DE10335336A1 - Feldeffektbauelemente und Kondensatoren mit Elektrodenanordnung in einer Schichtebene - Google Patents

Feldeffektbauelemente und Kondensatoren mit Elektrodenanordnung in einer Schichtebene Download PDF

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft die Anordnung von Elektroden von Feldeffekt-Bauelementen, insbesondere organische Feldeffekt-Bauelemente. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine kapazitive Kopplung von einer der Elektroden eines Feldeffekt-Bauelements. DOLLAR A Gegenstand der Erfindung ist ein Feldeffekt-Bauelement, insbesondere ein organisches Feldeffekt-Bauelement. Als Feldeffekt-Bauelement soll eine elektrisches bzw. elektronisches Bauelement, das in einer integrierte Schaltung integrierbar ist, verstanden werden, dessen Bauelement-spezifische Wirkung auf der direkten oder indirekten Wirkung eines statischen und/oder dynamischen elektrischen Feldes beruht. Erfindungsgemäß sind vor allem organische Feldeffekt-Transistoren und organische Kondensatoren zu verstehen. Jedoch ebenfalls weitere neuartige Bauelemente, wie zum Beispiel eines kapazitive Leiterbahnbrücke. DOLLAR A Das erfindungsgemäße Feldeffekt-Bauelement ist aus in Ebenen angeordneten funktionellen Schichten aufgebaut und weist zumindest zwei Elektroden auf, die als Anschluss-Elektroden zur elektrischen Kontaktierung des Bauelements zur Verfügung stehen. In dem Bauelement ist erfindungsgemäß weiterhin eine Koppel-Elektrode vorgesehen, mittels deren eine der Elektroden kapazitiv koppelbar ist. Die Koppel-Elektrode ermöglicht, zwei Elektroden in einer gemeinsamen Ebene des Bauelements vorzusehen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die Anordnung von Elektroden von Feldeffekt-Bauelementen, insbesondere organische Feldeffekt-Bauelemente. Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine kapazitive Kopplung von einer der Elektroden eines Feldeffekt-Bauelements.
  • Organische Bauelemente, die sich für organische integrierte Schaltungen eignen, sind im allgemeinen aus verschieden funktionellen Schichten aufgebaut, die unterschiedliche spezifische Materialeigenschaften aufweisen. Diese funktionellen Schichten liegen im wesentlichen in Ebenen vor, die in einer gestapelten und teilweise überdeckenden Weise angeordnet sind. Eine typische Ebenenanordnung bzw. Schichtanordnung eines organischen Bauelements soll am Beispiel eines organischen Feldeffekt-Transistors wie in 1 gezeigt illustriert werden.
  • 1 zeigt einen typischen organischen Feldeffekttransistor (OFET) im "Top-Gate"-Aufbau, d.h. die Gate-Elektrode ist in bezug auf das Transistor-tragende Substrat 10' zu Oberst angeordnet bzw. die Source/Drain-Elektroden sind zuunterst, d.h. zumeist direkt auf dem Substrat 10' aufgebracht. Sind die funktionellen Schichten in umgekehrter Reihenfolge auf dem tragenden Substrat aufgebracht, spricht man von einem "Bottom-Gate"-Aufbau. Der Feldeffekttransistor ist aus mehreren funktionellen Schichten aufgebaut, die auf dem tragenden Substrat angeordnet sind. Die Source- und Drain-Elektroden 11' liegen in einer ersten Ebene, auf die eine Halbleiterschicht in einer zweiten Ebene folgt. Die Halbleiterschicht 12' ist wiederum in einer dritten Ebene durch eine Isolatorschicht 13' von der Gate-Elektrode 14' in der vierten und zuoberst angeordneten Ebene getrennt. Die in 1 dargestell ten Source- und Drain-Elektroden 11' des Transistors weisen eine Fingerstruktur auf. Eine entsprechende Verschaltung der Source-Elektroden bzw. der Drain-Elektroden ist angedeutet. Die Verschaltung wird ebenfalls zur Verbindungsleiter in der ersten Ebene, der Ebene der Source- und Drain-Elektroden 11' realisiert. Der illustrierte organische Feldeffekt-Transistor weist somit einen Gate-Elektroden-Anschluss 3', einen Source-Elektroden-Anschluss 1' und einen Drain-Elektroden-Anschluss 2' auf.
  • Die Halbleiterschicht ist mittels eines elektrischen Feldes in ihren elektrischen Leitfähigkeits-Eigenschaften beeinflussbar, so dass sich zwischen Source- und Drain-Elektroden ein Leitungskanal bilden kann. Dieser wird mittels eines Eingangssignals durch die elektrisch isolierte Gate-Elektrode gesteuert. Das Eingangssignal wird als Spannungssignal an Gate-Elektroden-Anschluss 3' und Source-Elektroden-Anschluss 1' gelegt. Der Ausgangsstrom wird mit zunehmender Feldstärke zwischen Gate-Elektroden-Anschluss 3' und Source-Elektroden-Anschluss 1' größer. Sind solche organische Feldeffekt-Transistoren Bestandteile einer integrierten Schaltung auf einem gemeinsamen Substrat, müssen die Verbindungen zwischen Ebene der Gate-Elektrode 14' und der Ebene der Source-/Drain-Elektroden 11' mit Hilfe von Durchkontaktierungen hergestellt werden. Diese Durchkontaktierungen sind auch als Vias bekannt, das eine Abkürzung für vertical interconnects, d.h. vertikale Zusammenschaltungen bezeichnet.
  • In der industriellen Großserienherstellung zum Beispiel mit Hilfe von Rotationsdruck-Maschinen von organischen Bauelementen und organischen integrierten Schaltungen erfordert die Bildung von Durchkontaktierungen bisher einen hohen Prozessaufwand. Zumal die Bildung von Durchkontaktierungen selbst ein bisher prinzipiell nur unzureichend gelöstes Problem ist. Ferner erfordern weiterhin in der industriellen Großserienherstellung die Ausrichtung (Alignment) der funktionellen Schichten gegeneinander eine großen Prozessaufwand. So ist zum Beispiel in Zusammenhang mit organischen Feldeffekt-Transistoren zu gewährleisten, dass die Flächen der Source/Drain-Elektroden mit der Fläche der Gate-Elektrode in Deckung sind (siehe hierzu 1 in die Ausrichtung der Source-/Drain-Elektroden 11' und der Gate-Elektrode 14'). Abweichungen im Bereich von mehreren Mikrometern können störende parasitäre Kapazitäten nach sich ziehen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, organische Feldeffekt-Bauelemente bereitzustellen, die in einer gemeinsamen Schichtebene liegende Elektroden aufweisen, so dass die Zahl der notwendigen Durchkontaktierungen bei Verwendung dieser Feldeffekt-Bauelemente in organischen integrierten Schaltungen im wesentlichen minimal ist. Ferner soll eine möglicht justagefreie (ausrichtungsfreie) Herstellung der Feldeffekt-Bauelemente ermöglicht werden.
  • Die Aufgabe der Erfindung wird gemäß dem unabhängigen Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind in den anhängigen Ansprüchen definiert.
  • Gegenstand der Erfindung ist ein Feldeffekt-Bauelement, insbesondere ein organisches Feldeffekt-Bauelement. Als Feldeffekt-Bauelement soll ein elektrisches bzw. elektronisches Bauelement, das in eine integrierte Schaltung integrierbar ist, verstanden werden, dessen Bauelement-spezifische Wirkung auf der direkten oder indirekten Wirkung eines statischen und/oder dynamischen elektrischen Feldes beruht. Erfindungsgemäß sind darunter vor allem organische Feldeffekt-Transistoren und organische Kondenstoren zu verstehen, jedoch ebenfalls weitere neuartige Bauelemente, wie zum Beispiel eine kapazitive Leiterbahnbrücke.
  • Das erfindungsgemäße Feldeffekt-Bauelement ist aus in Ebenen angeordneten funktionellen Schichten aufgebaut und weist zumindest zwei Elektroden auf, die als Anschluss-Elektroden zur elektrischen Kontaktierung des Bauelements zur Verfügung ste hen. In dem Bauelement ist erfindungsgemäß weiterhin eine Koppel-Elektrode vorgesehen, mittels deren eine der Elektroden kapazitiv koppelbar ist. Die Koppel-Elektrode ermöglicht, zwei Elektroden in einer gemeinsamen Ebene des Bauelements vorzusehen.
  • Vorzugsweise ist die Koppel-Elektrode in Form einer elektrisch isolierten Leiterbahn ausgebildet, d.h. die Koppel-Elektrode kann als eine elektrisch schwebende Leitbahn bezeichnet werden. Ferner ist die Koppel-Elektrode vorteilhafterweise in dem Bauelement in einer Ebene vorgesehen ist, in der normalerweise eine der Elektroden vorgesehen ist, so dass diese ursprünglich vorgesehene Elektrode in einer anderen Ebene, vorzugsweise in der gemeinsamen Ebene vorgesehen werden kann.
  • Erfindungsgemäß sind die funktionellen Schichten des Bauelements zumindest teilweise in einer Stapelstruktur angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Feldeffekt-Bauelement insbesondere ein organischer Feldeffekt-Transistor, der typischerweise eine Gate-, eine Source- und eine Drain-Elektrode aufweist. Erfindungsgemäß ist die Gate-Elektrode in der gemeinsamen Ebene mit der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode vorgesehen. Die Gate-Elektrode ist ferner mit der Koppel-Elektrode kapazitiv gekoppelt, so dass sich ein für die Funktion des Feldeffekt-Transistors notwendiges Steuerfeld zumindest zwischen der Koppel-Elektrode und der Source-Elektrode ausbildbar ist.
  • Erfindungsgemäß entspricht eine Fläche der Koppel-Elektrode im wesentlichen einer Fläche der Gate-Elektrode und einer aktiven Fläche der Source-Elektrode. Vorzugsweise kann der erfindungsgemäße Feldeffekt-Transistor ersatzweise als ein organischer Feldeffekt-Transistor mit in Serie geschalteter Kapazität an der Gate-Elektrode beschrieben werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Feldeffekt-Bauelement insbesondere ein organischer Kondensator mit zumindest zwei Elektroden. Erfindungsgemäß sind die zwei Elektroden in der gemeinsamen Ebene vorgesehen und koppeln kapazitiv mit der Koppel-Elektrode.
  • Erfindungsgemäß entspricht eine Fläche der Koppel-Elektrode im wesentlichen einer Fläche der zwei Elektroden. Vorzugsweise kann der erfindungsgemäße Kondensator ersatzweise als eine Reihenschaltung von zwei Kondensatoren beschrieben werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist ein Feldeffekt-Bauelement insbesondere eine Leiterbahnbrücke mit zumindest einer ersten und einer zweiten Leiterbahn (22). Die Leitebahnbrücke soll eine Verbindung der zwei Leiterbahnen derart ermöglichen, dass ein oder mehrere Elemente einer (integrierten) Schaltung, insbesondere eine kreuzende Leiterbahn, zwischen den Leiterbahnen vorgesehen werden können. Erfindungsgemäß koppeln die erste und die zweite Leiterbahn mittels der Koppel-Elektrode kapazitiv, so dass eine Signalübertragung zwischen den Leiterbahnen möglich ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Koppel-Elektrode (20, 20', 20'') aus einer Vielzahl an streifenförmigen elektrischen Leitern gebildet. Die Leiter sind hierzu in musterförmigen Raster angeordnet, so dass eine Ausrichtung während der Ausbildung der Koppel-Elektrode nicht durchgeführt werden muss und die kapazitiven Kopplung mit einer oder mehreren weiteren Elektroden dennoch automatisch gewährleistet ist.
  • Vorteilhafterweise kann mit diesem erfindungsgemäßen Konzept die Zahl der Durchkontaktierungen in einer integrierten Schaltung unter Beibehaltung der Strukturdichte (bzw. der Flächendichte der Bauelemente) erheblich reduziert werden, da eine Vielzahl an Elektroden, die schaltungs-spezifisch miteinander verbunden werden in ein und derselben Ebene angeord net sind. Daher sind Durchkontaktierungen nur noch bei wenigen unvermeidlichen Leiterbahnkreuzungen von Nöten. Das hat ferner zur Folge, dass Leckströme und weitere ungewünschte Effekte wie parasitäre Kapazitäten in den integrierten Schaltungen wesentlich minimiert werden.
  • Ferner kann die Serienkapazität der durch die Verwendung der Koppel-Elektrode entstehenden Kopplungsstrecke die Eingangsimpedanz von erfindungsgemäßen Feldeffekt-Transistoren beträchtlich reduzieren und damit deren Schaltzeiten vorteilhafterweise verkürzen. Durch eine Unterteilung der in der gemeinsamen Ebene vorgesehenen Gate-Elektrode des erfindungsgemäßen Feldeffekt-Transistors können weitere Funktionen wie Modulations- und Logikschaltungen realisiert werden.
  • Einzelheiten und bevorzugte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstands ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie den Zeichnungen, anhand deren im folgenden Ausführungsbeispiele detailliert erläutert werden, so dass der erfindungsgemäße Gegenstand klar ersichtlich wird. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 einen organischen Feldeffekt-Transistor (OFET) vom Stand der Technik;
  • 2a einen organischen "Top-Gate"-Feldeffekt-Transistor in einer Schnittansicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2b den organischen "Top-Gate"-Feldeffekt-Transistor von 2a in einer Aufsichtsansicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 3 einen organischen "Bottom-Gate"-Feldeffekt-Transistor in einer Schnittansicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 4a einen organischen Kondensator in einer Schnittansicht gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 4b ein Ersatzschaltbild des organischen Kondensators von 4a gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 eine kapazitiv gekoppelte Leiterbahn-Kreuzung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
  • 6 eine Anordnung von Koppelelektroden für einen organischen Feldeffekt-Transistor nach 2a, 2b oder 3 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • In den folgenden 2a, 2b und 3 sind Ausführungsformen erfindungsgemäßer organischer Feldeffekt-Transistoren (OFETs) illustriert. In 2a und 2b ist ein erster erfindungsgemäßer organischer Feldeffekt-Transistor in einer Schnittansicht und einer Aufsichtsansicht dargestellt, der in dem "Top-Gate"-Aufbau strukturiert ist. In 3 ist ein zweiter erfindungsgemäßer organischer Feldeffekt-Transistor in einer Schnittansicht, der in dem "Bottom-Gate"-Aufbau strukturiert ist.
  • Gemäß 2a weist der erfindungsgemäße organische Feldeffekt-Transistor Source- und Drain-Elektroden 11 in einer ersten Ebene auf, die direkt auf dem Substrat 10 angeordnet ist. Die Source- und Drain-Elektroden sind in Fingerstruktur ausgebildet. Die Verschaltung der Source- und Drain-Elektroden erfolgt ebenfalls in der ersten Ebene und ist in der 2a angedeutet. Ferner ist in einer zweiten Ebene eine Halbleiterschicht 12 angeordnet, welche die Source- und Drain-Elektroden 11. Die Halbleiterschicht 12 ist wiederum in einer dritten Ebene durch eine Isolatorschicht 13 bedeckt. Der bisher beschriebene Aufbau ist vergleichbar mit dem Aufbau eines typischen OFET und insbesondere vergleichbar mit der Darstellung eines solchen typischen OFET in 1.
  • Im Gegensatz zu der OFET Darstellung in 1 weist der erfindungsgemäße Feldeffekt-Transistor jedoch keine auf der Isolatorschicht angeordnete Gate-Elektrode auf. Statt dessen ist eine Koppel-Elektrode 20 auf die Isolatorschicht aufgebracht. Diese Koppel-Elektrode koppelt kapazitiv die Gate-Elektrode 14 ein, die in zusätzlich zu den Source- und Drain-Elektroden 11 angrenzend mit einem vorbestimmten geringen Abstand zu den Source- und Drain-Elektroden 11 in der ersten Ebene gebildet ist. Um die kapazitive Kopplung zu erhalten, überdeckt die Fläche der Koppel-Elektrode 20 zumindest teilweise sowohl die Fläche der Gate-Elektrode 14 als auch die Flächen der Source- und Drain-Elektroden 11.
  • Diese flächige Überdeckung der in der ersten Schichtebene angeordneten Gate-Elektrode 14 und Source-/Drain-Elektroden 11 mit der in der vierten Schichtebene angeordneten Koppel-Elektrode 20 ist in 2b, die eine Aufsichtsansicht darstellt, deutlich zu erkennen. Die Koppel-Elektrode 20 ist zu illustrativen Zwecken transparent gehalten. Ferner zeigt die Aufsichtsansicht von 2b ebenfalls die Verschaltung der Fingerstrukturen der Source-Elektrode bzw. der Drain-Elektrode in der ersten Schichtebene. Die Fläche der Gate-Elektrode 14 ist im wesentlichen ungefähr von vergleichbarer Größe wie die aktive Fläche der Source/Drain-Elektroden 11.
  • Das Konzept der vorliegenden Erfindung sieht somit vor, dass die Gate-Elektrode 14 vorzugsweise in der gleichen Schichtebene liegt wie die Source- und Drain-Elektroden 11 und demnach liegen ebenfalls vorteilhafterweise sowohl der Gate-Elektroden-Anschluss 3, der Source-Elektroden-Anschluss 1 als auch der Drain-Elektroden-Anschluss 2 in der gleichen Schichtebene. Die Koppel-Elektrode 20 ist als elektrisch schwebende Leiterschicht ausgelegt, die kapazitiv sowohl mit der Gate-Elektrode 14 als auch mit den Source- und Drain-Elektroden 11 koppelt.
  • Gemäß 3 weist der erfindungsgemäße organische Feldeffekt-Transistor eine strukturierte Leiterschicht mit einer elektrisch schwebenden Koppel-Elektrode 20 auf, die in einer ersten Ebene auf dem Substart 10 angeordnet ist. Auf der Schicht der Koppel-Elektrode folgt eine Isolatorschicht 13 in einer zweiten Ebene und eine Halbleiteschicht 12 in einer dritten Ebene. Abschließend ist in einer vierten Schichtebene eine strukturierte Leiterschicht angeordnet, die sowohl die Gate-Elektrode 14 als auch die Source- und Drain-Elektroden 11 (in Fingerstruktur) umfasst. Die Fläche der Koppel-Elektrode 20 umfasst im wesentlichen ungefähr die Flächen der Gate-Elektrode 14 und der Source-/Drain-Elektroden 11.
  • Die flächige Überdeckung der in der vierten Ebene angeordneten Gate-Elektrode 14 und Source-/Drain-Elektroden 11 mit der Koppel-Elektrode 20 in der ersten Ebene ist analog zu der in 2b dargestellten Aufsichtsansicht zu sehen.
  • Bei organischen Transistoren vom Stand der Technik, wie beispielhaft in 1 illustriert, liegt das Steuersignal und somit das Steuerfeld an Gate-Elektrode und Source-Elektrode und wirkt zumindest über die dazwischen angeordnete Isolatorschicht (bzw. Halbleiterschicht). Bei einem erfindungsgemäßen Aufbau, wie in den 2a, 2b und 3 dargestellt, wird das Steuersignal, das zwischen Gate-Elektrode und Source-Elektrode anliegt jedoch kapazitiv in die Koppelelektrode eingekoppelt, so dass sich das eigentliche Steuerfeld zwischen Koppel-Elektrode und Source-Elektrode ausbildet, die zumindest durch die zwischenliegende Isolatorschicht voneinander getrennt sind. Die kapazitive Kopplung der Gate-Elektrode mit der Koppel-Elektrode kann ersatzweise als eine Serienkapazität in dem Eingangskreis des Gate-Elektrode-Anschlusses angesehen werden. Die Steuerspannung zwischen Gate-Elektrode und Source-Elektrode wird daher in umgekehrtem Verhältnis zu den Kapazitätswerten kapazitiv geteilt, d.h. der Kapazitätswert von Gate-Elektrode zu Koppel-Elektrode und der Kapazitätswert von Koppel-Elektrode und Source-Elektrode. Die Aussteuerung des Transistors wird von der Feldstärke in der Isolatorschicht über die Halbleiterschicht bestimmt (Feldeffekt). Der Spannungsabfall über diese Isolatorschicht ergibt sich aus dem kapazitiven Teilerverhältnis der beiden Isolatorstrecken. Dieser ist proportional zum Flächenverhältnis der Isolatorstrecken. Da bei der Isolatorstrecke über dem Halbleiter nur die Fingerflächen der Source-Elektrode (im durchgesteuerten Zustand auch die der Drain-Elektrode) zur Kapazität beitragen, wird auch der größere Teil der Spannung hier abfallen.
  • Das vorstehend beschriebene Konzept der kapazitiven Kopplung, um eine vorteilhafte Anordnung von Elektroden-Anschlüsse zu erhalten, lässt sich ebenfalls auf weitere Bauelemente anwenden. Im folgenden werden ein Kondensator und eine Leiterbahnkopplung gemäß Ausführungsformen der Erfindung detailliert beschrieben.
  • Gemäß 4a ist ein erfindungsgemäßer Kondensator realisiert, dessen beide Elektroden (Platten) angrenzend mit einem vorbestimmten Abstand in einer gemeinsamen Schichtebene vorliegen, so dass Kontaktierungen der Elektroden ohne Durchkontaktierungen möglich sind. Die Elektroden des erfindungsgemäßen Kondensators können zum Beispiel in der gleichen Ebene der funktionellen Schicht angeordnet sein, in der ebenfalls die Elektroden (z.B. Gate-, Source- und Drain-Elektrode der vorstehend beschriebenen erfindungsgemäßen organischen Transistoren usw.) weiterer Bauelemente erfindungsgemäß angeordnet sind. Die Elektroden sind mittels einer Koppel-Elektrode 20' in Form einer elektrisch schwebenden Leiterbahn miteinander kapazitiv gekoppelt. Die Fläche der Koppel-Elektrode 20' umfasst im wesentlichen ungefähr die Flächen der beiden Elektrode des Kondensators. Der erfindungsgemäße Kondensator kann als eine Reihenschaltung zweier Kondensatoren aufgefasst werden. Das entsprechende Ersatzschaltbild ist in 4b dargestellt.
  • Vorteilhafterweise lässt sich solch ein erfindungsgemäßer Kondensator auf der in 2a beschriebenen Schichtanordnung realisieren. Das heißt, die Elektroden bzw, die Elektroden-Anschlüsse 25 und 26 des Kondensators sind in einer ersten Ebene auf dem Substrat 10 angeordnet. Die Elektroden des organischen Feldeffekt-Transistors in "Top-Gate"-Aufbau, der in 2a illustriert ist, sind ebenfalls in dieser Schichtebene angeordnet, so dass, wenn gewünscht, eine elektrische Kopplung durch weitere in dieser Ebene gebildete Leiterbahnen einfach zu realisieren ist. Ferner sind eine Halbleiterschicht 12 und eine Isolatorschicht 13 über der Schicht der Kondensator-Elektroden angeordnet. Abschließend ist auf der Isolatorschicht 13 die Koppel-Elektrode 20' aufgebracht. Die Halbleiterschicht 12 ist für die Realisierung eines Kondensators nicht funktionell notwendig, jedoch stört deren Anwesenheit die Funktion des Kondensators nicht, so dass der erfindungsgemäße Kondensator gleichzeitig mit erfindungsgemäßen organischen "Top-Gate"-Feldeffekt-Transistoren hergestellt werden kann. Die Ebenen der Kondensator-Elektroden und der zugehörigen Koppel-Elektrode 20' können alternativ getauscht sein, so dass die Elektroden-Anschlüsse in der gleichen Schichtebene angeordnet sind wie die Elektroden der erfindungsgemäßen organischen "Bottom-Gate"-Feldeffekt-Transistoren.
  • Gemäß 5 kann ebenfalls eine Leiterbahnkopplung mittels einer Koppel-Elektrode 20'' erfolgen, die wiederum als elektrisch schwebende Leiterbahn ausgeführt ist. Diese Kopplung eignet sich zum Beispiel für Signale, die kapazitiv übertragbar sind, wie zum Beispiel Signal zu den Feldeffekt-Transistor-Eingängen bzw. Anschlüssen. Hierfür ist wiederum eine Koppelelektrode flächig über zu kapazitiv koppelnden Leiterbahnen 22 angeordnet. Die in 5 dargestellte Schichtstruktur entspricht ebenfalls wiederum dem in 2a beschriebenen Schichtaufbau aus Halbleiterschicht 12 und Isolatorschicht 13. In 5 ist weiterhin zusätzlich eine Kreuzleitung dargestellt. Durch eine entsprechende Auslegung der Koppel-Elektrode kann ein kapazitives Einkoppeln der zwischen den Leiterbahnen 22 zu übertragenden Signale in die Kreuzleitung 21 verhindert bzw. zumindest minimiert werden. Da lediglich eine elektrische Isolierung der Koppel- Elektrode 20'' für deren Funktion sichergestellt werden muss, kann die Schichtstruktur ebenfalls der in 3 dargestellten entsprechen.
  • Gemäß 6 kann zur Herstellung der erfindungsgemäßen organischen Feldeffekt-Transistoren und organischen integrierten Schaltungen, die auf das erfindungsgemäße Konzept aufbauen, in kontinuierlichen Prozessen (z.B. Rotationsdrucken) kann vorteilhafterweise ein Aufbau gewählt werden, der es ermöglicht, die einzelnen strukturierten Schichten zu bilden ohne die Schichten zueinander ausrichten zu müssen. Die in Zusammenhang mit den erfindungsgemäßen organischen Feldeffekt-Transistoren (siehe 2a, 2b und 3) beschriebenen Koppel-Elektroden 20 werden durch ein sich über die gesamte Fertigungsfläche erstreckendes Streifenmuster-Raster aus streifenförmigen Leiterbahnen in definiertem Muster ersetzt. Die Abmessungen und der Abstand der Elektroden- bzw. Leiterbahnstreifen ist derart gewählt, dass die kapazitive Kopplung der Gate-Elektrode mit der Koppel-Elektrode bzw. die kapazitive Kopplung der Koppel-Elektrode mit den Source-/Drain-Elektroden innerhalb eines organischen Feldeffekt-Transistors sichergestellt ist. Ein unerwünschtes Übersprechen zu anderen Bauelementen ist auszuschließen. Dies wird erreicht, indem die einzelnen organischen Feldeffekt-Transistoren in ausreichendem Abstand zueinander und entsprechend zueinander ausgerichtet angeordnet sein.

Claims (12)

  1. Feldeffekt-Bauelement, insbesondere organisches Feldeffekt-Bauelement, das aus in Ebenen angeordneten funktionellen Schichten (11, 12, 13, 14) aufgebaut ist und zumindest zwei Elektroden (11, 14) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine Koppel-Elektrode (20, 20', 20'') in dem Bauelement vorgesehen ist, mittels deren eine der Elektroden (11, 14) kapazitiv koppelbar ist, so dass zwei Elektroden (11, 14) in einer gemeinsamen Ebene vorgesehen werden können.
  2. Feldeffekt-Bauelement gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel-Elektrode (20, 20', 20'') in Form einer elektrisch isolierten Leiterbahn gebildet ist.
  3. Feldeffekt-Bauelement gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel-Elektrode (20, 20', 20'') in dem Bauelement in einer Ebene vorgesehen ist, in der normalerweise eine der Elektroden (11, 14) vorgesehen ist.
  4. Feldeffekt-Bauelement gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die funktionellen Schichten zumindest teilweise in einer Stapelstruktur angeordnet sind.
  5. Feldeffekt-Bauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere ein organischer Feldeffekt-Transistor mit einer Gate-Elektrode (14), einer Source-Elektrode (11) und einer Drain-Elektrode (11), dadurch gekennzeichnet, dass die Gate-Elektrode mit der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode in der gemeinsamen Ebene vorgesehen ist, wobei die Gate-Elektrode (14) mit der Koppel-Elektrode (20) kapazitiv koppelbar ist, so dass ein Steuerfeld zumindest zwischen der Koppel-Elektrode (20) und der Source-Elektrode (11) ausbildbar ist.
  6. Feldeffekt-Bauelement gemäß Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche der Koppel-Elektrode (20) im wesentlichen einer Fläche der Gate-Elektrode (14) und einer aktiven Fläche der Source-Elektrode (11) entspricht.
  7. Feldeffekt-Bauelement gemäß Anspruch 5 oder Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Feldeffekt-Transistor ersatzweise als ein organischer Feldeffekt-Transistor mit in Serie geschalteter Kapazität an dem Gate-Elektroden-Anschluss (3) beschrieben werden kann.
  8. Feldeffekt-Bauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere ein organischer Kondensator mit zumindest zwei Elektroden, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Elektroden in der gemeinsamen Ebene vorgesehen sind, wobei die zwei Elektroden mittels der Koppel-Elektrode (20'') kapazitiv koppelbar sind.
  9. Feldeffekt-Bauelement gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fläche der Koppel-Elektrode (20') im wesentlichen einer Fläche der zumindest zwei Elektroden entspricht.
  10. Feldeffekt-Bauelement gemäß Anspruch 8 oder Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der organische Kondensator ersatzweise als eine Reihenschaltung von zwei Kondensatoren beschrieben werden kann.
  11. Feldeffekt-Bauelement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere eine Leiterbahnbrücke mit zumindest einer ersten und einer zweiten Leiterbahn (22), dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Leiterbahn mittels der Koppel-Elektrode (20'') kapazitiv koppelbar sind, so dass eine Signalübertragung zwischen den Leiterbahnen (22) möglich ist.
  12. Feldeffekt-Bauelement gemäß einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppel-Elektrode (20, 20', 20'') aus einer Vielzahl an streifenförmigen Leitern gebildet werden kann, die in einem vorbestimmten musterförmigen Raster angeordnet sind.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005017655A1 (de) * 2005-04-15 2006-11-02 Polyic Gmbh & Co. Kg Mehrschichtiger Verbundkörper mit elektronischer Funktion
DE102008061928A1 (de) * 2008-12-15 2010-06-17 Polylc Gmbh & Co. Kg Organisch elektronische Schaltung
US7846838B2 (en) 2005-07-29 2010-12-07 Polyic Gmbh & Co. Kg Method for producing an electronic component
US7940340B2 (en) 2005-07-04 2011-05-10 Polyic Gmbh & Co. Kg Multilayer body with electrically controllable optically active systems of layers
US8056815B2 (en) 2007-09-27 2011-11-15 Polyic Gmbh & Co. Kg RFID transponder

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005044306A1 (de) 2005-09-16 2007-03-22 Polyic Gmbh & Co. Kg Elektronische Schaltung und Verfahren zur Herstellung einer solchen

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US38288A (en) * 1863-04-28 Improved clasp for closing preserve-jars
US195644A (en) * 1877-09-25 Improvement in motors for operating crosscut-saws
DE10116876A1 (de) * 2001-04-04 2002-10-17 Infineon Technologies Ag Selbstjustierte Kontaktdotierung für organische Feldeffekttransistoren

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US38288A (en) * 1863-04-28 Improved clasp for closing preserve-jars
US195644A (en) * 1877-09-25 Improvement in motors for operating crosscut-saws
DE10116876A1 (de) * 2001-04-04 2002-10-17 Infineon Technologies Ag Selbstjustierte Kontaktdotierung für organische Feldeffekttransistoren

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005017655A1 (de) * 2005-04-15 2006-11-02 Polyic Gmbh & Co. Kg Mehrschichtiger Verbundkörper mit elektronischer Funktion
DE102005017655B4 (de) * 2005-04-15 2008-12-11 Polyic Gmbh & Co. Kg Mehrschichtiger Verbundkörper mit elektronischer Funktion
US7812343B2 (en) 2005-04-15 2010-10-12 Polyic Gmbh & Co. Kg Multilayer composite body having an electronic function
US7940340B2 (en) 2005-07-04 2011-05-10 Polyic Gmbh & Co. Kg Multilayer body with electrically controllable optically active systems of layers
US7846838B2 (en) 2005-07-29 2010-12-07 Polyic Gmbh & Co. Kg Method for producing an electronic component
US8056815B2 (en) 2007-09-27 2011-11-15 Polyic Gmbh & Co. Kg RFID transponder
DE102008061928A1 (de) * 2008-12-15 2010-06-17 Polylc Gmbh & Co. Kg Organisch elektronische Schaltung

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