来形成源电极60及漏电极50。
图3是底接触型有机TFT的概略剖面图。
底接触型有机TFT3在基板10上依次具有栅电极20及绝缘体层30,在绝缘体层30上隔开规定的间隔(通道区域70)地分别配置漏电极50及源电极60,将漏电极50及源电极60覆盖地再层叠有机半导体层40。
将像有机TFT3那样在基板上形成源电极60及漏电极50、在源电极 60及漏电极50上再层叠有机半导体层40的构成特称为底接触型。
底接触型有机TFT3中,在基板10上栅电极20、源电极60及漏电极50形成电路图案,在该电路图案上形成有机半导体层40。
由于在电极的形成中可以应用公知的光刻法等,因此可以很容易地形成高精细且大面积的电路图案。所以,由于与顶接触型有机TFT不同,底接触型有机TFT在预先形成有电路图案的基板上形成有机半导体层,因此具有不会因与电极形成相伴的物理的、化学的应力而使构成有机半导体层的有机半导体材料劣化的优点。
虽然是具有如上所述的优点的底接触型有机TFT,然而仍存在如下的问题,即,其特性与使用相同的有机半导体材料制作的顶接触型有机TFT相比明显较差。这可以认为是因为,在底接触型有机TFT中,在有机半导体层与电极之间存在有较大的电气性接触电阻。
为了解决该问题,进行过在源·漏电极中使用氧化物层/金属层的层叠结构的尝试。即,尝试在氧化物层中使用电荷注入性良好的材料,以图降低电极层-有机半导体层间的电荷注入壁垒。
专利文献1中,公开有如下的TFT,是源·漏电极夹隔着无机物的电荷注入层与p型有机半导体相接的TFT,在电荷注入层中使用钼的氧化物或钒的氧化物,在通道与源·漏电极之间,使用具有中间的能级的无机电荷注入层。
作为该TFT的效果,可以举出驱动电压的降低、特性的稳定化及可靠性的提高。
非专利文献1中,公开有如下的TFT,即,具有MoOx/Au电极,其作为Au电极的基底层,取代普通的Cr或Ti而使用了MoOx。而且还公开出,MoOx的合适的膜厚为2nm。
该TFT可以降低源·漏电极-有机半导体(并五苯)之间的接触电阻,实现低电压化。
还进行过与上述尝试不同的如下的尝试,即,将金属电极用例如在末端具有硫醇基的有机化合物进行表面修饰而形成有机薄膜层,控制金属电极表面的润湿性或功函数。
该TFT使源·漏电极/半导体界面的接触电阻降低,从而提高其性能。
专利文献3中,公开有在源·漏电极与有机半导体膜之间夹入甲苯硫酚的TFT。
专利文献4中,公开有使用具有与金属产生化学的结合的官能团(例如硫醇基)的电极表面处理剂的TFT。
该TFT的TFT特性良好,可以应用生产效率高的溶液工艺。
非专利文献2中,公开有如下的TFT,即,将Au电极用癸硫醇CH3-(CH2)9-SH(DT)、全氟癸硫醇CF3-(CF2)7-(CH2)2-SH(PFDT)、全氟己硫醇CF3-(CF2)3-(CH2)2-SH(PFHT)等SAMs(自组织化单分子膜)处理而使功函数变化,从而改善从电极的电荷注入。
在该TFT中,例如在DT/Au电极中功函数变小0.45eV,在PFDT/Au电极中增加0.9eV。与之相伴,与Au单质的情况相比,接触电阻在DT/Au电极的情况下增加,在PFDT/Au电极的情况下减少。
非专利文献3中,公开有如下的TFT,即,将Cr/Au电极用1-hexadecanethiol(CH3-(CH2)15-SH)处理而降低空穴注入壁垒,具有以下的关系。
Ip:Au(5.1eV)>Pentacene HOMO(5.0)>Au/C16H33SH(4.9)
非专利文献4中,公开有如下的TFT,即,将金电极用pentafluorothiophenol(PFTP)处理,改善电极-半导体的接触。
尽管有如上所述的尝试,然而仍然没有做到完全地解决作为底接触型有机TFT的问题点的高阈值电压、低迁移率等。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种具有低阈值电压、高场效应迁移率及高ON/OFF电流比的底接触型有机TFT。
专利文献1:日本特开2005-327797号公报
专利文献2:日本特开2005-93542号公报
专利文献3:日本特开2007-158140号公报
专利文献4:日本特开2008-60117号公报
非专利文献1:D.Kumaki,Appl.Phys.Lett.,92,013301(2008)
非专利文献2:P.Marmont et.al.,Organic Electronics(2008),doi:10.1016/j.orgel.2008.01.004.
非专利文献3:N.Kawasaki,Appl.Phys.Lett.,91,123518(2007)
非专利文献4:M.M.Payne et.al.,J.Am.Chem.Soc.,127,4986(2005)
本发明人等反复进行了深入研究,结果发现,除了氧化物层/金属层的层叠电极以外,通过用有机薄膜层来修饰金属层的表面,可以明显地改善TFT特性,从而完成了本发明。
此外还发现,通过使氧化物层的功函数、利用有机薄膜层进行了表面修饰的金属层的功函数满足特定的关系,可以得到明显的特性改善效果。
根据本发明,提供以下的有机薄膜晶体管等。
1.一种有机薄膜晶体管,是在基板上至少包含栅电极、绝缘体层、源电极、漏电极以及有机半导体层的底接触型有机薄膜晶体管,
上述源电极及上述漏电极的至少一方具有氧化物层及金属层层叠而成的层叠结构,
上述金属层被用有机薄膜层进行了表面修饰。
2.根据1中所述的有机薄膜晶体管,其中,在将上述氧化物层的功函数设为IPox,将上述金属层的功函数设为IPmm时,上述IPox及IPmm满足下述式(1)。
IPox>IPmm …(1)
3.根据1或2中所述的有机薄膜晶体管,其中,在将上述氧化物层的功函数设为IPox,将上述有机半导体层的HOMO能级设为IPorg时,上述IPox及IPorg满足下述式(2)。
IPox>IPorg …(2)
4.1~3中任意一项所述的有机薄膜晶体管的制造方法,其中,利用溶液工艺形成有机半导体层。
5.一种具备1~3中任意一项所述的有机薄膜晶体管的装置。
根据本发明,可以提供具有低阈值电压、高场效应迁移率以及高 ON/OFF电流比的底接触型有机薄膜晶体管。
附图说明
图1是表示本发明的有机薄膜晶体管的一个实施方式的概略剖面图。
图2是顶接触型有机薄膜晶体管的概略剖面图。
图3是底接触型有机薄膜晶体管的概略剖面图。
具体实施方式
本发明的有机薄膜晶体管是在基板上至少包含栅电极、绝缘体层、源电极、漏电极以及有机半导体层的底接触方式有机薄膜晶体管,其中源电极及漏电极的至少一方具有氧化物层及金属层层叠而成的层叠结构,金属层被用有机薄膜层进行了表面修饰。
图1是表示本发明的有机薄膜晶体管的一个实施方式的概略剖面图。
图1的有机薄膜晶体管1在基板10上依次具有栅电极20及绝缘体层30,在绝缘体层30上隔开规定的间隔(通道区域70)地分别配置漏电极50及源电极60,其中,漏电极50是氧化物层52及用有机薄膜层进行了表面修饰的金属层54的层叠体,源电极60是氧化物层62及用有机薄膜层进行了表面修饰的金属层64的层叠体,将漏电极50及源电极60覆盖地还层叠有有机半导体层40。
而且,虽然有机薄膜晶体管1的漏电极50及源电极60双方是氧化物层及用有机薄膜层进行了表面修饰的金属层的层叠体,然而并不限定于此。本发明中只要漏电极50及源电极60的至少一方具有氧化物层及用有机薄膜层进行了表面修饰的金属层的层叠结构即可,另一方可以使用公知的电极。
另外,氧化物层52及氧化物层62既可以相同也可以不同,同样地,用有机薄膜层进行了表面修饰的金属层54及用有机薄膜层进行了表面修饰的金属层64既可以相同也可以不同。
本发明中所说的“表面修饰”只要将金属层的与有机半导体层相接的部分的至少一部分用有机薄膜层覆盖即可,优选将金属层的与有机半导体层相接的部分的全部用有机薄膜层覆盖。
本发明的有机薄膜晶体管的漏电极及源电极的至少一方具有氧化物层及用有机薄膜层进行了表面修饰的金属层的层叠结构。
作为本发明的氧化物层中可以使用的材料,只要是具有电导性,相对于有机半导体层体现出电荷注入功能的材料,就可以使用各种材料,例如优选GeO2、SiO2、MoO3、V2O5、VO2、V2O3、MnO、Mn3O4、ZrO2、WO3、TiO2、In2O3、ZnO、NiO、HfO2、Ta2O5、ReO3、PbO2等金属氧化物。
另外,也优选GeOx(1≤x≤2)、SnO2、PbO、ZnO、GaO、CdO、ZnOS、MgInO、CdInO、MgZnO等。
除了上述的材料以外,还可以优选使用氧化铟·锡(ITO)、氧化铟·锌(IZO)、氧化铟·锡·锌(ITZO)等氧化物或在这些氧化物中添加了Ce、Nd、Sm、Eu、Tb、Ho等元素的氧化物。
在氧化物层的形成中,例如可以利用蒸镀法、电子束蒸镀法、溅射法、大气压等离子体法、离子镀法、化学气相蒸镀法、旋涂法、浸涂法、印刷或喷墨等来形成,根据需要并用热处理等后处理。
另外,作为对使用上述的方法形成的氧化物层进行图案处理的方法,有在蒸镀或溅射时使用金属掩模的方法、对所形成的薄膜使用公知的光刻法或剥离(lift-off)法来形成图案的方法、利用喷墨等直接形成图案的方法等。
氧化物层的膜厚没有特别限制,然而优选为0.2nm~100nm,更优选为1nm~10nm的范围。在氧化物层的膜厚小于0.2nm的情况下,有可能会丧失氧化物层的电荷注入效果。另一方面,在氧化物层的膜厚超过100nm的情况下,存在于源·漏电极中的内部电阻变大,有可能产生阈值电压的上升等不良影响。
在本发明的金属层中,可以使用作为TFT的源电极或漏电极使用的公知的金属材料及合金材料。
作为本发明的金属层的材料,例如可以举出铂、金、银、镍、铬、铜、铁、锡、锑铅、钽、铟、钯、碲、铼、铱、铝、钌、锗、钼、钨、锌、银膏剂、锂、铍、钠、镁、钾、钙、钪、钛、锰、锆、镓、铌、钠-钾合金、镁/铜混合物、镁/银混合物、镁/铝混合物、镁/铟混合物、铝/氧化铝混合物、锂/铝混合物等。
作为金属层的形成方法,例如可以利用蒸镀法、电子束蒸镀法、溅射法、大气压等离子体法、离子镀法、化学气相蒸镀法、电沉积法、非电解镀法、旋涂法、印刷或喷墨等途径来形成。
另外,作为根据需要进行的图案处理的方法,可以举出将使用上述方法形成的金属层用公知的光刻法或剥离法进行电极形成的方法;在铝或铜等金属箔上利用热转印、喷墨等形成抗蚀层而进行蚀刻的方法。
金属层的膜厚只要可以导通电流就没有特别限制,然而优选为0.2nm~10μm,更优选为4nm~300nm的范围。
在金属层的膜厚小于0.2nm的情况下,因膜厚薄而使电阻升高,有可能产生电压下降。另一方面,在金属层的膜厚超过10μm的情况下,会在金属层形成中花费过多时间,或在层叠保护层或有机半导体层等其他的层的情况下,有可能产生阶梯而无法顺畅地层叠层叠膜。
在对金属层进行表面修饰的有机薄膜层中,可以使用与金属层具有亲和性、能够覆盖金属层地实施表面修饰的各种材料。在可以用于有机薄膜层中的材料当中,优选作为自组织化单分子膜(SAMs)剂已知的材料,更优选具有可以利用偶联反应附着于金属层表面的末端基团的自组织化单分子膜剂。
作为有机薄膜层的材料,例如为五氟苯硫酚(PFTP)、氟苯硫酚(FTP)、(三氟甲基)苯硫酚(TFMTP)、硝基苯硫酚(NTP)、氯苯硫酚(CTP)、甲氧基苯硫酚(MOTP)等苯硫酚类、戊硫醇(PT)、辛硫醇(OT)、癸硫醇(DT)、硬脂基硫醇(SM)等链烷硫醇类、或将这些链烷硫醇类局部氟化了的十七氟-1-癸硫醇(Heptadecafluoro-1-decanethiol)(HDFDT)、十三氟-1-辛硫醇(Tridecafluoro-1-octanethiol)(TDFOT)等氟化链烷硫醇、(ω-(联苯基-4-基)链烷硫醇)等芳香族链烷硫醇类。
金属层的利用有机薄膜层的表面修饰可以通过向将上述的有机薄膜层材料溶解于二氯甲烷、乙醇等溶剂中而配制的溶液中浸渍形成有金属层的基板来进行。
溶液的浓度通常来说为0.1~100mM,优选为0.1~10mM。浸渍时间随着所用的材料、溶液的温度等而不同,然而通常来说在室温下为1分钟~24 小时,优选为10分钟~6小时。
可以推测,用有机薄膜层进行了表面修饰的金属层会使有机半导体层材料相对于金属层所形成的源电极或漏电极的润湿性、以及电极上的有机半导体晶体的形貌变化,改善与存在于通道区域中的有机半导体层的接合,可以降低接触电阻。
适于作为对金属层进行表面修饰的有机薄膜层材料的SAM剂在分子内具有偶极。可以推测,通过使用该SAM剂将金属层表面覆盖,会使金属表面的有效的功函数变化,降低从金属层向有机半导体层的电荷注入壁垒,减小接触电阻。
从向有机半导体层中注入电荷的观点考虑,可以期待,成为金属电极的基底且与有机半导体层的特别是形成通道的绝缘体层最附近层直接相接的氧化物层一方会发挥更大的效果。但是,例如仅由氧化物层(如氧化钼)及金属层(如金)构成的层叠体为源·漏电极的底接触型TFT的迁移率与相同的材料结构的顶接触型TFT的迁移率相比,是小一个量级以上的值。另外,仅由用有机薄膜层进行了表面修饰的金属层构成的底接触型TFT虽然与作为仅有金属层的源·漏电极的底接触型TFT相比,特性得到改善,然而也未达到顶接触型TFT的迁移率。本发明中,通过将氧化物层/金属层的层叠电极、和利用有机薄膜层的电极修饰加以组合,本发明的底接触型有机薄膜晶体管就可以发挥出不逊于顶接触型TFT的性能。
在本发明的底接触型有机薄膜晶体管中,在将氧化物层的功函数设为IPox,将金属层的功函数设为IPmm时,IPox及IPmm优选满足下述式(1)。
IPox>IPmm …(1)
另外,在本发明的底接触型有机薄膜晶体管中,在将氧化物层的功函数设为IPox,将有机半导体层的HOMO能级设为IPorg时,IPox及IPorg优选满足下述式(2)。
IPox>IPorg …(2)
作为有机半导体层中所用的材料,可以广泛地使用在有机薄膜晶体管中使用的公知的有机半导体,例如可以举出Chemical Review、107卷、1066页2007年中记载的有机半导体材料等。
作为可以用于有机半导体层中的材料的具体例,可以举出以下的(1) ~(3)的材料。
(1)萘、蒽、并四苯、并五苯、并六苯、并七苯等可以具有取代基的并苯类
作为上述并苯类的例子,可以举出1,4-二苯乙烯基苯、1,4-二(2-甲基苯乙烯基)苯、1,4-二(3-甲基苯乙烯基)苯(4MSB)、1,4-二(4-甲基苯乙烯基)苯、聚亚苯基亚乙烯基等具有以C6H5-CH=CH-C6H5表示的苯乙烯基结构的化合物以及这些化合物的低聚物或聚合物。
(2)含有噻吩环的化合物
作为上述含有噻吩环的化合物,可以举出以下的(i)~(iii)。
(i)α-4T、α-5T、α-6T、α-7T、α-8T的衍生物等可以具有取代基的噻吩低聚物
(ii)聚己基噻吩、聚(9,9-二辛基芴基-2,7-二基-共-二噻吩)等噻吩系高分子等噻吩系高分子
(iii)二苯并噻吩衍生物、α,α’-双(二噻吩并[3,2-b:2’,3’-d]噻吩)、二噻吩并噻吩-噻吩的共低聚物、五噻吩并苯(pentathienoacene)等缩合低聚噻吩(优选具有噻吩并苯骨架或二噻吩并苯骨架的化合物、二苯并噻吩并苯并噻吩衍生物)
(3)硒吩低聚物、无金属酞菁、铜酞菁、铅酞菁、钛酞菁、铂酞菁、卟啉、苯并卟啉等卟啉类、四硫富瓦烯(TTF)及其衍生物、以及红荧烯及其衍生物
可以通过对有机半导体层材料提高其纯度,而使所得的有机薄膜晶体管的场效应迁移率、ON/OFF比等进一步提高。所以,最好根据需要将有机半导体层材料利用柱色谱、重结晶、蒸馏、升华等方法精制。通过将这些精制方法反复进行和/或将多种方法组合,可以提高有机半导体层材料的纯度,优选作为精制的最终工序将升华精制反复进行2次以上。
有机半导体层材料的以HPLC测得出的纯度优选为90%以上,更优选为95%以上,特别优选为99%以上。通过使用此种纯度的有机半导体层材料,可以提高所得的有机薄膜晶体管的场效应迁移率、ON/OFF比等。
而且,有机半导体层既可以由将上述有机半导体材料的多种材料组合的混合物构成,也可以是分别由不同的材料构成的多个层的层叠体。
有机半导体层的膜厚没有特别限制,然而通常来说为0.5nm~1μm,优选为2nm~250nm。在有机半导体层的膜厚小于0.5nm的情况下,有可能无法有效地形成输送电荷的通道。另一方面,在有机半导体层的膜厚超过1μm的情况下,会发展成晶体粒块,有可能产生容易剥离等不佳状况。
有机半导体层的形成方法可以使用公知的方法,例如可以举出分子束蒸镀法(MBE法)、真空蒸镀法、化学蒸镀、将材料溶于溶剂中的溶液的浸渍法、旋涂法、流延法、棒涂法、辊涂法等印刷、涂布法以及烘烤、电聚合、分子束蒸镀、源于溶液的自组织、以及将它们组合了的方法。
本发明中,有机半导体层优选利用溶液工艺来形成。
所谓溶液工艺是如下的工艺,即,将在溶剂中溶解有材料的溶液利用浸渍法、旋涂法、流延法、棒涂法、辊涂法、喷墨法等方法印刷或涂布,形成有机半导体层。
由于一旦使有机半导体层的结晶性提高,就可以提高有机TFT的场效应迁移率,因此在使用气相成膜(蒸镀、溅射等)形成有机半导体层的情况下,最好将成膜中的基板温度保持在高温。基板温度优选为50~250℃,更优选为70~150℃。
另外,无论成膜方法如何,如果在有机半导体层成膜后实施退火(annealing),则可以获得高性能有机薄膜晶体管,因此优选。退火温度优选为50~200℃,更优选为70~200℃。退火时间优选为10分钟~12小时,更优选为1~10小时。
下面,对本发明的底接触型有机薄膜晶体管的其他的构件进行说明。
本发明的有机薄膜晶体管的基板担负着支承有机薄膜晶体管的结构的作用。
作为基板的材料,可以举出玻璃、金属氧化物或氮化物等无机化合物、塑料薄膜(PET、PES、PC、聚酰亚胺)、金属基板、或这些材料的复合体及层叠体等。而且,在可以利用基板以外的构成要素充分地支承有机薄膜晶体管的结构的情况下,也可以不使用基板。
在作为基板的材料使用塑料薄膜的情况下,出于对基板赋予耐溶剂性、气体屏蔽性的目的,也可以在塑料薄膜上再层叠或涂覆其他的树脂材料、无机材料、金属材料、氧化物材料等的薄膜。
作为基板的材料有时也使用硅(Si)晶片,而在作为基板材料使用硅晶片的情况下,可以将硅自身作为栅电极兼基板使用。而且,有时也在具有作为栅电极的功能的硅基板上,作为引线连接用的取出电极,形成Au等金属层。
另外,硅基板也可以将硅表面氧化而形成SiO2层,作为绝缘层使用。
栅电极可以广泛地使用在TFT中作为源·漏电极、栅电极使用的金属材料、合金材料、金属氧化物材料等具有导电性且形成膜的公知的材料。
作为栅电极的合适的材料,可以使用能够在上述的金属层及氧化物层中使用的材料。作为栅电极中所用的特别优选的材料,是Au、Ag、Cu、Al等金属、含有它们的合金材料及膏剂材料、以及ITO、IZO等氧化物透明电极材料。
另外,栅电极的图案处理也可以利用与上述的金属层及氧化物层相同的方法来进行。
作为绝缘体层的材料,只要是具有电绝缘性且可以形成薄膜的材料,就没有特别限定,例如可以使用金属氧化物(包括硅的氧化物)、金属氮化物(包括硅的氮化物)、高分子、有机低分子等在室温下的电阻率为10Ωcm以上的材料,优选为介电常数高的无机氧化物。
作为上述无机氧化物,可以举出氧化硅、氧化铝、氧化钽、氧化钛、氧化锡、氧化钒、钛酸钡锶、锆酸钛酸钡、锆酸钛酸铅、钛酸铅镧、钛酸锶、钛酸钡、氟化钡镁、镧氧化物、氟氧化物、镁氧化物、铋氧化物、钛酸铋、铌氧化物、钛酸锶铋、钽酸锶铋、五氧化钽、钽酸铌酸铋、三氧化二钇(trioxide yttrium)、以及它们的混合物,优选为氧化硅、氧化铝、氧化钽及氧化钛。
另外,除了上述无机氧化物以外,还可以优选使用氮化硅(Si3N4、SixNy(x、y>0))、氮化铝等无机氮化物。
绝缘体层也可以用含有醇盐金属的前驱物质来形成,可以通过将该前驱物质的溶液例如覆盖于基板上,对该基板进行包括热处理的化学溶液处理而形成绝缘体层。
作为醇盐金属的金属,例如可以从过渡金属、镧系或主族元素中选择,具体来说,可以举出钡(Ba)、锶(Sr)、钛(Ti)、铋(Bi)、钽(Ta)、锆 (Zr)、铁(Fe)、镍(Ni)、锰(Mn)、铅(Pb)、镧(La)、锂(Li)、钠(Na)、钾(K)、铷(Rb)、铯(Cs)、钫(Fr)、铍(Be)、镁(Mg)、钙(Ca)、铌(Nb)、铊(Tl)、汞(Hg)、铜(Cu)、钴(Co)、铑(Rh)、钪(Sc)及钇(Y)等。
作为醇盐金属的醇盐,例如可以举出由包括甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、异丁醇等的醇类、包括甲氧基乙醇、乙氧基乙醇、丙氧基乙醇、丁氧基乙醇、戊氧基乙醇、庚氧基乙醇、甲氧基丙醇、乙氧基丙醇、丙氧基丙醇、丁氧基丙醇、戊氧基丙醇、庚氧基丙醇的烷氧基醇类等衍生的醇盐。
当用上述材料形成绝缘体层时,就容易在绝缘体层中产生极化,可以减小有机TFT动作的阈电压。另外,上述材料当中,特别是当使用Si3N4、SixNy、SiONx(x、y>0)等氮化硅形成绝缘体层时,则更容易产生极化,可以进一步减小阈电压。
作为绝缘体层中可以使用的有机化合物,可以举出聚酰亚胺、聚酰胺、聚酯、聚丙烯酸酯、光自由基聚合系的光固化性树脂、光阳离子聚合系的光固化性树脂、含有丙烯腈成分的共聚物、聚乙烯基苯酚、聚乙烯醇、线性酚醛树脂、以及氰基乙基普鲁兰多糖等。除了这些有机化合物以外,还可以使用蜡、聚乙烯、聚氯芘、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚甲醛、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚砜、聚碳酸酯、聚酰亚胺氰基乙基普鲁兰多糖、聚(乙烯基苯酚)(PVP)、聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚碳酸酯(PC)、聚苯乙烯(PS)、聚烯烃、聚丙烯酰胺、聚(丙烯酸)、线性酚醛树脂、甲酚树脂、聚酰亚胺、聚苯二亚甲基、环氧树脂、普鲁兰多糖等具有高介电常数的高分子材料。
在可以用于绝缘体层中的有机化合物当中,特别优选的是具有疏水性的有机化合物。通过将具有疏水性的有机化合物用于绝缘体层中,就可以抑制绝缘体层与通道控制层的相互作用,保持通道控制层所具有的非晶体性,因此通道控制层可以发挥功能而使TFT性能提高。
作为具有疏水性的有机化合物,例如可以举出Yasuda等在Jpn.J.Appl.Phys.Vol.42(2003)pp.6614-6618中记载的聚对苯二亚甲基衍生物、Janos Veres等在Chem.Mater.,Vol.16(2004)pp.4543-4555中记载 的化合物。
绝缘体层既可以是使用多种上述的无机化合物材料或有机化合物材料的混合层,也可以是将由这些材料构成的层分别层叠的层叠体。该情况下,也可以通过根据需要将介电常数高的材料和具有疏水性的材料混合,或者将由这些材料构成的层分别层叠来控制TFT性能。
另外,绝缘体层也可以是阳极氧化膜,或者将该阳极氧化膜作为构成包含。阳极氧化膜优选被进行封孔处理。阳极氧化膜是通过将可以进行阳极氧化的金属利用公知的方法进行阳极氧化而形成的。
作为可以进行阳极氧化处理的金属,可以举出铝或钽。
阳极氧化处理的方法没有特别限定,可以使用公知的方法。通过进行阳极氧化处理,而形成氧化被膜。作为阳极氧化处理中所用的电解液,只要是可以形成多孔氧化皮膜的电解液即可,一般来说,可以使用硫酸、磷酸、草酸、铬酸、硼酸、氨基磺酸、苯磺酸等或将它们组合2种以上的混酸或它们的盐。
阳极氧化的处理条件根据所用的电解液而不同,然而通常来说,在电解液的浓度为1~80质量%、电解液的温度为5~70℃、电流密度为0.5~60A/cm2、电压为1~100伏、电解时间为10秒~5分钟的范围中进行。作为优选的阳极氧化处理,是作为电解液使用硫酸、磷酸或硼酸的水溶液而用直流电流进行处理的方法,然而也可以使用交流电流。这些酸的浓度优选为5~45质量%,优选在电解液的温度为20~50℃、电流密度为0.5~20A/cm2下进行20~250秒电解处理。
作为绝缘体层的厚度,通常来说为10nm~5μm,优选为50nm~2μm,更优选为100nm~1μm。
在绝缘体层的厚度小于10nm的情况下,对有机半导体施加的有效电压变大,可以降低TFT自身的驱动电压、阈电压,然而反过来有可能使源·漏之间的泄漏电流变大。
作为绝缘体层的形成方法,根据绝缘体层中所用的材料而不同,然而可以举出真空蒸镀法、分子束外延生长法、离子簇束法、低能离子束法、离子镀法、CVD法、溅射法、日本特开平11-61406号公报、日本特开平11-133205号公报、日本特开2000-121804号公报、日本特开2000-147209 号公报、日本特开2000-185362号公报中记载的大气压等离子体法等干式工艺、喷涂法、旋涂法、刮涂法、浸涂法、流延法、辊涂法、棒涂法、模具涂覆法等利用涂布的方法、印刷或喷墨等利用图案处理的方法等湿式工艺。
湿式工艺可以使用如下的方法,即,将无机氧化物的微粒根据需要使用表面活性剂等分散辅助剂分散于任意的有机溶剂或水中,涂布如此得到的液体并干燥的方法;涂布氧化物前驱体,例如醇盐体的溶液并干燥的溶胶凝胶法。
本发明的有机薄膜晶体管中将源电极及漏电极隔开规定的间隔相面对地形成,而源电极与漏电极之间的间隔通常来说为0.1μm~1mm,优选为1μm~100μm,更优选为5μm~100μm。
对于源电极及漏电极当中的不具有氧化物层及金属层层叠而成的层叠结构的电极,可以广泛地使用在TFT中作为源·漏电极、栅电极使用的金属材料、合金材料、金属氧化物材料等具有导电性并且形成膜的公知的材料。
作为该源电极及漏电极中所用的特别优选的材料,是Au、Ag、Cu、Al等金属、含有它们的合金材料及膏剂材料、以及ITO、IZO等氧化物透明电极材料。
另外,该源电极及漏电极的图案处理也可以利用与上述的金属层及氧化物层相同的方法来进行。
本发明的有机薄膜晶体管具有低阈值电压、高场效应迁移率及高ON/OFF电流比,例如可以适用于各种电子电路、个人电脑、显示器、携带电话、RF标签、商品价钱标签、各种传感器等中。
实施例
实施例1
[有机薄膜晶体管的制作]
利用以下的步骤制作出底接触型有机薄膜晶体管。
使用热氧化法将Si基板(N型、电阻率1Ωcm、兼用作栅电极)的表面氧化,在基板上形成膜厚300nm的热氧化膜而作为绝缘体层。继而在利用干式蚀刻将基板的作为绝缘体层的SiO2的相反一侧的SiO2膜完全除去 后,利用溅射法以20nm的膜厚在SiO2除去面上形成铬的膜,继而在铬膜上利用溅射形成膜厚100nm的金(Au),作为栅电极的取出电极。将该基板用中性清洗剂、纯水、丙酮及乙醇各进行30分钟超声波清洗。
然后,将上述基板设于真空蒸镀装置(ULVAC公司制、EX-400)内,通过金属掩模,以0.05nm/s的蒸镀速度按照达到2nm膜厚的方式形成氧化钼而作为氧化物层,接下来以0.05nm/s的蒸镀速度按照达到50nm膜厚的方式形成金而作为金属层。氧化物层/金属层的层叠电极(源·漏电极)的间隔(通道长度L)达到75μm,宽度(通道宽度W)达到5mm。
暂且将基板从蒸镀装置中取出,在PFTP(2,3,4,5,6-Pentafluorothiophenol)的二氯甲烷溶液(1mM)中在室温下浸渍6小时,在金属层上形成有机薄膜层而将金属层设成表面修饰金属层后,用二氯甲烷及氯仿漂洗。
将漂洗了的基板再次设于上述真空蒸镀装置内,以0.05nm/s的蒸镀速度以50nm膜厚形成并五苯(Pentacene)而设为有机半导体层,制作出有机薄膜晶体管。
[化1]
向所得的有机薄膜晶体管的栅电极施加0~-100V的栅电压,向源-漏之间施加电压而流过电流。该情况下,在有机半导体层的通道区域(源-漏之间)诱导出空穴,所制作的有机薄膜晶体管作为p型晶体管动作。其结果是,电流饱和区域中的源-漏电极间的电流的ON/OFF比为4×103。另外,使用下述式(A)算出场效应迁移率μ,其结果是0.30cm2/Vs,阈值电压VT=-5.7V。将结果表示于表1中。
ID=(W/2L)·Cμ·(VG-VT)2 (A)
(式中ID是源-漏电极间电流,W是通道宽度,L是通道长度,C是栅绝缘体层的每单位面积的电容,VT是栅阈值电压,VG是栅电压。)
而且,上述ON/OFF比是在源-漏电极间的施加电压为-100V时,作为 使栅电压VG以0~-100V变化时的漏电流ID的最大值(ON)与最小值(OFF)的比求出的。
[氧化物层、表面修饰金属层及有机半导体层的评价]
如下所示地评价了构成所制作的有机薄膜晶体管的氧化物层、表面修饰金属层及有机半导体层。
除了未使用金属掩模地形成金属层以外,与有机薄膜晶体管的制作的情况相同地制作出仅由金及PFTP构成的层叠体。对所得的层叠体,在大气中使用光电子分光装置AC3(理研计量仪器株式会社制)测得出有效功函数,其结果是,IPmm=5.6eV。
继而,与有机薄膜晶体管的制作的情况相同地,制作仅由氧化钼构成的薄膜,在大气中使用光电子分光装置AC3测得出有效功函数,其结果是,IPox=5.7eV,IPox>IPmm。
另外,与有机薄膜晶体管的制作的情况相同地,制作仅由并五苯(Pentacene)构成的薄膜,在大气中使用光电子分光装置AC3评价HOMO能级,其结果是,Iorg=5.2eV,判明IPox>IPorg。
将以上的结果表示于表2中。
实施例2
除了作为有机薄膜层的材料取代PFTP而使用了FTP(4-Fluorothiophenol)以外,与实施例1相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为3×103,场效应迁移率为0.15cm2/Vs,阈值电压为-4.7V。将结果表示于表1中。
另外,与实施例1相同地制作、评价了仅由金及FTP构成的层叠体。其结果是,IPmm=5.3eV,判明IPox>IPmm。
将结果表示于表2中。
实施例3
利用以下的步骤制作出底接触型有机薄膜晶体管。
将玻璃基板用中性清洗剂、纯水、丙酮及乙醇各进行30分钟超声波清洗后,利用溅射法以膜厚40nm形成金(Au)的膜而作为栅电极。然后,将该基板安放于热CVD装置的成膜部中。在原料的蒸发部,将绝缘体层的原料的聚对二甲苯衍生物(聚对氯代二甲苯(Parylene)、商品名:diX-C、 第三化成株式会社制)250mg加入蒸发皿(petri dish)中。用真空泵将热CVD装置抽真空,减压到5Pa后,将蒸发部加热到180℃,将聚合部加热到680℃,放置2小时,在栅电极上形成由膜厚800nm的Parylene构成的绝缘体层。
然后,将上述基板设于真空蒸镀装置(ULVAC公司制、EX-400)内,通过金属掩模,以0.05nm/s的蒸镀速度按照达到2nm膜厚的方式蒸镀氧化钼,形成氧化物层,接下来以0.05nm/s的蒸镀速度按照达到50nm膜厚的方式蒸镀金,形成金属层。氧化物层/金属层的层叠电极(源·漏电极)的间隔(通道长度L)达到75μm,宽度(通道宽度W)达到5mm。
暂且将基板从蒸镀装置中取出,在PFTP的二氯甲烷溶液(1mM)中在室温下浸渍6小时,在金属层上形成有机薄膜层而将金属层设成表面修饰金属层后,用二氯甲烷及氯仿漂洗。
将漂洗了的基板再次设于上述真空蒸镀装置内,以0.05nm/s的蒸镀速度以50nm膜厚形成并五苯(Pentacene)而设为有机半导体层,制作出有机薄膜晶体管。
与实施例1相同地评价了所制作的有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为6×103,场效应迁移率为0.10cm2/Vs,阈值电压为-17.9V。将结果表示于表1中。
实施例4
除了将氧化物层的膜厚设为5nm,作为有机薄膜层的材料取代PFTP而使用FTP以外,与实施例3相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为2×104,场效应迁移率为0.12cm2/Vs,阈值电压为-21.2V。将结果表示于表1中。
实施例5
除了作为有机薄膜层的材料取代PFTP而使用TFMTP(4-(Trifluoromethyl)thiophenol)以外,与实施例1相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为3×103,场效应迁移率为0.095cm2/Vs,阈值电压为-1.4V。将结果表示于表1中。
另外,与实施例1相同地,制作、评价了仅由金及TFMTP构成的层叠体。其结果是,IPmm=5.8eV,判明IPox<IPmm。将结果表示于表2中。
实施例6
除了将氧化物层的膜厚设为5nm,作为有机半导体层的材料取代并五苯而使用4MSB以外,与实施例1相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为8×104,场效应迁移率为0.038cm2/Vs,阈值电压为-7.3V。将结果表示于表1中。
[化2]
另外,与实施例1相同地制成仅由4MSB构成的薄膜,评价了HOMO能级,其结果是,Iorg=5.6eV,IPox>IPorg。
实施例7
除了取代氧化钼而使用利用以下的方法制备的靶子1,使用利用后述的方法成膜的氧化物层/金属层的层叠体以外,与实施例6相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为3×104,场效应迁移率为0.042cm2/Vs,阈值电压为-6.9V。将结果表示于表1中。
靶子1的制备
将如下的粉末收容于湿式球磨机容器内,混合粉碎72小时,即,由氧化铟、氧化锡、氧化锌及氧化铕构成,按照铟的摩尔比(In/(In+Sn+Zn))为0.8、锡的摩尔比(Sn/(In+Sn+Zn))为0.1、锌的摩尔比(Zn/(In+Sn+Zn))为0.1、全部金属元素中的铕的摩尔比(Eu/(In+Sn+Zn+Eu))达到0.04的方式配合而成(平均粒子直径为1μm以下)。然后,将所得的粉碎物造粒,以颗粒状进行压制成形。将所得的颗粒收容于烧成炉中后,在1400℃的温度下加热烧成36小时,制备出靶子1。
氧化物层/金属层的层叠体的制作
将与实施例1相同地制备的Si基板设于真空蒸镀装置(ULVAC公司制、EX-400)内,使用设于本蒸镀装置内的电子束蒸镀装置和所制备的靶子1,通过金属掩模,以0.05nm/s的蒸镀速度按照达到5nm的膜厚的方式 形成而作为氧化物层(ITZO:Eu),接下来以0.05nm/s的蒸镀速度按照达到50nm的膜厚的方式形成金而作为金属层。氧化物层/金属层的层叠电极的间隔(通道长度L)达到75μm,宽度(通道宽度W)达到5mm。
另外,使用采用了上述电子束蒸镀装置的成膜法,制作、评价了仅由ITZO:Eu构成的薄膜。其结果是,IPox=5.80eV,判明IPox>IPmm以及IPox>IPorg。
实施例8
除了使用取代靶子1而使用利用以下的方法制备的靶子2成膜的氧化物层(ITZO)以外,与实施例7相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为8×103,场效应迁移率为0.022cm2/Vs,阈值电压为-9.8V。将结果表示于表1中。
靶子2的制备
将如下的粉末收容于湿式球磨机容器内,混合粉碎72小时,即,由氧化铟、氧化锡及氧化锌构成,按照铟的摩尔比(In/(In+Sn+Zn))为0.6、按照锡的摩尔比(Sn/(In+Sn+Zn))为0.3、锌的摩尔比(Zn/(In+Sn+Zn))为0.1方式配合而成(平均粒子直径为1μm以下)。然后,将所得的粉碎物造粒,以颗粒状进行压制成形。将所得的颗粒收容于烧成炉中后,在1400℃的温度下烧成36小时,制备出靶子2。
另外,与实施例7相同地使用采用了电子束蒸镀装置的成膜法,制作、评价了仅由ITZO构成的薄膜。其结果是,IPox=5.23eV,判明IPox<IPmm以及IPox<IPorg。
比较例1
利用以下的步骤制作出顶接触型有机薄膜晶体管。
使用热氧化法将Si基板(N型、电阻率1Ωcm、兼用作栅电极)的表面氧化,在基板上形成膜厚300nm的热氧化膜而作为绝缘体层。继而在利用干式蚀刻将基板的作为绝缘体层的SiO2的相反一侧的SiO2膜完全除去后,利用溅射法以20nm的膜厚在SiO2除去面上形成铬的膜,继而在铬膜上利用溅射形成膜厚100nm的金(Au),作为栅电极的取出电极。将该基板用中性清洗剂、纯水、丙酮及乙醇各进行30分钟超声波清洗,继而在进行UV臭氧清洗后,利用气相法使用六甲基二硅氮烷形成自组织化膜。
然后,将上述基板设于真空蒸镀装置(ULVAC公司制、EX-400)内,以0.05nm/s的蒸镀速度形成Pentacene,制成膜厚50nm的有机半导体层。继而,通过金属掩模,以0.05nm/s的蒸镀速度按照达到50nm膜厚的方式形成金,形成间隔(通道长度L)为75μm、宽度(通道宽度W)为5mm的源·漏电极,得到顶接触型有机薄膜晶体管。
与实施例1相同地评价所得的有机薄膜晶体管,其结果是,ON/OFF比为3×103,场效应迁移率为0.4cm2/Vs,阈值电压为-20.0V。将结果表示于表1中。
比较例2
利用以下的步骤制作出底接触型有机薄膜晶体管。
使用热氧化法将Si基板(N型、电阻率1Ωcm、兼用作栅电极)的表面氧化,在基板上形成膜厚300nm的热氧化膜而作为绝缘体层。继而在利用干式蚀刻将基板的作为绝缘体层的SiO2的相反一侧的SiO2膜完全除去后,利用溅射法以20nm的膜厚在SiO2除去面上形成铬的膜,继而在铬膜上利用溅射形成膜厚100nm的金(Au),作为栅电极的取出电极。将该基板用中性清洗剂、纯水、丙酮及乙醇各进行30分钟超声波清洗,继而在进行UV臭氧清洗后,利用气相法使用六甲基二硅氮烷形成自组织化膜。
然后,将上述基板设于真空蒸镀装置(ULVAC公司制、EX-400)内,通过金属掩模,以0.05nm/s的蒸镀速度蒸镀金,形成膜厚50nm的源·漏电极,接下来,不使用金属掩模,以0.05nm/s的蒸镀速度蒸镀Pentacene,形成膜厚50nm的有机半导体层,制作出有机薄膜晶体管。而且,源·漏电极的间隔(通道长度L)达到75μm,宽度(通道宽度W)达到5mm。
与实施例1相同地评价所得的有机薄膜晶体管,其结果是,ON/OFF比为6×102,场效应迁移率为0.015cm2/Vs,阈值电压为-18.0V。将结果表示于表1中。
另外,与实施例1相同地制作、评价了仅由金构成的薄膜。其结果是,IPmm=5.1eV。将结果表示于表2中。
比较例3
除了未成膜氧化物层以外,与实施例1相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为7×102,场效应迁移率为0.10cm2/Vs, 阈值电压为-1.4V。将结果表示于表1中。
比较例4
除了将氧化物层的膜厚设为5nm、未成膜有机薄膜层以外,与实施例1相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为9×101,场效应迁移率为0.0036cm2/Vs,阈值电压为+8.6V。将结果表示于表1中。
比较例5
除了未成膜氧化物层以外,与实施例2相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为3×103,场效应迁移率为0.079cm2/Vs,阈值电压为-5.2V。将结果表示于表1中。
比较例6
除了未成膜氧化物层及有机薄膜层以外,与实施例3相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为7×102,场效应迁移率为0.027cm2/Vs,阈值电压为-15.5V。将结果表示于表1中。
比较例7
除了未成膜氧化物层以外,与实施例3相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为2×104,场效应迁移率为0.087cm2/Vs,阈值电压为-23.2V。将结果表示于表1中。
比较例8
除了未成膜有机薄膜层以外,与实施例3相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为3×103,场效应迁移率为0.021cm2/Vs,阈值电压为-25.3V。将结果表示于表1中。
比较例9
除了未成膜氧化物层以外,与实施例4相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为2×103,场效应迁移率为0.042cm2/Vs,阈值电压为-26.4V。将结果表示于表1中。
比较例10
除了未成膜有机薄膜层以外,与实施例4相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为3×103,场效应迁移率为0.005cm2/Vs,阈值电压为-22.8V。将结果表示于表1中。
比较例11
除了取代并五苯而使用4MSB形成有机半导体层以外,与比较例1相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为6×103,场效应迁移率为0.053cm2/Vs,阈值电压为-10.3V。将结果表示于表1中。
比较例12
除了取代并五苯而使用4MSB形成有机半导体层以外,与比较例2相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为8×102,场效应迁移率为0.00049cm2/Vs,阈值电压为-9.9V。将结果表示于表1中。
比较例13
除了未成膜氧化物层以外,与实施例6相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为1×104,场效应迁移率为0.0052cm2/Vs,阈值电压为-11.4V。将结果表示于表1中。
比较例14
除了未成膜有机薄膜层以外,与实施例6相同地制作、评价了有机薄膜晶体管。其结果是,ON/OFF比为2×103,场效应迁移率为0.0014cm2/Vs,阈值电压为-27.2V。将结果表示于表1中。
[表2]
从所得的结果可以清楚地看到,仅由金构成的金属层的功函数为5.1eV,而将该金属层用FTP、PFTP或TFMTP进行了表面处理的表面修饰金属层的功函数分别为5.3eV、5.6eV、5.8eV,可知通过将金属层用有机薄膜层进行表面修饰,层叠体的有效功函数会发生变化。
另外可知,如果考虑氧化物层中所用的氧化钼薄膜的功函数(IPox)为5.7eV,则满足下述式(1)的有机薄膜晶体管的阈值电压、迁移率及ON/OFF比良好。
IPox>IPmm …(1)
该情况是无法由氧化物层/金属层、或金属层电极/有机薄膜层各自的单独构成来预期的显著的协同效应。
此外可知,在将有机半导体层的HOMO能级设为IPorg时,满足下述式(2)的有机薄膜晶体管的阈值电压、迁移率及ON/OFF比良好。
IPox>IPorg…(2)
这可以推测是因为来自氧化物层的电荷注入壁垒降低。
本发明的有机薄膜晶体管由于具有高迁移率及高保存稳定性,因此作为晶体管来说十分有用。
将该说明书中记载的文献的内容全都引用在这里。
Claims (5)
1.一种有机薄膜晶体管,是在基板上至少包含栅电极、绝缘体层、源电极、漏电极以及有机半导体层的底接触型有机薄膜晶体管,其特征在于,
所述源电极及所述漏电极的至少一方具有氧化物层及金属层层叠而成的层叠结构,
所述金属层被用有机薄膜层进行了表面修饰。
2.根据权利要求1所述的有机薄膜晶体管,其中,在将所述氧化物层的功函数设为IPox,将所述金属层的功函数设为IPmm时,所述IPox及IPmm满足下述式(1),
IPox>IPmm …(1)
3.根据权利要求1或2所述的有机薄膜晶体管,其中,在将所述氧化物层的功函数设为IPox,将所述有机半导体层的HOMO能级设为IPorg时,所述IPox及IPorg满足下述式(2),
IPox>IPorg …(2)
4.一种权利要求1~3中任意一项所述的有机薄膜晶体管的制造方法,其中,利用溶液工艺形成有机半导体层。
5.一种具备权利要求1~3中任意一项所述的有机薄膜晶体管的装置。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10014483B2 (en) | 2015-07-28 | 2018-07-03 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Organic thin film transistor having patterned interface modification layer, display substrate and display apparatus having the same, and fabricating method thereof |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201030965A (en) * | 2008-12-05 | 2010-08-16 | Du Pont | Backplane structures for solution processed electronic devices |
TW201044660A (en) * | 2008-12-05 | 2010-12-16 | Du Pont | Backplane structures for solution processed electronic devices |
DE112010003143T5 (de) * | 2009-07-31 | 2012-06-14 | National University Corporation Tohoku University | Halbleitervorrichtung, Verfahren zum Herstellen einer Halbleitervorrichtung, und Anzeigevorrichtung |
JP2011165778A (ja) * | 2010-02-08 | 2011-08-25 | Nippon Hoso Kyokai <Nhk> | p型有機薄膜トランジスタ、p型有機薄膜トランジスタの製造方法、および、塗布溶液 |
JP2011187750A (ja) * | 2010-03-09 | 2011-09-22 | Ricoh Co Ltd | 有機薄膜トランジスタの製造方法、有機薄膜トランジスタレイの製造方法及び表示装置の製造方法 |
JP5750247B2 (ja) * | 2010-08-31 | 2015-07-15 | 住友化学株式会社 | 有機薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
JP5988564B2 (ja) * | 2010-10-27 | 2016-09-07 | 住友化学株式会社 | 有機薄膜トランジスタの製造方法及び該方法で製造された有機薄膜トランジスタ |
WO2012057195A1 (ja) * | 2010-10-27 | 2012-05-03 | 住友化学株式会社 | 積層構造のソース・ドレイン電極を有する有機薄膜トランジスタ |
JP5988565B2 (ja) * | 2010-10-27 | 2016-09-07 | 住友化学株式会社 | 電荷注入特性が高い有機薄膜トランジスタ |
JP5189674B2 (ja) | 2010-12-28 | 2013-04-24 | 出光興産株式会社 | 酸化物半導体薄膜層を有する積層構造、積層構造の製造方法、薄膜トランジスタ及び表示装置 |
CN102655213A (zh) * | 2011-03-02 | 2012-09-05 | 中国科学院微电子研究所 | 半导体器件结构及其制备方法 |
CN103620681B (zh) * | 2011-06-27 | 2016-11-02 | 薄膜电子有限公司 | 具有横向尺寸改变吸收缓冲层的电子部件及其生产方法 |
ITMI20111447A1 (it) * | 2011-07-29 | 2013-01-30 | E T C Srl | Transistor organico elettroluminescente |
JP5841158B2 (ja) | 2011-09-26 | 2016-01-13 | パナソニック株式会社 | 有機薄膜トランジスタ |
US9406705B2 (en) | 2014-02-25 | 2016-08-02 | Lg Display Co., Ltd. | Display backplane having multiple types of thin-film-transistors |
KR101589699B1 (ko) * | 2014-07-25 | 2016-02-01 | 건국대학교 산학협력단 | 유기 발광 다이오드 디바이스 및 그 제조방법 |
TW201614850A (en) | 2014-10-01 | 2016-04-16 | Chunghwa Picture Tubes Ltd | Thin film transistor and manufacturing method thereof |
KR102503812B1 (ko) * | 2014-12-31 | 2023-02-23 | 엘지디스플레이 주식회사 | 다수의 타입들의 박막 트랜지스터들을 갖는 디스플레이 백플레인 |
GB2561246A (en) * | 2017-04-07 | 2018-10-10 | Sumitomo Chemical Co | Gas Sensor system and method |
CN113540351A (zh) * | 2020-04-21 | 2021-10-22 | 丰田自动车株式会社 | 场效应晶体管、气体传感器及其制造方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1738070A (zh) * | 2004-08-07 | 2006-02-22 | 三星Sdi株式会社 | 薄膜晶体管及其制造方法 |
CN1909260A (zh) * | 2005-08-01 | 2007-02-07 | 三星电子株式会社 | 平板显示器和平板显示器的制造方法 |
CN101080821A (zh) * | 2004-12-22 | 2007-11-28 | 夏普株式会社 | 有机薄膜晶体管及其制造方法 |
US20080067504A1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-20 | Park Jeong Ii | Organic thin film transistor comprising phosphate-based self-assembled monolayer and method of manufacturing the same |
Family Cites Families (19)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04147545A (ja) | 1990-10-09 | 1992-05-21 | Toshiba Corp | カラー受像管 |
JP2004103905A (ja) | 2002-09-11 | 2004-04-02 | Pioneer Electronic Corp | 有機半導体素子 |
US7285440B2 (en) * | 2002-11-25 | 2007-10-23 | International Business Machines Corporation | Organic underlayers that improve the performance of organic semiconductors |
JP4550389B2 (ja) * | 2003-09-12 | 2010-09-22 | 株式会社日立製作所 | 半導体装置 |
JP4193734B2 (ja) * | 2004-03-11 | 2008-12-10 | 株式会社島津製作所 | 質量分析装置 |
US7372070B2 (en) * | 2004-05-12 | 2008-05-13 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Organic field effect transistor and method of manufacturing the same |
JP2005327797A (ja) * | 2004-05-12 | 2005-11-24 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機電界効果トランジスタおよびその製造方法 |
JP4826074B2 (ja) | 2004-08-18 | 2011-11-30 | ソニー株式会社 | 電界効果型トランジスタ |
US20080042129A1 (en) * | 2004-12-22 | 2008-02-21 | Masatoshi Nakagawa | Organic Thin Film Transistor and Its Fabrication Method |
US7560735B2 (en) * | 2005-04-22 | 2009-07-14 | Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. | Semiconductor element, organic transistor, light-emitting device, and electronic device |
KR101102152B1 (ko) * | 2005-06-28 | 2012-01-02 | 삼성전자주식회사 | 유기박막 트랜지스터의 제조방법 및 그에 의해 제조된유기박막 트랜지스터 |
JP2007110007A (ja) * | 2005-10-17 | 2007-04-26 | Shinshu Univ | 有機電界効果トランジスタ |
JP2007158140A (ja) | 2005-12-07 | 2007-06-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 有機トランジスタ |
JP4147545B2 (ja) * | 2006-05-18 | 2008-09-10 | 松下電器産業株式会社 | 電極界面を改善した有機fet及びその製造方法 |
US7547757B2 (en) * | 2006-08-01 | 2009-06-16 | Headwaters Technology Innovation, Llc | Methods for manufacturing aryl-aryl coupled polymers |
JP2008060117A (ja) | 2006-08-29 | 2008-03-13 | Konica Minolta Holdings Inc | 有機薄膜トランジスタ及びその製造方法 |
US8203139B2 (en) * | 2006-11-24 | 2012-06-19 | Idemitsu Kosan Co., Ltd | Organic thin film transistor and organic thin film light-emitting transistor using an organic semiconductor layer having an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group in the center thereof |
KR100875163B1 (ko) | 2007-06-26 | 2008-12-22 | 주식회사 동부하이텍 | 수직형 씨모스 이미지 센서 제조 방법 |
US8309952B2 (en) * | 2007-08-28 | 2012-11-13 | Toppan Printing Co., Ltd. | Thin film transistor and method for manufacturing the same |
-
2008
- 2008-06-18 JP JP2008159273A patent/JP5135073B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1738070A (zh) * | 2004-08-07 | 2006-02-22 | 三星Sdi株式会社 | 薄膜晶体管及其制造方法 |
CN101080821A (zh) * | 2004-12-22 | 2007-11-28 | 夏普株式会社 | 有机薄膜晶体管及其制造方法 |
CN1909260A (zh) * | 2005-08-01 | 2007-02-07 | 三星电子株式会社 | 平板显示器和平板显示器的制造方法 |
US20080067504A1 (en) * | 2006-09-19 | 2008-03-20 | Park Jeong Ii | Organic thin film transistor comprising phosphate-based self-assembled monolayer and method of manufacturing the same |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
DAISUKE KUMAKI ET AL: "Reducing the contact resistance of bottom-contact pentacene thin-film transistors by employing a MoOx carrier injection layer", 《APPLIED PHYSICS LETTERS》 * |
P. MARMONT ET AL.: "Improving charge injection in organic thin-film transistors with thiol-based self-assembled monolayers", 《ORGANIC ELECTRONICS》 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10014483B2 (en) | 2015-07-28 | 2018-07-03 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Organic thin film transistor having patterned interface modification layer, display substrate and display apparatus having the same, and fabricating method thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2009154163A1 (ja) | 2009-12-23 |
JP5135073B2 (ja) | 2013-01-30 |
TW201006022A (en) | 2010-02-01 |
US8618532B2 (en) | 2013-12-31 |
JP2010003747A (ja) | 2010-01-07 |
US20110084261A1 (en) | 2011-04-14 |
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