CN102867914B - 电子器件和半导体器件的制造方法 - Google Patents

电子器件和半导体器件的制造方法 Download PDF

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Abstract

本公开涉及电子器件和半导体器件的制造方法。所述电子器件至少包含：第一电极；第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成。电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且所述电荷注入层由通过被氧化而电传导率的值增加了的有机材料形成。

Description

电子器件和半导体器件的制造方法
技术领域
本发明涉及电子器件和半导体器件的制造方法。
背景技术
当前，许多电子装置中使用的包括薄膜晶体管(TFT)的场效应晶体管(FET)包含例如：在衬底诸如硅半导体衬底或硅半导体材料层上形成的沟道形成区和源极/漏极电极，在所述衬底表面上形成的含有SiO2的栅绝缘层，以及通过栅绝缘层与沟道形成区相对设置的栅电极。此外，这样的FET被简称为顶栅型FET。或者，FET包含：设置在支撑体上的栅电极，和形成在栅绝缘层上的沟道形成区和源/漏电极。此外，这样的FET被简称为底栅型FET。在具有上述结构的FET的制造中，使用非常昂贵的用于制造半导体器件的设备，因而需要降低制造成本。
其中，近来正在积极开发具有由有机半导体材料形成的活性层的电子器件，特别是诸如有机晶体管、有机光发射元件或有机太阳能电池的有机电子器件(它们此后可被简称为有机器件)正在受到关注。这些有机器件的最终目标是低成本、轻质、柔韧和高性能。当与无机材料(其中硅作为最佳实例)相比，这些有机半导体材料(1)允许利用简单工艺以低成本、低温制造大尺寸的有机器件，(2)允许制造具有柔韧性的有机器件，和(3)允许通过将构成有机半导体材料的分子改性成所需形式来控制有机器件的性能和物理性质。所述有机半导体材料因此具有这样的各种优点。
由此，业已开发了许多具有高性能(诸如高可靠性)的材料作为有机半导体材料。然而，常见的问题是，从用于形成电极(诸如源极/漏极电极)的金属材料到活性层的电荷注入效率不那么高。
考虑到上述问题，例如在日本特开专利公开号2006-253675和日本特开专利公开号2005-327797中公开了在源极/漏极电极和沟道形成区域之间形成电荷注入层的技术。
发明内容
然而，在日本特开公开号2006-253675中公开的技术中，电荷注入层由功函数介于形成源极/漏极电极的金属材料的功函数和有机半导体材料的电离电势(ionizationpotential)之间的材料形成。也就是说，这项技术是以所谓的跳跃传导为基础的电荷注入。出于这个原因，这项技术难以成为减少源极/漏极电极和沟道形成区域之间的接触电阻(contact resistance)的基本解决方案。此外，在日本特开专利号2005-327797中公开的技术中，电荷注入层由无机材料形成，但是需要利用多种原料形成具有高精度的薄膜。此外，膜形成装置更大，并且膜形成必然耗时。
本发明因而提供了一种具有电荷注入层的电子器件以及形成半导体器件的方法，这种半导体器件可以利用简易装置在短时间内形成，并且可以可靠地降低电极和活性层之间的接触电阻。
根据本公开的第一至第六方面，提供了一种电子器件，其至少包含：第一电极；第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间。电荷注入层由如下材料形成：通过被氧化而电传导率的值增加了的有机材料(根据本公开的第一方面的电子器件)；Weitz型氧化-还原基有机化合物的氧化物(根据本公开的第二方面的电子器件)；π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物的氧化物(根据本公开的第三方面的电子器件)；具有二硫属原子五元环的有机化合物的氧化物(根据本公开的第四方面的电子器件)；具有单硫属原子六元环的有机化合物的氧化物(根据本公开的第五方面的电子器件)；或至少一种下述有机化合物的氧化物，所述有机化合物选自包含如下的组：四硫杂富瓦烯(tetrathiafulvalene，TTF)及其衍生物、四硫杂并环戊二烯(tetrathiapentalene)及其衍生物、四硫杂并四苯、六硫代并五苯、吡喃烯(pyranylidene)及其衍生物、和二硫杂吡喃烯(bithiapyrinylidene，即吡喃烯的氧O被硫S置换的材料)及其衍生物(根据本公开的第六方面的电子器件)。
根据本公开的第一至第二方面，提供了一种制造半导体器件的方法，这种方法是制造所谓的底栅-底接触型半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：(A)在基体上形成栅电极，然后在所述基体和所述栅电极上形成栅绝缘层；(B)在所述栅绝缘层上形成一对源/漏电极；和(C)在设置在所述一对源/漏电极之间的所述栅绝缘层上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域，并且在所述源/漏电极的每一个上方额外形成由所述有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部。所述方法还包括：在工艺(B)和(C)之间，在所述源/漏电极的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成较之所述电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层(根据本公开的第一方面的半导体器件的制造方法)；或者所述方法还包括：在工艺(B)和(C)之间，在所述源/漏电极的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成电荷注入层，其中所述有机化合物包括至少一种选自如下的有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物；π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物；具有二硫属原子五元环的有机化合物；具有单硫属原子六元环的有机化合物(根据本公开的第二方面的半导体器件的制造方法)。
根据本公开的第三或第四方面，提供了一种制造半导体器件的方法，该方法为制造所谓的底栅-顶接触型半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：(A)在基体上形成栅电极，然后在所述基体和所述栅电极上形成栅绝缘层；(B)在所述栅绝缘层上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域和沟道形成区域延伸部；和(C)在所述沟道形成区域延伸部上形成一对源/漏电极。所述方法还包括：在工艺(B)和(C)之间，在所述沟道形成区域延伸部上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成较之所述电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层(根据本公开的第三方面的半导体器件的制造方法)；或者所述方法还包括：在工艺(B)和(C)之间，在所述沟道形成区域延伸部上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成电荷注入层，其中所述有机化合物包括至少一种选自如下的有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物；π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物；具有二硫属原子五元环的有机化合物；具有单硫属原子六元环的有机化合物(根据本公开的第四方面的半导体器件的制造方法)。
根据本公开的第五或第六方面，提供了一种制造半导体器件的方法，该方法为制造所谓的顶栅-底接触型半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：(A)在基体上形成一对源/漏电极；(B)在所述一对源/漏电极之间形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域并且在所述源/漏电极的每一个上方形成由所述有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部；和(C)在所述沟道形成区域和所述沟道形成区域延伸部上形成栅绝缘层，然后在所述沟道形成区域上的所述栅绝缘层的部分上形成栅电极。所述方法还包括：在工艺(A)和(B)之间，在所述源/漏电极的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成较之所述电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层(根据本公开的第五方面的半导体器件的制造方法)；或者所述方法还包括：在工艺(A)和(B)之间，在所述源/漏电极的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成电荷注入层，其中所述有机化合物包括至少一种选自如下的有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物；π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物；具有二硫属原子五元环的有机化合物；具有单硫属原子六元环的有机化合物(根据本公开的第六方面的半导体器件的制造方法)。
根据本公开的第七或第八方面，提供了一种制造半导体器件的方法，该方法为制造所谓的顶栅-顶接触型半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：(A)在基体上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部和沟道形成区域；(B)在所述沟道形成区域延伸部上方形成一对源/漏电极；和(C)在所述沟道形成区域和所述一对源/漏电极上形成栅绝缘层，然后在所述沟道形成区域上的所述栅绝缘层的部分上形成栅电极。所述方法还包括：在工艺(A)和(B)之间，在所述沟道形成区域延伸部上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成较之所述电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层(根据本公开的第七方面的半导体器件的制造方法)；或者所述方法还包括：在工艺(A)和(B)之间，在所述沟道形成区域延伸部上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成电荷注入层，其中所述有机化合物包括至少一种选自如下的有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物；π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物；具有二硫属原子五元环的有机化合物；具有单硫属原子六元环的有机化合物(根据本公开的第八方面的半导体器件的制造方法)。
在根据本公开的第一至第六方面的电子器件中，因为所述电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且限定了用于形成所述电荷注入层的有机化合物，所以能够利用简易装置在短时间内形成电荷注入层，并且能够可靠地减少所述电极和所述活性层之间的接触电阻。此外，在根据本公开的第一至第八方面的制造半导体器件的方法中，因为限定了用于形成电荷注入层的有机化合物并且可以对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化来获得电荷注入层，所以能够利用简易装置在短时间内形成电荷注入层。
附图说明
图1(A)至(D)是示意性地表示第一实施方式的半导体器件的制造方法的基体等等的部分截面图。
图2(A)至(D)是示意性地表示第二实施方式的半导体器件的制造方法的基体等等的部分截面图。
图3(A)至(D)是示意性地表示第三实施方式的半导体器件的制造方法的基体等等的部分截面图。
图4(A)至(D)是示意性地表示第四实施方式的半导体器件的制造方法的基体等等的部分截面图。
图5(A)至(D)是示意性地表示第五实施方式的半导体器件的制造方法的基体等等的部分截面图。
图6(A)至(D)是示意性地表示第六实施方式的半导体器件的制造方法的基体等等的部分截面图。
图7(A)至(C)是示意性地表示第七实施方式的半导体器件的制造方法的基体等等的部分截面图。
图8(A)至(B)是示意性地表示第八实施方式的双端子型电子器件的部分截面图。
图9是表示四硫杂富瓦烯被氧化的状态的示意图。
图10是表示第一实施方式和对比例中接触电阻的测量值的结果的图表。
图11是表示第一实施方式和对比例中有效迁移率的测量结果的图表。
具体实施方式
此后，将参照附图描述本发明的各实施方式，但是本公开并不限于这些实施方式，各实施方式中的各种数值或材料仅仅用于说明。此外，以如下次序进行说明。
1.根据本公开的第一至第五方面的电子器件，根据本公开的第一至第八方面的半导体器件的制造方法，和一般性描述
2.第一实施方式(根据本公开的第一至第六方面的电子器件和根据本公开的第一和第二方面的半导体器件的制造方法)
3.第二实施方式(根据本公开的第一至第六方面的电子器件和根据本公开的第三和第四方面的半导体器件的制造方法)
4.第三实施方式(第二实施方式的变形方式)
5.第四实施方式(第二实施方式的另一变形方式)
6.第五实施方式(根据本公开的第一至第六方面的电子器件和根据本公开的第五和第六方面的半导体器件的制造方法)
7.第六实施方式(根据本公开的第一至第六方面的电子器件和根据本公开的第七和第八方面的半导体器件的制造方法)
8.第七实施方式(第六实施方式的变形方式)
9.第八实施方式(第五或第六实施方式的变形方式)
[根据本公开的第一至第五方面的电子器件，根据本公开的第一至第八方面的半导体器件的制造方法，和一般性描述]
在根据本公开的第一至第八方面的半导体器件的制造方法中，对电荷注入层-前驱体层进行的氧化可以在空气气氛下以自然氧化形式(包括热处理电荷注入层-前驱体层)进行，或者可以在氧气气氛下(或者在氧化气氛下)以氧化形式(包括热处理电荷注入层-前驱体层)进行处理。
本公开的电子器件具有所谓的三端子结构或双端子结构。在前种情况下，该电子器件还包括绝缘层，和被设置成经由该绝缘层面向位于第一电极和第二电极之间的活性层的部分的控制电极。例如，具有所述三端子结构的电子器件包括场效应晶体管(FET)(特别是薄膜晶体管(TFT))或发光元件。也就是说，发光元件(有机发光元件和有机发光晶体管)可以包括通过施加到控制电极上的电压发光的活性层以及第一和第二电极。在这些电子器件中，活性层中由第一电极到第二电极的电流通过施加到控制电极上的电压控制。本文中，在发光元件中，用于形成活性层的有机半导体材料具有基于施加到控制电极上的电压通过调制进行电荷累积(accumulate)的功能或者具有基于注入的电子和正空穴(空穴)之间的重组进行发光的功能，并且发光强度与从第一电极到第二电极的电流的绝对值成比例且可以通过施加到控制电极上的电压和施加到第一和第二电极上的电压调制。此外，该电子器件是满足场效应晶体管(FET)的功能还是作为发光元件取决于第一和第二电极上的电压施加状态(偏压)。首先，施加不会引起从第二电极的电子注入的范围内的偏压，然后调制控制电极，从而使电流从第一电极流向第二电极。这是晶体管操作。另一方面，当空穴充分累积，然后施加到第一和第二电极上的偏压增加时，电子开始注射，从而使电子和空穴进行重组从而发光。另外，作为具有所述双端子结构的电子器件，可以使用这样的光电转换器件，该光电转换器件中，通过对着活性层进行光照射的方式电流在第一和第二电极之间流动。具体地，当电子器件包括光电转换元件时，该光电转换元件可以包括太阳能电池或图像传感器。此外，具有所述三端子结构的电子器件也可以包括光电转换器件。在这种情况下，电压可以不施加到或者可以施加到控制电极。在后种情况下，可以通过对控制电极的电压的施加来调制流动的电流。
在根据本公开的第一至第六方面的包含上述优选形式和结构的电子器件中，该电子器件可以是底栅-底接触型TFT、底栅-顶接触型TFT、顶栅-底接触型TFT或顶栅-顶接触型TFT。
具体地，当根据本公开的第一至第六方面的电子器件是具有三端子结构的底栅-底接触型TFT时，控制电极形成在基体上作为栅电极，绝缘层形成在栅电极和基体上作为栅绝缘层，第一和第二电极形成在栅绝缘层上作为一对源/漏电极，活性层形成在所述一对源/漏电极之间的栅绝缘层上作为沟道形成区域并且形成在所述源/漏电极上方作为沟道形成区域延伸部，并且电荷注入层形成在所述源/漏电极的每一个和沟道形成区域延伸部之间。
此外，当根据本公开的第一至第六方面的电子器件是具有三端子结构的底栅-顶接触型TFT时，控制电极形成在基体上作为栅电极，绝缘层形成在栅电极和基体上作为栅绝缘层，活性层形成在栅绝缘层上作为沟道形成区域和沟道形成区域延伸部，第一和第二电极形成在沟道形成区域延伸部上方作为一对源/漏电极，并且电荷注入层形成在所述源/漏电极的每一个和沟道形成区域延伸部之间。
此外，当根据本公开的第一至第六方面的电子器件是具有三端子结构的顶栅-底接触型TFT时，第一和第二电极形成在基体上作为一对源/漏电极，活性层形成在所述一对源/漏电极之间的基体上作为沟道形成区域并且形成在所述源/漏电极上方作为沟道形成区域延伸部，绝缘层形成在沟道形成区域和沟道形成区域延伸部上作为栅绝缘层，控制电极形成在栅绝缘层上并面向沟道形成区域作为栅电极，并且电荷注入层形成在所述源/漏电极的每一个和沟道形成区域延伸部之间。
此外，当根据本公开的第一至第六方面的电子器件是具有三端子结构的顶栅-顶接触型TFT时，活性层形成在基体上作为沟道形成区域和沟道形成区域延伸部，第一和第二电极形成在沟道形成区域延伸部上方作为一对源/漏电极，绝缘层形成在所述一对源/漏电极和沟道形成区域上作为栅绝缘层，控制电极形成在栅绝缘层上作为栅电极，并且电荷注入层形成在所述源/漏电极的每一个和沟道形成区域延伸部之间。
在根据公开的第一至第六方面的电子器件中，电荷注入层包含选自如下化合物组的有机化合物的至少一种氧化物：四硫杂富瓦烯及其衍生物、四硫杂并环戊二烯及其衍生物、四硫杂并四苯、六硫代并五苯、吡喃烯及其衍生物和二硫杂吡喃烯及其衍生物。在本文中，作为四硫杂富瓦烯(TTF)的衍生物，具体可以使用MDT-TTF、TMSF、BMDT-TTF、BEDO-TTF、BEDT-TTF、DMB EDT-TTF、TM-TTF、BEDT-TSF、DMET等等。作为四硫杂并环戊二烯的衍生物，具体可以使用TTM-TTP、BEDT-TTP、CnTTM-TTP等等。作为四硫杂并环戊二烯的衍生物，具体可以使用dithiapyranylidene等。此外，用于形成根据本公开的第六方面的电子器件的电荷注入层的有机化合物可被用作根据本公开第二方面的电子器件的Weitz型氧化-还原基有机化合物的具体实例。此外，用于形成根据本公开的第六方面的电子器件的电荷注入层的有机化合物可被用作根据本公开的第三方面的电子器件中π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物的具体实例。具体地，TTF及其衍生物、四硫杂并环戊二烯及其衍生物、四硫杂并四苯和六硫杂并五苯可被用作根据本公开第四方面的电子器件中具有二硫属原子五元环的有机化合物的具体实例。此外，吡喃烯及其衍生物和二硫杂吡喃烯及其衍生物可被用作根据本公开第五方面的电子器件中具有单硫属原子六元环的有机化合物的具体实例。
作为形成电荷注入层-前驱体层的方法，可以使用涂布方法。在本文中，作为涂布方法，可以使用各种印刷法，诸如丝网印刷法、喷墨印刷法、胶印法、反向胶印法、凹版印刷法、凹版胶印法、凸版印刷法、柔版印刷法、微接触法；旋涂法；各种涂布方法，诸如气刀涂布法、刮刀涂布法、棒涂布法、刀涂布法、挤压涂布法、反辊涂布法、转印辊涂法、凹板涂布法、吻合涂布法、浇铸涂布法、喷涂法、夹缝涂布法、夹缝口涂布法、砑涂法(calendar coatermethod)、浇铸法、毛细管涂布法、条涂布法、浸涂法；喷射法；利用分配器的方法；涂布液体材料的方法，诸如压印法。此外，形成电荷注入层-前驱体层的方法并不局限于涂布法，还可以采用物理气相沉积(PVD)法，诸如电阻加热沉积法、溅射法、或真空蒸镀法。例如，电荷注入层-前驱体层或电荷注入层如果需要可以基于公知方法诸如湿刻蚀法、干刻蚀法或激光消融法形成。
在根据本公开第一方面的电子器件和根据本公开第一、第三、第五和第七方面的半导体器件的制造方法中，形成电荷注入层-前驱体层的有机化合物的电传导率(也被称为电导率或导电率)的数值σ1和形成电荷注入层(通过对该电荷注入层-前驱体层进行氧化获得)的有机化合物的电传导率的数值σ2之间的关系可以例如为σ2/σ1≥100/1。电传导率可以基于诸如IV测量的方法对两个端子进行测量，或者可以基于诸如薄层电阻测量的方法对四个端子进行测量。
在包含上述各种优选实施方式和结构的根据本公开第一至第六方面的电子器件和根据本公开的第一至第八方面的半导体器件的制造方法(这些可以简称为本公开)中，作为有机半导体材料，可以使用例如聚吡咯及其取代物，聚噻吩及其衍生物，诸如聚异硫茚的异硫茚类，诸如聚亚噻吩亚乙烯的亚噻吩亚乙烯类，诸如聚(对亚苯基亚乙基)的聚(对亚苯基亚乙烯基)类，聚苯胺及其衍生物，聚乙炔，聚二乙炔，聚奥(polyazulene)，聚芘，聚咔唑，聚硒吩，聚呋喃，聚(对-亚苯基)，聚吲哚，聚哒嗪，并四苯，并五苯[2,3,6,7-二苯并蒽]，并六苯，并七苯，二苯并并四苯，四苯并并四苯，芘，苯并芘，二苯并芘，屈(chrysene)，苝，蒄，特丽纶(terylene)，卵苯(ovalene)，quaterrylene，诸如循环蒽的并苯类以及并苯的一些碳原子被诸如N、S或O的原子或诸如羰基的官能团取代的衍生物(二氧杂蒽嵌蒽基化合物，包括perixanthenoxanthene及其衍生物、三苯酚噁嗪、三苯酚二噻嗪、并六苯-6,15-醌)，诸如聚乙烯基咔唑、聚亚苯基硫或聚乙烯基硫的聚合物，或多环缩合产物。或者可以使用具有这些聚合物的重复单元的低聚物。此外，可以使用以酞菁铜作为代表的金属酞菁类，萘1,4,5,8-四羧酸二亚酰胺，N,N-二(4-三氟甲基苄基)萘1,4,5,8-四羧酸二酰亚胺，N,N’-二(1H,1H-全氟辛基)、N,N’-二(1H,1H-全氟丁基)、N,N’-二辛基萘1,4,5,8-四羧酸二酰亚胺衍生物，诸如萘2,3,6,7四羧酸二酰亚胺的萘四羧酸二酰亚胺类，诸如蒽四羧酸二酰亚胺(例如蒽2,3,6,7-四羧酸二酰亚胺)的缩环四羧酸二酰亚胺，诸如C60、C70、C76、C78或C84的富勒烯，诸如SWNT的碳纳米管，或诸如部花青颜料或半青蓝颜料的颜料。或者，作为有机半导体材料，可以使用聚噻吩中引入了己基的聚-3-己基噻吩[P3HT]、聚蒽、三亚苯基、聚碲基苯(polytellurophene)、聚萘、聚亚乙基二氧噻吩、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸[PEDOT/PSS]、或喹吖啶酮。或者，作为有机半导体材料，可以使用选自如下的化合物：缩合的多环芳族化合物、卟啉基衍生物、基于苯基亚乙烯基的共轭低聚物、和基于噻吩的共轭低聚物。具体地，可以使用例如缩合的多环芳族化合物诸如并苯基分子(并五苯、并四苯等等)，卟啉基分子，和(基于苯基亚乙烯基或噻吩)的共轭低聚物。或者，作为有机半导体材料，可以使用例如卟啉、4,4’-联苯二硫醇(BPDT)、4,4’-二异氰基联苯、4,4’-二异氰基-对-三联苯、2,5-二(5’-硫代乙酰基-2’-噻吩基)噻吩、2,5-二(5’-硫代乙酰氧基-2’-噻吩基)噻吩、4,4’-二异氰基苯基、对二氨基联苯(联苯基-4,4’-二胺)、四氰基喹啉并二甲烷(TCNQ)、TTF-TCNQ络合物、二亚乙基四硫杂富瓦烯(BEDTTTF)-高氯酸络合物、BEDTTTF-碘络合物、以TCNQ-碘络合物作为代表的电荷交换络合物、联苯-4,4’-二羧酸、1,4-二(4-硫苯基乙炔基)-2-乙基苯、1,4-二(4-异氰基苯基乙炔基)-2-乙基苯、树状物、1,4-二(4-硫代苯基乙炔基)-2-乙基苯、2,2”-二羟基-1,1’:4’,1”-三联苯、4,4’-联苯基二乙醛、4,4’-联苯基二醇、4,4’-联苯基二异氰酸酯、1,4-二乙酰基苯、二乙基联苯基-4,4’-二羧酸酯、苯并[1,2-c；3,4-c’；5,6-c”]三[1,2]二硫代-1,4,7-三硫酮、α-六噻吩、四硫并四苯、四硒基并四苯、四碲基并四苯、聚(3-烷基噻吩)、聚(3-噻吩-β-乙磺酸)、聚(N-烷基吡咯)、聚(3-烷基吡咯)、聚(3,4-二烷基吡咯)、聚(2,2’-噻吩基吡咯)、或聚(二苯并噻吩硫)。
此外，作为有机半导体材料和用于形成电荷注入层-前驱体层的材料的优选组合物，可以使用perixanthenoxanthene(迫呫吨并呫吨)的衍生物和TTF的衍生物、并四苯和TTF的衍生物，等等。
如果需要，聚合物可以包含在活性层、沟道形成区域或沟道形成区域延伸部(有机半导体材料层)中。该聚合物可以溶解在有机溶剂中。具体地，作为聚合物(有机粘结剂、粘结剂)，可以使用聚苯乙烯、聚α甲基苯乙烯或聚烯烃。此外，在一些情况下，可以添加添加剂(例如所谓的掺杂剂，注入n-型杂质或p-型杂质)。
作为用于制备有机半导体材料溶液的溶剂，可以使用芳烃类，诸如甲苯、二甲苯、1,3,5-三甲基苯和四氢化萘；酮类，诸如环戊酮和环己酮；和烃类，诸如十氢化萘。最重要的，从晶体管的特性观点出发，还从防止有机半导体材料免于在形成有机半导体材料层的时候快速蒸发的观点出发，优选使用具有相对高沸点的溶剂，诸如1,3,5-三甲基苯、四氢化萘和十氢化萘。
作为形成活性层或沟道形成区域和沟道形成区域延伸部的方法，可以使用涂布方法。然而，本公开并不局限于此，可以使用各种PVD方法和CVD方法来形成活性层或沟道形成区域和沟道形成区域延伸部。本文中，涂布方法可以是不会带来问题的常规涂布方法中的任意一种。具体地，可以使用上述各种涂布方法。如果需要，可以基于公知方法诸如湿刻蚀法或者干刻蚀法和激光消融法对沟道形成区域和沟道形成区域延伸部进行图案化。此外，当电荷注入层-前驱体层形成在沟道形成区域延伸部上时，可以在沟道形成区域上形成保护层，然后在沟道形成区域延伸部和保护层上形成电荷注入层-前驱体层。此外，尽管保护层上的电荷注入层-前驱体或电荷注入层最后被去除，但是在电荷注入层-前驱体层或电荷注入层被去除时该保护层存在，因而能够可靠地防止沟道形成区域免于受损。
用于形成控制电极、第一电极、第二电极、栅电极或源/漏电极的材料，可以使用诸如铂(Pt)、金(Au)、钯(Pd)、铬(Cr)、钼(Mo)、镍(Ni)、铝(Al)、银(Ag)、钽(Ta)、钨(W)、铜(Cu)、钛(Ti)、铟(In)、锡(Sn)、铁(Fe)、钴(Co)、锌(Zn)、镁(Mg)、锰(Mn)、钌(Rh)或铷(Rb)的金属，或者含有这些金属元素的合金，含有这些金属的导电粒子，含有这些金属的合金的导电粒子，或者诸如含杂质多晶硅的导电材料；也可以使用含有这些元素的叠加结构层。此外，作为用于形成控制电极、第一电极、第二电极、栅电极或源/漏电极的材料，可以使用有机材料(导电性高分子)，诸如PEDOT/PSS、TTF-TCNQ或聚苯胺。用于形成控制电极、第一电极、第二电极、栅电极或源/漏电极的材料可以是相同的材料或不同的材料。
作为形成控制电极、第一电极、第二电极、栅电极或源/漏电极的方法，尽管还取决于用于形成这些电极的材料，但是如果需要可以组合上述涂布方法中的任意一种、物理气相沉积(PVD)法、脉冲激光沉积(PLD)法、弧光放电法、各种化学气相沉积(CVD)法(包括金属有机CVD(MOCVD))、剥离法(lift off method)、荫罩板法(shadow mask method)、和电镀法(诸如电解电镀法、非电解电镀法或其组合)、和图案化技术。此外，作为PVD法，可以使用(a)各种真空蒸镀法，诸如电子束加热法、电阻加热法、闪蒸法和加热坩埚的方法；(b)等离子体沉积法；(c)各种溅射法，诸如偶极溅射法、直流电溅射法、直流电磁控管溅射法、高频溅射法、磁控管溅射法、离子束溅射法和偏压溅射法；(d)直流电(DC)法、射频(RF)法、多阴极法、活性化反应法、电场沉积法、和各种离子电镀法(诸如高频离子电镀法和反应性离子电镀法)。在形成抗蚀图案(resist pattern)时，例如涂布抗蚀材料以形成抗蚀层(resistlayer)，然后使用光刻技术、激光光刻技术、电子束光刻技术、或X-束光刻技术来图案化该抗蚀层。也可以使用抗蚀转印法等等来形成抗蚀图案。当基于刻蚀方法来形成控制电极、第一电极、第二电极、栅电极或源/漏电极时，可以采用干刻蚀法或湿刻蚀法，并且例如可以采用离子研磨或RIE作为干刻蚀法。此外，可以基于激光消融法、掩膜沉积法、激光转印法等等形成控制电极、第一电极、第二电极、栅电极或源/漏电极。
绝缘层或栅绝缘层(此后，这些可以总称为栅绝缘层等)可以是单层的或多层的。作为用于形成栅绝缘层等的材料，不仅可以使用无机绝缘材料，还可以使用有机绝缘材料(有机聚合物)，所述无机绝缘材料以氧化硅基材料、氮化硅(SiNY)、和金属氧化物高k绝缘膜(诸如氧化铝(Al2O3)或HfO2)作为范例，所述有机绝缘材料以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚乙烯基苯酚(PVP)、聚乙烯醇(PVA)、聚酰亚胺、聚碳酸酯(PC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯、N-2(氨基乙基)3-氨基丙基三甲氧基硅烷(AEAPTMS)、3-巯基丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)、硅烷醇衍生物如十八烷基三氯硅烷(OTS，一种硅烷偶联剂)、十八烷基硫醇、和其官能团能够在十二烷基异氰酸酯的一个末端与控制电极或栅电极偶合的直链烃；也可以使用其组合。本文中，作为氧化硅基材料，可以使用氧化硅(SiOX)、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、氧氮化硅(SiON)、旋涂式玻璃(SOG)和低-k SiO2基材料(例如聚芳基醚、环全氟碳聚合物和苯并环丁烯，环状氟树脂、聚四氟乙烯、芳基醚氟化物、聚酰亚胺氟化物、无定形碳和有机SOG)。
作为形成栅绝缘层等的方法，除了上述涂布方法以外，还可以使用剥离法、溶胶凝胶法、电沉积法和荫罩法中的任意一种的组合，如果需要的话还可以使用图案化技术。
或者，栅绝缘层可以通过如下形成：对控制电极或栅电极的表面进行氧化或氮化，或者在控制电极或栅电极的表面上形成氧化物膜或氮化物膜。作为在控制电极或栅电极的表面上进行氧化的方法，尽管还取决于用于形成控制电极或栅电极的材料，但是可以使用利用O2等离子体的氧化方法和阳极化方法。此外，作为在控制电极或栅电极的表面上进行氮化的方法，尽管还取决于用于形成控制电极或栅电极的材料，但是可以使用利用N2等离子体的氮化方法。或者，例如对于Au电极，控制电极或栅电极的表面通过浸渍法等以自组装方式被其官能团能够与该控制电极或栅电极化学偶合的绝缘分子(诸如其一个末端用巯基修饰的直链烃)覆盖，因而能够在控制电极或栅电极的表面上形成绝缘层。或者，栅绝缘层可以通过如下形成：用硅烷醇衍生物(硅烷偶联剂)修饰控制电极或栅电极的表面。
在本公开中，基体可以包括氧化硅基材料(例如SiOX或SOG)、氮化硅(SiNY)、和金属氧化物高k绝缘膜(诸如氧化铝(Al2O3)或HfO2)。当基体由这些材料形成时，基体可以形成在从下列材料中适当选择的支撑体上(或支撑体上方)。也就是说，作为支撑体或与上述基体不同的基体，可以使用具有柔韧性的塑料膜、塑料片或塑料基板，它们以聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或PVA、PVP、聚醚砜(PES)、聚酰亚胺、PC、PET、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)作为示例，此外，还可以使用云母。例如，当使用由高分子材料(诸如具有柔韧性的有机聚合物)形成的基体时，可以将电子器件或半导体器件与具有弯曲表面性质的显示装置或电子设备仪器组装。或者，作为基体，可以使用各种玻璃基板，其表面形成有绝缘膜的各种玻璃基板，石英基板，其表面形成有绝缘膜的石英基板，其表面形成有绝缘膜的硅基板，蓝宝石基板，由各种合金(诸如不锈钢或各种金属)形成的金属基板。对于具有电绝缘形式的支撑体而言，可以适当地选择任意上列材料。此外，作为支撑体，可以使用导电基板(由诸如金或铝的金属形成的基板，由高取向石墨形成的基板或不锈钢基板)。此外，根据半导体器件的构造和结构，该半导体器件可以形成在支撑体上。然而，支撑体也可以由上列材料形成。
本公开可以适用于例如图像显示装置或制造所述图像显示装置的方法。本文中，作为图像显示装置，可以使用各种图像显示装置，诸如所谓的桌上型个人计算机、笔记本型个人计算机、移动型个人计算机、个人数字助手(PDAs)、便携式电话、电子书、电子纸(诸如电子报纸)、看板、海报、公告板(诸如黑板)、复印机、作为打印机用纸替代品的可再写纸、电子计算机、家用电器的显示部分、点卡等的卡显示部分、电子广告、电子POP等等。此外，还可以使用各种照明装置。
当本公开的电子器件或半导体器件适用于显示装置或各种电子设备并使用时，其可以作为一体式集成电路(其中支撑体与多个半导体器件集成)，也可以在电子器件或半导体器件被独立地分割之后作为单独的部分。此外，电子器件或半导体器件可以采用树脂密封。
[第一实施方式]
第一实施方式涉及根据本公开的第一至第六方面的电子器件，具体涉及具有三端子结构的底栅-底接触型TFT和根据本公开的第一和第二方面的半导体器件的制造方法。
第一实施方式或第二至第八实施方式的电子器件至少包含第一电极；第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间。
在本文中，在第一实施方式的具有三端子结构的底栅-底接触型TFT中，如示意性地表示部分截面图的图1D所示，栅电极12形成在基体11上作为控制电极，栅绝缘层13形成在栅电极12和基体11上作为绝缘层，一对源/漏电极15形成在栅绝缘层13上作为第一和第二电极，形成在所述源/漏电极对15之间的栅绝缘层13上的沟道形成区域14和形成在所述源/漏电极15上方的沟道形成区域延伸部14A形成活性层，并且电荷注入层16形成在所述源/漏电极15的每一个和沟道形成区域延伸部14A之间。
这里，基体11由硅基板形成，栅电极12(控制电极)由金(Au)形成，栅绝缘层13(绝缘层)由SiO2形成，源/漏电极15(第一和第二电极)由金(Au)形成，沟道形成区域14和沟道形成区域延伸部14A(活性层)由并五苯形成。这也以相同方式应用于此后公开的第二至第八实施方式。
此外，在第一实施方式中，电荷注入层16由通过电荷注入层被氧化而电传导率的值增加了的有机材料形成。此外，当用于形成电荷注入层-前驱体层的有机化合物的电传导率(电导率、导电率)的数值用σl表示，并且用于形成电荷注入层(通过对电荷注入层-前驱体层进行氧化得到)的有机化合物的电传导率的数值用σ2表示时，σ2/σl等于0.06Ω-1·m-1/1×10-5Ω-1·m-1＝6000。或者，电荷注入层16由Weitz型氧化-还原基有机化合物(处于氧化态时在分子结构的末端产生六-π体系的氧化-还原基有机化合物)的氧化物形成。或者，电荷注入层16由π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物的氧化物形成。或者，电荷注入层16由具有二硫属原子五元环的有机化合物的氧化物形成。或者，电荷注入层16由TTF的氧化物形成。这也以相同方式应用于此后公开的第二至第八实施方式。本文中，Weitz型氧化-还原基有机化合物或具有4n+3π电子的环状材料通过拉出一个电子(即通过进行氧化)产生6π体系，或者由于其形成具有4n+2π电子的稳定芳族环而易于在空气中氧化。也就是说，该化合物被置于空气中，空穴自发被掺杂，从而提高了电传导率。这样的有机化合物被放置在电极和有机半导体材料之间的界面上，因而可以容易引入具有良好可控性的电荷注入用掺杂层。其结果，抑制了由于接触部分的降解而引起的元件劣化，从而实现了电子器件和半导体的高可靠性和高性能。
此后，将参照示意性表示基体等部分截面图的图1A至1D描述第一实施方式的半导体器件的制造方法。
[工艺-100]
首先，栅电极12形成在基体11上。具体地，用于基于抗蚀层形成栅电极的图案形成在基体11上。然后，通过真空蒸镀法在基体11和抗蚀层上顺序形成Ti层作为粘附层和Au层作为栅电极12。粘附层并未示于附图中。当进行蒸镀时，基体11被安装在可以在蒸镀期间调节温度并且抑制基体温度增加的基体支架(未示出)上，因而能够进行膜形成而基体11的变形被尽可能地抑制了。然后，通过剥离法去除抗蚀层，从而能够获得由Au层形成的栅电极12。
[工艺-110]
然后，栅绝缘层13形成在基体11和栅电极12上。也就是说，栅绝缘层13形成在所得结构的整个表面上。具体地，由SiO2形成的栅绝缘层13基于溅射方法形成在栅电极12和基体11上(参见图1A)。当进行栅绝缘层13的形成时，栅电极12的一部分被硬掩膜覆盖，因而能够形成栅电极12的提取部(extraction portion)，而无需光刻工艺。
[工艺-120]
然后，一对源/漏电极15形成在栅绝缘层13上。具体地，基于真空蒸镀法顺序形成具有约0.5nm厚度的钛(Ti)层(未示出)作为粘附层和具有约25nm厚度的金(Au)层作为源/漏电极15。当形成这些层时，栅绝缘层13的一部分被硬掩膜覆盖，因而能够形成源/漏电极15，而无需光刻工艺。
[工艺130]
然后，基于喷墨打印方法在源/漏电极15的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层。此外，如上所述，有机化合物包括稍后要描述的Weitz型氧化-还原基有机化合物、π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物、具有二硫属原子五元环的有机化合物或具有单硫属原子六元环的有机化合物。然后，对电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而得到具有5nm厚度的电荷注入层16(参见图1C)。该附图中，电荷注入层16仅形成在源/漏电极15的顶表面上。然而，电荷注入层16并不仅形成在源/漏电极15的顶表面上，还可以形成在源/漏电极15的侧表面上。这也以相同方式适用于以后要描述的实施方式。在电荷注入层-前驱体层上进行的氧化是在空气气氛下的自然氧化，但并不局限于此。氧化(包括对电荷注入层-前驱体层的加热)可以在氧气气氛下进行(或在氧化气氛下进行)。具体地，氧化在空气气氛、60℃和30分钟的条件下进行。以这种方式，TTF被氧化，如图9所示。
[工艺-140]
然后，由有机半导体材料形成的沟道形成区域14形成在位于源/漏电极对15之间的栅绝缘层13上，而且由有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部14A形成在源/漏电极15的每一个的上方，具体形成在电荷注入层16上(参见图1D)。具体地，有机半导体层基于旋涂法形成在所得结构的整个表面上，然后被干燥。如果需要，有机半导体材料层然后被图案化，从而可以获得沟道形成区域14和沟道形成区域延伸部14A。
例如，在这个工艺之后制造图像显示装置的方法中，图像显示部分(具体例如为包括有机电致发光元件、电泳显示元件或半导体发光元件的图像显示部分)可以基于公知方法形成在半导体器件上或上方。此外，在如下要描述的各个实施方式中，可以在电子器件或半导体器件的制造完成后进行相同的工艺，从而获得图像显示部分。
在第一实施方式中，因为形成了电荷注入层16，所以源/漏电极15和沟道形成区域延伸部14A之间的接触电阻的数值与未形成电荷注入层15的对比例相比可以减少约85％。此外，可以增强有效迁移率。图10和11分别图示了第一实施方式和对比例的接触电阻数值的测量结果和有效迁移率的测量结果。这里，图10和11中的曲线A和B图示了第一实施方式和对比例的测量结果。图10的横轴表示沟道长度(单位：10-3cm)，图10的纵轴表示接触电阻(单位：106Ω·cm)。Y-截距的数值是接触电阻值。此外，图11的横轴表示栅-源电压VGS(单位：V)，图11的纵轴表示漏电流ID(单位：10-6A)。此外，漏电压Vd恒定为-30V。
此外，电荷注入层-前驱体层可由TTF的衍生物(具体为具有5nm厚度的MDT-TTF)形成而不是由TTF形成，并且可以以与第一实施方式相同的方式制造半导体器件，从而以与第一实施方式相同的程度降低接触电阻。类似地，电荷注入层-前驱体层可由四硫杂并环戊二烯、四硫杂并环戊二烯的衍生物(具体为TTM-TTP、CnTTM-TTP)、四硫杂并四苯或六硫代并五苯形成，并且可以以与第一实施方式相同的方式制造半导体器件，从而以与第一实施方式相同的程度降低接触电阻。
此外，电荷注入层16由具有单硫属原子六元环的有机化合物的氧化物形成。具体地，电荷注入层-前驱层由吡喃烯或二硫杂吡喃烯形成，并且以与第一实施方式相同的方式制造半导体器件，从而以与第一实施方式相同的程度降低接触电阻。
[第二实施方式]
第二实施方式涉及根据本公开的第一至第六方面的电子器件，具体涉及具有三端子结构的底栅-顶接触型TFT和根据本公开的第三和第四方面的半导体器件的制造方法。
在第二实施方式的具有三端子结构的底栅-顶接触型TFT中，如示意性地表示部分截面图的图2D所示，栅电极22形成在基体21上作为控制电极，栅绝缘层23形成在栅电极22和基体21上作为绝缘层，沟道形成区域24和沟道形成区域延伸部24A形成在栅绝缘层23上作为活性层，一对源/漏电极25形成在沟道形成区域延伸部24A上方作为第一和第二电极，并且电荷注入层26形成在所述源/漏电极25的每一个和沟道形成区域延伸部24A之间。
此后，将参照示意性表示基体等部分截面图的图2A至2D描述第二实施方式的半导体器件的制造方法。
[工艺-200]
首先，栅电极22以与第一实施方式的[工艺-100]相同的方式形成在基体21上，然后栅绝缘层23以与第一实施方式的[工艺-110]相同的方式形成在基体21和栅电极22上(参见图2A)。
[工艺-210]
然后，由有机半导体材料形成的沟道形成区域24和沟道形成区域延伸部24A以与第一实施方式的[工艺-140]相同的方式形成在栅绝缘层23上(参见图2B)。此外，尽管有机半导体材料层可以根据需要图案化以形成沟道形成区域24和沟道形成区域24A，但是图案化有机半导体材料层可以在稍后描述的[工艺-220]之后进行，也可以在[工艺230]之后进行。
[工艺-220]
然后，以与第一实施方式的[工艺-130]相同的方式，将由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层形成在沟道形成区域延伸部24A，然后对该电荷注入层-前驱体层进行氧化。以这种方式，可以形成较之电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层26(参见图2C)。此外，如上所述，有机化合物包括选自Weitz型氧化-还原基有机化合物、π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物、具有二硫属原子五元环的有机化合物和具有单硫属原子六元环的有机化合物中的任意一种。
[工艺-230]
然后，以与第一实施方式的[工艺-120]相同的方式，将源/漏电极对25形成在沟道形成区域24A的上方，具体形成在电荷注入层26上(参见图2D)。
在第二实施方式中，随着电荷注入层26的形成，源/漏电极25和沟道形成区域延伸部24A之间的接触电阻的数值与未形成电荷注入层的对比例相比也可以以与第一实施方式相同的程度减少。
此外，电荷注入层-前驱体层可由TTF的衍生物形成而不是由TTF形成(具体为第一实施方式中描述的TTF的衍生物)，并且可以以与第二实施方式相同的方式制造半导体器件，从而以与第二实施方式相同的程度降低接触电阻。类似地，电荷注入层-前驱体层可由四硫杂并环戊二烯、四硫杂并环戊二烯的衍生物(具体为第一实施方式中描述的四硫杂并环戊二烯的衍生物)、四硫杂并四苯或六硫代并五苯形成，并且可以以与第二实施方式相同的方式制造半导体器件，从而以与第二实施方式相同的程度降低接触电阻。
此外，电荷注入层由具有单硫属原子六元环的有机化合物的氧化物形成。具体地，电荷注入层-前驱层由吡喃烯、吡喃烯的衍生物(具体为第一实施方式中描述的吡喃烯的衍生物)、二硫杂吡喃烯、二硫杂吡喃烯的衍生物(具体为第一实施方式中描述的二硫杂吡喃烯的衍生物)形成，并且以与第二实施方式相同的方式制造半导体器件，从而以与第二实施方式相同的程度降低接触电阻。
[第三实施方式]
第三实施方式是第二实施方式中描述的半导体器件的制造方法的变形例。
此后，将参照示意性表示基体等部分截面图的图3A至3D描述第三实施方式的半导体器件的制造方法。
[工艺-300]
首先，栅电极22以与第一实施方式的[工艺-100]相同的方式形成在基体21上，然后栅绝缘层23以与第一实施方式的[工艺-110]相同的方式形成在基体21和栅电极22上。
[工艺-310]
然后，以与第一实施方式的[工艺-140]相同的方式，由有机半导体材料形成的有机半导体材料层24B形成在栅绝缘层23上，然后由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层基于旋涂法形成在有机半导体材料层24B上。然后氧化电荷注入层-前驱体层。由此可以形成较之电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层26(参见图3A)。然后对电荷注入层26和有机半导体材料层24B进行图案化，从而获得具有沟道形成区域24、沟道形成区域延伸部24A和形成在沟道形成区域24和沟道形成区域延伸部24A上的电荷注入层26的结构(参见图3B)
[工艺-320]
然后，以与第一实施方式的[工艺-120]相同的方式，将源/漏电极对25形成在沟道形成区域24A的上方，具体形成在电荷注入层26上(参见图3C)。此外，源/漏电极25在一些情况下也形成在沟道形成区域24A和电荷注入层26的侧表面上。
[工艺-330]
然后，利用源/漏电极25作为刻蚀掩膜通过刻蚀去除沟道形成区域24上的一部分电荷注入层26(参见图3D)。对于刻蚀，例如可以使用采用诸如乙醇的不良溶剂的湿刻蚀法或者用于有机半导体材料的干刻蚀法。这也以相同方式适用于第四实施方式或第七实施方式。
[第四实施方式]
第四实施方式也是第二实施方式的变形例。
此后，将参照示意性表示基体等部分截面图的图4A至4D描述第四实施方式的半导体器件的制造方法。
[工艺-400]
首先，栅电极22以与第一实施方式的[工艺-100]相同的方式形成在基体21上，然后栅绝缘层23以与第一实施方式的[工艺-110]相同的方式形成在基体21和栅电极22上。
[工艺-410]
然后，以与第一实施方式的[工艺-140]相同的方式，由有机半导体材料形成的有机半导体材料层24B形成在栅绝缘层23上，然后光敏性氟基绝缘材料层形成在位于要形成沟道形成区域的那部分区域的有机半导体材料层24B上，并且经受曝光和显影，从而得到保护层27。
[工艺-420]
由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层基于旋涂法形成在有机半导体材料层24B和保护层27上。然后氧化电荷注入层-前驱体层。由此可以形成较之电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层26(参见图4A)。然后对电荷注入层26和有机半导体材料层24B进行图案化，从而获得具有沟道形成区域24、沟道形成区域延伸部24A和形成在保护层27和沟道形成区域延伸部24A上的电荷注入层26的结构(参见图4B)
[工艺-430]
然后，以与第一实施方式的[工艺-120]相同的方式，将源/漏电极对25形成在沟道形成区域24A的上方，具体形成在电荷注入层26上(参见图4C)。此外，源/漏电极25在一些情况下也形成在沟道形成区域24A和电荷注入层26的侧表面上。
[工艺-440]
然后，利用源/漏电极25作为刻蚀掩膜例如通过利用氧气的干刻蚀法去除沟道形成区域24上的一部分电荷注入层26(参见图4D)。当通过刻蚀去除一部分电荷注入层26时，通过保护层27保护沟道形成区域，从而可以可靠地保护沟道形成区域24免于受损。
[第五实施方式]
第五实施方式涉及根据本公开的第一至第六方面的电子器件，具体涉及具有三端子结构的顶栅-底接触型TFT和根据本公开的第五和第六方面的半导体器件的制造方法。
在第五实施方式的具有三端子结构的顶栅-底接触型TFT中，如示意性地表示部分截面图的图5D所示，一对源/漏电极35形成在基体31上作为第一和第二电极，形成在所述源/漏电极对35之间的基体31上的沟道形成区域34和形成在源/漏电极35上方的沟道形成区域延伸部34A被形成为活性层，栅绝缘层33形成在沟道形成区域34和沟道形成区域延伸部34A上作为绝缘层，栅电极32形成在栅绝缘层33上并面向沟道形成区域34作为控制电极，并且电荷注入层36形成在所述源/漏电极35和沟道形成区域延伸部34A之间。
此后，将参照示意性表示基体等部分截面图的图5A至5D描述第五实施方式的半导体器件的制造方法。
[工艺-500]
首先，以与第一实施方式的[工艺-120]相同的方式，将源/漏电极对35形成在基体31上(参见图5A)。
[工艺-510]
然后，以与第一实施方式的[工艺-130]相同的方式，将由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层形成在源/漏电极35的每一个上，然后对该电荷注入层-前驱体层进行氧化。由此，可以形成较之电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层36(参见图5B)。此外，如上所述，有机化合物包括选自如下的至少一种有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物、π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物、具有二硫属原子五元环的有机化合物和具有单硫属原子六元环的有机化合物。
[工艺-520]
然后以与第一实施方式的[工艺-140]相同的方式，将由有机半导体材料形成的沟道形成区域34形成在源/漏电极对35之间，而且将由有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部34A形成在源/漏电极35的每一个的上方，具体形成在电荷注入层36上(参见图5C)
[工艺-530]
接下来，栅绝缘层以与第一实施方式的[工艺-110]相同的方式形成在沟道形成区域34和沟道形成区域延伸部34A上，然后栅电极32以与第一实施方式的[工艺-100]相同的方式形成在沟道形成区域34上的部分栅绝缘层33之上。
在第五实施方式中，随着电荷注入层36的形成，源/漏电极35和沟道形成区域延伸部34A之间的接触电阻的数值与未形成电荷注入层36的对比例相比也可以以与第一实施方式相同的程度减少。
此外，电荷注入层-前驱体层可由TTF的衍生物形成而不是由TTF形成(具体为第一实施方式中描述的TTF的衍生物)，并且可以以与第五实施方式相同的方式制造半导体器件，从而以与第五实施方式相同的程度降低接触电阻。类似地，电荷注入层-前驱体层可由四硫杂并环戊二烯、四硫杂并环戊二烯的衍生物(具体为第一实施方式中描述的四硫杂并环戊二烯的衍生物)、四硫杂并四苯或六硫代并五苯形成，并且可以以与第五实施方式相同的方式制造半导体器件，从而以与第五实施方式相同的程度降低接触电阻。
此外，电荷注入层由具有单硫属原子六元环的有机化合物的氧化物形成。具体地，电荷注入层-前驱层由吡喃烯、吡喃烯的衍生物(具体为第一实施方式中描述的吡喃烯的衍生物)、二硫杂吡喃烯、二硫杂吡喃烯的衍生物(具体为第一实施方式中描述的二硫杂吡喃烯的衍生物)形成，并且以与第五实施方式相同的方式制造半导体器件，从而以与第五实施方式相同的程度降低接触电阻。
[第六实施方式]
第六实施方式涉及根据本公开的第一至第六方面的电子器件，具体涉及具有三端子结构的顶栅-顶接触型TFT和根据本公开的第七和第八方面的半导体器件的制造方法。
在第六实施方式的具有三端子结构的顶栅-顶接触型TFT中，如示意性地表示部分截面图的图6D所示，沟道形成区域44和沟道形成区域延伸部44A形成在基体41上作为活性层，一对源/漏电极45形成在沟道形成区域延伸部44A上方作为第一和第二电极，栅绝缘层43形成在源/漏电极对45和沟道形成区域44上作为绝缘层，栅电极42形成在栅绝缘层43上作为控制电极，并且电荷注入层46形成在所述源/漏电极45和沟道形成区域延伸部44A之间。
此后，将参照示意性表示基体等部分截面图的图6A至6D描述第六实施方式的半导体器件的制造方法。
[工艺-600]
首先，以与第一实施方式的[工艺-140]相同的方式，将由有机半导体材料形成的沟道形成区域44和沟道形成区域延伸部44A形成在基体41上(参见图6A)。
[工艺-610]
然后，以与第一实施方式的[工艺-130]相同的方式，将由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层形成在沟道形成区域延伸部44A上，然后对该电荷注入层-前驱体层进行氧化。由此，可以形成较之电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层46(参见图6B)。此外，如上所述，有机化合物包括选自如下的至少一种有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物、π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物、具有二硫属原子五元环的有机化合物和具有单硫属原子六元环的有机化合物。
[工艺-620]
然后，源/漏电极对45以与第一实施方式的[工艺-120]相同的方式形成在沟道形成区域延伸部44A上方，具体形成在电荷注入层46上(参见图6C)。
[工艺-630]
接下来，栅绝缘层43以与第一实施方式的[工艺-110]相同的方式形成在沟道形成区域44和源/漏电极对45上，然后栅电极42以与第一实施方式的[工艺-100]相同的方式形成在沟道形成区域44上的部分栅绝缘层之上(参见图6D)。
在第六实施方式中，随着电荷注入层46的形成，源/漏电极45和沟道形成区域延伸部44A之间的接触电阻的数值与未形成电荷注入层46的对比例相比也可以以与第一实施方式相同的程度减少。
此外，电荷注入层-前驱体层可由TTF的衍生物形成而不是由TTF形成(具体为第一实施方式中描述的TTF的衍生物)，并且可以以与第六实施方式相同的方式制造半导体器件，从而以与第六实施方式相同的程度降低接触电阻。类似地，电荷注入层-前驱体层可由四硫杂并环戊二烯、四硫杂并环戊二烯的衍生物(具体为第一实施方式中描述的四硫杂并环戊二烯的衍生物)、四硫杂并四苯或六硫代并五苯形成，并且可以以与第六实施方式相同的方式制造半导体器件，从而以与第六实施方式相同的程度降低接触电阻。
此外，电荷注入层由具有单硫属原子六元环的有机化合物的氧化物形成。具体地，电荷注入层-前驱层由吡喃烯、吡喃烯的衍生物(具体为第一实施方式中描述的吡喃烯的衍生物)、二硫杂吡喃烯、二硫杂吡喃烯的衍生物(具体为第一实施方式中描述的二硫杂吡喃烯的衍生物)形成，并且以与第六实施方式相同的方式制造半导体器件，从而以与第六实施方式相同的程度降低接触电阻。
[第七实施方式]
第七实施方式是第六实施方式中描述的半导体器件的制造方法的变形例。
此后，将参照示意性表示基体等部分截面图的图7A至7C描述第七实施方式的半导体器件的制造方法。
[工艺-700]
首先，以与第一实施方式的[工艺-140]相同的方式，将由有机半导体材料形成的有机半导体材料层形成在基体41上。
[工艺-710]
接下来，由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层基于旋涂法形成在有机半导体材料层上。然后，对该电荷注入层-前驱体层进行氧化。由此，可以形成较之电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层46。然后对电荷注入层46和有机半导体材料层进行图案化，从而获得具有沟道形成区域44、沟道形成区域延伸部44A和形成在沟道形成区域44和沟道形成区域延伸部44A上的电荷注入层46的结构(参见图7A)。
[工艺-720]
接下来，以与第一实施方式的[工艺-120]相同的方式，将源/漏电极对45形成在沟道形成区域延伸部44A上方，具体形成在电荷注入层46上(参见图7B)。此外，源/漏电极45在一些情况下还形成在沟道形成区域延伸部44A和电荷注入层46的侧表面上。
[工艺-730]
利用源/漏电极45作为刻蚀掩膜通过刻蚀去除沟道形成区域44上的部分电荷注入层46(参见图7C)。
[工艺-740]
接下来，栅绝缘层43以与第一实施方式的[工艺-110]相同的方式形成在沟道形成区域44和源/漏电极对45上，然后栅电极42以与第一实施方式的[工艺-100]相同的方式形成在沟道形成区域44上的部分栅绝缘层之上。由此，可以获得具有与图6D所示那些类似的构造和结构的半导体器件。
[第八实施方式]
第八实施方式是第五或第六实施方式的变形例。然而，在第八实施方式中，电子器件具体为双端子型电子器件。此外，如示意性阐述部分截面图的图8A和8B所示，电子器件包括第一电极51、第二电极52、和形成在第一电极51和第二电极之间的活性层53。此外，活性层53由有机半导体材料形成。通过将光照射到活性层53上来产生电力(electric power)。也就是说，第八实施方式的电子器件作为光电转换元件或太阳能电池。或者，电子器件作为发光元件，在对第一电极51和第二电极52施加电压时其中的活性层53发光。本文中，电荷注入层54形成在第一电极51和活性层延伸部53A之间并且形成在第二电极52和活性层延伸部53A之间。此外，附图标号50表示基体。
除了以上描述以及未形成控制电极和绝缘层之外，第八实施方式的电子器件的构造和结构基本上可以与第五或第六实施方式中描述的电子器件的构造和结构相同，因而省略了详细描述。第八实施方式的电子器件可以通过进行与第五实施方式的[工艺-500]至[工艺-520]相同的工艺获得或者通过进行第六实施方式的[工艺-600]至[工艺-620]相同的工艺获得。此外，在一些情况下，可以获得第一电极、电荷注入层、活性层、电荷注入层、和第二电极顺序叠加在基体上的结构和构造。
已经描述了本公开的优选实施方式，但是本公开并不局限于这些实施方式。结构或构造、形成条件、电子器件的制造条件或电子器件仅仅用于说明，可以适当地进行修正。例如，当本公开中获得的电子器件(半导体器件)适用于显示装置或各种电子设备并被使用时，其可以作为一体式集成电路(其中的基体或支撑体与多个半导体器件(半导体器件)集成)，也可以在电子器件(半导体器件)被独立地分割之后作为单独的部分。
此外，本技术还可以如下构成。
[1]<<电子器件：第一方面>>
一种电子器件，所述电子器件至少包含：
第一电极；
第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和
活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，
其中，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且
所述电荷注入层由通过被氧化而电传导率的值增加了的有机材料形成。
[2]<<电子器件：第二方面>>
一种电子器件，所述电子器件至少包含：
第一电极；
第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和
活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，
其中，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且
所述电荷注入层由Weitz型氧化-还原基有机化合物的氧化物形成。
[3]<<电子器件：第三方面>>
一种电子器件，所述电子器件至少包含：
第一电极；
第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和
活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，
其中，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且
所述电荷注入层由π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物的氧化物形成。
[4]<<电子器件：第四方面>>
一种电子器件，所述电子器件至少包含：
第一电极；
第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和
活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，
其中，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且
所述电荷注入层由具有二硫属原子五元环的有机化合物的氧化物形成。
[5]<<电子器件：第五方面>>
一种电子器件，所述电子器件至少包含：
第一电极；
第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和
活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，
其中，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且
所述电荷注入层由具有单硫属原子六元环的有机化合物的氧化物形成。
[6]<<电子器件：第六方面>>
一种电子器件，所述电子器件至少包含：
第一电极；
第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和
活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，
其中，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且
所述电荷注入层由至少一种下述有机化合物的氧化物，所述有机化合物选自包含如下的组：四硫杂富瓦烯及其衍生物、四硫杂并环戊二烯及其衍生物、四硫杂并四苯、六硫代并五苯、吡喃烯及其衍生物和二硫杂吡喃烯及其衍生物。
[7]根据[1]至[6]中任意一项的电子器件，还包括：
绝缘层；和
控制电极，其被设置成隔着绝缘层而面向位于所述第一电极和所述第二电极之间的所述活性层的部分。
[8]<<底栅-底接触型>>
根据权利要求7的电子器件，其中
栅电极形成在基体上作为所述控制电极，
栅绝缘层形成在所述栅电极和所述基体上作为所述绝缘层，
一对源/漏电极形成在所述栅绝缘层上作为所述第一电极和所述第二电极，
形成沟道形成区域和沟道形成区域延伸部作为所述活性层，所述沟道形成区域形成在所述一对源/漏电极之间的所述栅绝缘层上，所述沟道形成区域延伸部形成在所述源/漏电极上方，并且
电荷注入层形成在所述源/漏电极和所述沟道形成区域延伸部之间。
[9]<<底栅-顶接触型>>
根据[7]的电子器件，其中，
栅电极形成在基体上作为所述控制电极，
栅绝缘层形成在所述栅电极和所述基体上作为所述绝缘层，
沟道形成区域和沟道形成区域延伸部形成在栅绝缘层上作为所述活性层，
一对源/漏电极形成在所述沟道形成区域延伸部上方作为所述第一电极和所述第二电极，并且
电荷注入层形成在所述源/漏电极的每一个和所述沟道形成区域延伸部之间。
[10]<<顶栅-底接触型>>
根据[7]的电子器件，其中，
一对源/漏电极形成在所述基体上作为所述第一电极和所述第二电极，
形成沟道形成区域和沟道形成区域延伸部作为所述活性层，所述沟道形成区域形成在所述一对源/漏电极之间的所述栅绝缘层上，所述沟道形成区域延伸部形成在所述源/漏电极上方，
栅绝缘层形成在所述沟道形成区域和所述沟道形成区域延伸部上作为所述绝缘层，
栅电极形成在所述栅绝缘层上并面向所述沟道形成区域作为控制电极，并且
所述电荷注入层形成在所述源/漏电极的每一个和所述沟道形成区域延伸部之间。
[11]<<顶栅-顶接触型>>
根据[7]的电子器件，其中
沟道形成区域和沟道形成区域延伸部形成在基体上作为所述活性层，
一对源/漏电极形成在所述沟道形成区域延伸部上方作为所述第一电极和所述第二电极，
栅绝缘层形成在所述一对源/漏电极和所述沟道形成区域上作为所述绝缘层，
栅电极形成在所述栅绝缘层上作为所述控制电极，并且
所述电荷注入层形成在所述源/漏电极的每一个和所述沟道形成区域延伸部之间。
[12]<<半导体器件的制造方法：第一方面：底栅-底接触型>>
一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成栅电极，然后在所述基体和所述栅电极上形成栅绝缘层；
(B)在所述栅绝缘层上形成一对源/漏电极；和
(C)在设置在所述一对源/漏电极之间的所述栅绝缘层上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域，并且在所述源/漏电极的每一个上方额外形成由所述有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部，
所述方法还在工艺(B)和(C)之间包括以下工艺：
在所述源/漏电极的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后
对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成较之所述电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层。
[13]<<半导体器件的制造方法：第二方面：底栅-底接触型>>
一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成栅电极，然后在所述基体和所述栅电极上形成栅绝缘层；
(B)在所述栅绝缘层上形成一对源/漏电极；和
(C)在设置在所述一对源/漏电极之间的所述栅绝缘层上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域，并且在所述源/漏电极的每一个上方额外形成由所述有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部，
所述方法还在工艺(B)和(C)之间包括以下工艺：
在所述源/漏电极的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后
对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成电荷注入层，
其中所述有机化合物包括至少一种选自如下的有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物；π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物；具有二硫属原子五元环的有机化合物；具有单硫属原子六元环的有机化合物。
[14]<<半导体器件的制造方法：第三方面：底栅-顶接触型>>
一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成栅电极，然后在所述基体和所述栅电极上形成栅绝缘层；
(B)在所述栅绝缘层上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域和沟道形成区域延伸部；和
(C)在所述沟道形成区域延伸部上方形成一对源/漏电极，
所述方法还在工艺(B)和(C)之间包括以下工艺：
在所述沟道形成区域延伸部上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成较之所述电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层。
[15]<<半导体器件的制造方法：第四方面：底栅-顶接触型>>
一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成栅电极，然后在所述基体和所述栅电极上形成栅绝缘层；
(B)在所述栅绝缘层上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域和沟道形成区域延伸部；和
(C)在所述沟道形成区域延伸部上方形成一对源/漏电极，
所述方法还在工艺(B)和(C)之间包括以下工艺：
在所述沟道形成区域延伸部上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成电荷注入层，
其中所述有机化合物包括至少一种选自如下的有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物；π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物；具有二硫属原子五元环的有机化合物；和具有单硫属原子六元环的有机化合物。
[16]<<半导体器件的制造方法：第五方面：顶栅-底接触型>>
一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成一对源/漏电极；
(B)在所述一对源/漏电极之间形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域并且在所述源/漏电极的每一个上方额外形成由所述有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部；和
(C)在所述沟道形成区域和所述沟道形成区域延伸部上形成栅绝缘层，然后在所述沟道形成区域上的所述栅绝缘层的部分上形成栅电极
所述方法还在工艺(A)和(B)之间包括以下工艺：
在所述源/漏电极的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成较之所述电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层。
[17]<<半导体器件的制造方法：第六方面：顶栅-底接触型>>
一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成一对源/漏电极；
(B)在所述一对源/漏电极之间形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域并且在所述源/漏电极的每一个上方额外形成由所述有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部；和
(C)在所述沟道形成区域和所述沟道形成区域延伸部上形成栅绝缘层，然后在所述沟道形成区域上的所述栅绝缘层的部分上形成栅电极
所述方法还在工艺(A)和(B)之间包括以下工艺：
在所述源/漏电极的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成电荷注入层，
其中所述有机化合物包括至少一种选自如下的有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物；π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物；具有二硫属原子五元环的有机化合物；和具有单硫属原子六元环的有机化合物。
[18]<<半导体器件的制造方法：第七方面：顶栅-顶接触型>>
一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部和沟道形成区域；
(B)在所述沟道形成区域延伸部上方形成一对源/漏电极；和
(C)在所述沟道形成区域和所述一对源/漏电极上形成栅绝缘层，然后在所述沟道形成区域上的所述栅绝缘层的部分上形成栅电极，
所述方法还在工艺(A)和(B)之间包括以下工艺：
在所述沟道形成区域延伸部上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成较之所述电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层。
[19]<<半导体器件的制造方法：第七方面：顶栅-顶接触型>>
一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部和沟道形成区域；
(B)在所述沟道形成区域延伸部上方形成一对源/漏电极；和
(C)在所述沟道形成区域和所述一对源/漏电极上形成栅绝缘层，然后在所述沟道形成区域上的所述栅绝缘层的部分上形成栅电极，
所述方法还在工艺(A)和(B)之间包括以下工艺：
在所述沟道形成区域延伸部上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成电荷注入层，
其中所述有机化合物包括至少一种选自如下的有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物；π电子数为4n+3(n是正整数)的具有环结构的有机化合物；具有二硫属原子五元环的有机化合物；和具有单硫属原子六元环的有机化合物。
[20]根据[12]至[19]中任意一项的方法，其中，对所述电荷注入层-前驱体层进行的氧化处理是在空气气氛下的自然氧化。
本公开包含于2011年7月4日向日本专利局递交的日本优先专利申请JP 2011-148018中公开的主题内容，该专利申请的公开内容通过引用插入本文。

Claims (20)

1.一种电子器件，所述电子器件至少包含：
第一电极；
第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和
活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，
其中，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且
所述电荷注入层由有机材料的氧化物形成，所述有机材料的氧化物的电传导率比所述有机材料的高。
2.一种电子器件，所述电子器件至少包含：
第一电极；
第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和
活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，
其中，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且
所述电荷注入层由Weitz型氧化-还原基有机化合物的氧化物形成。
3.一种电子器件，所述电子器件至少包含：
第一电极；
第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和
活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，
其中，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且
所述电荷注入层由π电子数为4n+3的具有环结构的有机化合物的氧化物形成，其中n是正整数。
4.一种电子器件，所述电子器件至少包含：
第一电极；
第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和
活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，
其中，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且
所述电荷注入层由具有二硫属原子五元环的有机化合物的氧化物形成。
5.一种电子器件，所述电子器件至少包含：
第一电极；
第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和
活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，
其中，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且
所述电荷注入层由具有单硫属原子六元环的有机化合物的氧化物形成。
6.一种电子器件，所述电子器件至少包含：
第一电极；
第二电极，其被设置成与所述第一电极间隔开；和
活性层，其被设置在所述第一电极上方至所述第二电极上方并且由有机半导体材料形成，
其中，电荷注入层形成在所述第一电极和所述活性层之间以及所述第二电极和所述活性层之间，并且
所述电荷注入层由至少一种下述有机化合物的氧化物形成，所述有机化合物选自包含如下的组：四硫杂富瓦烯及其衍生物、四硫杂并环戊二烯及其衍生物、四硫杂并四苯、六硫代并五苯、吡喃烯及其衍生物和二硫杂吡喃烯及其衍生物。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电子器件，还包括：
绝缘层；和
控制电极，其被设置成隔着绝缘层而面向位于所述第一电极和所述第二电极之间的所述活性层的部分。
8.根据权利要求7的电子器件，其中
栅电极形成在基体上作为所述控制电极，
栅绝缘层形成在所述栅电极和所述基体上作为所述绝缘层，
一对源/漏电极形成在所述栅绝缘层上作为所述第一电极和所述第二电极，
形成沟道形成区域和沟道形成区域延伸部作为所述活性层，所述沟道形成区域形成在所述一对源/漏电极之间的所述栅绝缘层上，所述沟道形成区域延伸部形成在所述源/漏电极上方，并且
电荷注入层形成在所述源/漏电极和所述沟道形成区域延伸部之间。
9.根据权利要求7的电子器件，其中，
栅电极形成在基体上作为所述控制电极，
栅绝缘层形成在所述栅电极和所述基体上作为所述绝缘层，
沟道形成区域和沟道形成区域延伸部形成在栅绝缘层上作为所述活性层，
一对源/漏电极形成在所述沟道形成区域延伸部上方作为所述第一电极和所述第二电极，并且
电荷注入层形成在所述源/漏电极的每一个和所述沟道形成区域延伸部之间。
10.根据权利要求7的电子器件，其中，
一对源/漏电极形成在基体上作为所述第一电极和所述第二电极，
形成沟道形成区域和沟道形成区域延伸部作为所述活性层，所述沟道形成区域形成在所述一对源/漏电极之间的所述基体上，所述沟道形成区域延伸部形成在所述源/漏电极上方，
栅绝缘层形成在所述沟道形成区域和所述沟道形成区域延伸部上作为所述绝缘层，
栅电极形成在所述栅绝缘层上并面向所述沟道形成区域作为控制电极，并且
所述电荷注入层形成在所述源/漏电极的每一个和所述沟道形成区域延伸部之间。
11.根据权利要求7的电子器件，其中
沟道形成区域和沟道形成区域延伸部形成在基体上作为所述活性层，
一对源/漏电极形成在所述沟道形成区域延伸部上方作为所述第一电极和所述第二电极，
栅绝缘层形成在所述一对源/漏电极和所述沟道形成区域上作为所述绝缘层，
栅电极形成在所述栅绝缘层上作为所述控制电极，并且
所述电荷注入层形成在所述源/漏电极的每一个和所述沟道形成区域延伸部之间。
12.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成栅电极，然后在所述基体和所述栅电极上形成栅绝缘层；
(B)在所述栅绝缘层上形成一对源/漏电极；和
(C)在设置在所述一对源/漏电极之间的所述栅绝缘层上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域，并且在所述源/漏电极的每一个上方额外形成由所述有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部，
所述方法还在工艺(B)和(C)之间包括以下工艺：
在所述源/漏电极的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成较之所述电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层。
13.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成栅电极，然后在所述基体和所述栅电极上形成栅绝缘层；
(B)在所述栅绝缘层上形成一对源/漏电极；和
(C)在设置在所述一对源/漏电极之间的所述栅绝缘层上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域，并且在所述源/漏电极的每一个上方额外形成由所述有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部，
所述方法还在工艺(B)和(C)之间包括以下工艺：
在所述源/漏电极的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成电荷注入层，
其中所述有机化合物包括至少一种选自如下的有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物；π电子数为4n+3的具有环结构的有机化合物，其中n是正整数；具有二硫属原子五元环的有机化合物；具有单硫属原子六元环的有机化合物。
14.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成栅电极，然后在所述基体和所述栅电极上形成栅绝缘层；
(B)在所述栅绝缘层上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域和沟道形成区域延伸部；和
(C)在所述沟道形成区域延伸部上方形成一对源/漏电极，
所述方法还在工艺(B)和(C)之间包括以下工艺：
在所述沟道形成区域延伸部上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成较之所述电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层。
15.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成栅电极，然后在所述基体和所述栅电极上形成栅绝缘层；
(B)在所述栅绝缘层上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域和沟道形成区域延伸部；和
(C)在所述沟道形成区域延伸部上方形成一对源/漏电极，
所述方法还在工艺(B)和(C)之间包括以下工艺：
在所述沟道形成区域延伸部上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成电荷注入层，
其中所述有机化合物包括至少一种选自如下的有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物；π电子数为4n+3的具有环结构的有机化合物，其中n是正整数；具有二硫属原子五元环的有机化合物；和具有单硫属原子六元环的有机化合物。
16.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成一对源/漏电极；
(B)在所述一对源/漏电极之间形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域并且在所述源/漏电极的每一个上方额外形成由所述有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部；和
(C)在所述沟道形成区域和所述沟道形成区域延伸部上形成栅绝缘层，然后在所述沟道形成区域上的所述栅绝缘层的部分上形成栅电极，
所述方法还在工艺(A)和(B)之间包括以下工艺：
在所述源/漏电极的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成较之所述电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层。
17.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成一对源/漏电极；
(B)在所述一对源/漏电极之间形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域并且在所述源/漏电极的每一个上方额外形成由所述有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部；和
(C)在所述沟道形成区域和所述沟道形成区域延伸部上形成栅绝缘层，然后在所述沟道形成区域上的所述栅绝缘层的部分上形成栅电极
所述方法还在工艺(A)和(B)之间包括以下工艺：
在所述源/漏电极的每一个上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成电荷注入层，
其中所述有机化合物包括至少一种选自如下的有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物；π电子数为4n+3的具有环结构的有机化合物，其中n是正整数；具有二硫属原子五元环的有机化合物；和具有单硫属原子六元环的有机化合物。
18.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部和沟道形成区域；
(B)在所述沟道形成区域延伸部上方形成一对源/漏电极；和
(C)在所述沟道形成区域和所述一对源/漏电极上形成栅绝缘层，然后在所述沟道形成区域上的所述栅绝缘层的部分上形成栅电极，
所述方法还在工艺(A)和(B)之间包括以下工艺：
在所述沟道形成区域延伸部上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成较之所述电荷注入层-前驱体层具有更高电传导率的电荷注入层。
19.一种制造半导体器件的方法，所述方法包括以下工艺：
(A)在基体上形成由有机半导体材料形成的沟道形成区域延伸部和沟道形成区域；
(B)在所述沟道形成区域延伸部上方形成一对源/漏电极；和
(C)在所述沟道形成区域和所述一对源/漏电极上形成栅绝缘层，然后在所述沟道形成区域上的所述栅绝缘层的部分上形成栅电极，
所述方法还在工艺(A)和(B)之间包括以下工艺：
在所述沟道形成区域延伸部上形成由有机化合物形成的电荷注入层-前驱体层，然后对所述电荷注入层-前驱体层进行氧化处理，从而形成电荷注入层，
其中所述有机化合物包括至少一种选自如下的有机化合物：Weitz型氧化-还原基有机化合物；π电子数为4n+3的具有环结构的有机化合物，其中n是正整数；具有二硫属原子五元环的有机化合物；和具有单硫属原子六元环的有机化合物。
20.根据权利要求12至19中任一项所述的制造半导体器件的方法，其中，对所述电荷注入层-前驱体层进行的氧化处理是在空气气氛下的自然氧化。
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