DE10356675A1

DE10356675A1 - Production of an electrode arrangement for a field effect transistor comprises forming an electrically conducting film, dividing along a separating line forming a gap, and extending electrodes against each other

Info

Publication number: DE10356675A1
Application number: DE10356675A
Authority: DE
Inventors: Markus Dr. Krombholz
Original assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Current assignee: Giesecke and Devrient GmbH
Priority date: 2003-01-03
Filing date: 2003-12-04
Publication date: 2004-07-29

Abstract

Production of an electrode arrangement comprises forming a film (1) from an electrically conducting polymer material, dividing the film along a predetermined separating line forming a gap (3) in the form of a line pattern in the film , and extending the electrodes against each other so that the gap has a predetermined width over a part of the pattern. Production of an electrode arrangement comprises forming a film (1) from an electrically conducting polymer material, dividing the film along a predetermined separating line forming a gap (3) in the form of a line pattern in the film so that the film is divided into a first electrode and a second electrode, and extending the electrodes against each other so that the gap has a predetermined width over a part of the pattern. Independent claims are also included for the following: (1) Electrode arrangement produced by the above process; and (2) Electronic component containing an electrode arrangement.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenanordnung, ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Bauelements mit einer Elektrodenanordnung sowie eine nach dem Verfahren hergestellte Elektrodenanordnung und ein elektronisches Bauelement mit einer solchen Elektrodenanordnung.The invention relates to a method for producing an electrode arrangement, a method for producing an electronic component with an electrode arrangement and an electrode arrangement produced by the method and an electronic one Component with such an electrode arrangement.

Der Feldeffekttransistor (FET) ist ein elektronisches Bauelement, das in den unterschiedlichsten elektronischen Schaltungen verwendet wird. Logisch gesehen hat der FET eine Source-Elektrode, eine Drain-Elektrode und eine Gate-Elektrode. Durch Anlegen einer geeigneten Gatespannung an die Gate-Elektrode und einer geeigneten Source-Drain-Spannung zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode wird zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode ein Stromfluss erzeugt. Durch die Gatespannung wird im Bereich zwischen der Source-Elektrode und der Drain-Elektrode ein leitfähiger Kanal mit frei beweglichen Ladungsträgern erzeugt, und durch die Source-Drain-Spannung wird das erforderliche Potentialgefälle bereitgestellt, damit ein Strom von Source nach Drain fließen kann.The field effect transistor (FET) is an electronic component that is used in a wide variety of electronic Circuits is used. Logically, the FET has a source electrode, a drain electrode and a gate electrode. By creating one suitable gate voltage to the gate electrode and a suitable source-drain voltage between the source electrode and the drain electrode is between the source electrode and the drain electrode generate a current flow. The gate voltage is in the area between the source electrode and the drain electrode is a conductive channel with freely movable carriers is generated, and the required source-drain voltage potential gradient provided so that a current can flow from source to drain.

Der klassische Feldeffekttransistor in CMOS-Technologie (CMOS = complementary metal oxide semiconductor) hat die Struktur eines MOSFET (metal oxide semiconductor FET = Metall Oxid Halbleiter FET). Der MOSFET besteht aus einer Halbleiterschicht, einer auf der Halbleiterschicht ausgebildeten Oxidschicht und einer auf der Oxidschicht ausgebildeten Metallschicht. In der Halbleiterschicht sind zwei elektrisch leitfähige Bereiche, nämlich der Source-Bereich und der Drain-Bereich, ausgebildet, die durch den halbleitenden Kanalbereich voneinander getrennt sind. Der Source- und der Drain-Bereich werden beispielsweise durch Ionenimplantation oder durch Eindif fundieren eines geeigneten Metalls bei einer geeigneten Temperatur erzeugt. Durch die Metallschicht ist die Gate-Elektrode ausgebildet.The classic field effect transistor in CMOS technology (CMOS = complementary metal oxide semiconductor) has the structure of a MOSFET (metal oxide semiconductor FET = metal Oxide semiconductor FET). The MOSFET consists of a semiconductor layer, an oxide layer formed on the semiconductor layer and one metal layer formed on the oxide layer. Are in the semiconductor layer two electrically conductive Areas, namely the source region and the drain region, formed by the semiconducting channel area are separated from each other. The source and the drain area will be for example, by ion implantation or by diff a suitable metal at a suitable temperature. The gate electrode is formed by the metal layer.

FETs, die ähnlich wie MOSFETs in CMOS-Technologie aufgebaut sind, lassen sich auch aus Polymermaterialien mit geeigneten elektrischen Leitfähigkeitseigenschaften herstellen. Als elektrisch leitfähige Polymermaterialien für die Elektroden sind beispielsweise Polyanilin (PANI), Polythiophen und Polyacetylen bekannt. Alternativ werden bei FETs auf Polymerbasis die Elektroden aus einem Metall oder aus Indiumzinnoxid (ITO) gefertigt.FETs that are similar to MOSFETs using CMOS technology are built, can also be made of polymer materials with suitable electrical conductivity properties produce. As an electrically conductive Polymer materials for the electrodes are, for example, polyaniline (PANI), polythiophene and polyacetylene. Alternatively, polymer-based FETs the electrodes are made of a metal or indium tin oxide (ITO).

Zur Erzeugung von Source- und Drain-Elektrode aus einem polymeren elektrisch leitfähigen Material wird das elektrisch leitfähige Material beispielsweise aufgedruckt, beispielsweise im Inkjet- oder im Siebdruckverfahren. Dabei wird für die Source- und die Drain-Elektrode jeweils eine Fläche aufgedruckt und zwischen den beiden Elektroden ein Spalt belassen. In und/ oder über den Spalt sowie mindestens teilweise auf die Source- und die Drain-Elektrode wird später halbleitendes Material aufgetragen, durch das der Kanalbereich des FET ausgebildet wird. Mittels bekannter Druckverfahren lassen sich Spalte bis zu ca. 30 um erzeugen. Schmalere Spalte sind nach dem heutigen Stand der Technik drucktechnisch nicht herstellbar.For the generation of source and drain electrodes it becomes electrical from a polymeric, electrically conductive material conductive Material printed, for example, in inkjet or in the screen printing process. This is for the source and drain electrodes one area each printed on and leave a gap between the two electrodes. In and / or about the gap and at least partially on the source and drain electrodes later applied semiconducting material through which the channel area of the FET is trained. Known printing processes can be used Create gaps up to approx. 30 µm. Narrower gaps are after that current state of the art cannot be produced using printing technology.

Ein Ziel bei der Herstellung von FETs ist es, die sogenannte Kanallänge, d.h. die Breite des Spalts zwischen der Source- und der Drain-Elektrode, oder mit anderen Worten den Abstand, den die Elektronen überwinden müssen, um von Source zu Drain zu gelangen, möglichst klein zu halten, da sich dadurch die Schaltzeit und der Stromverbrauch des FET reduzieren lassen. Für den oben beschriebenen Polymer-FET bedeutet dieses Ziel, dass der Spalt zwi schen der Source- und der Drain-Elektrode möglichst schmal gestaltet werden muss.A goal in the manufacture of It is FETs, the so-called channel length, i.e. the width of the gap between the source and drain electrodes, or in other words the distance the electrons cover have to, to get from source to drain as small as possible, because this reduces the switching time and power consumption of the FET to let. For In the polymer FET described above, this goal means that the Gap between the source and drain electrodes as possible must be made narrow.

In der Prototypenfertigung verwendete Verfahren, mit denen sich kleine Polymerstrukturen mit schmalen Spalten erzeugen lassen, sind die Laserablation und die Laserumwandlung. Bei diesen Verfahren wird zunächst eine durchgehende Schicht aus einem, beispielsweise elektrisch leitfähigen, Polymermaterial erzeugt, beispielsweise durch Aufdrucken oder durch Aufschleudern im spin-coat-Verfahren. Anschließend wird ein auf die Schicht fokussierter Laserstrahl entlang eines vorbestimmten Linienmusters über die Schicht verfahren. Dadurch wird entlang des Linienmusters das Polymermaterial abgetragen (Laserablation) oder in ein verändertes Polymermaterial mit veränderten elektrischen, beispielsweise halbleitenden, Leitfähigkeitseigenschaften umgewandelt (Laserumwandlung). Sowohl Laserablation als auch Laserumwandlung sind sehr aufwendig und langsam und werden daher zwar in der Prototypenfertigung aber nicht in der Serienfertigung eingesetzt.Used in prototype manufacturing Processes with which small polymer structures with narrow Letting gaps be created is laser ablation and laser conversion. In this procedure, first of all a continuous layer of a, for example electrically conductive, polymer material generated, for example by printing or by spin coating in the spin coat process. Then one on the layer focused laser beam along a predetermined line pattern across the Shift process. This will make the polymer material along the line pattern removed (laser ablation) or in a modified polymer material changed electrical, for example semiconducting, conductivity properties converted (laser conversion). Both laser ablation and laser conversion are very complex and slow and are therefore used in prototype production but not used in series production.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Elektrodenanordnung mit zwei Elektroden aus einem Polymermaterial mit einem schmalen Spalt zwischen den beiden Elektroden zu schaffen, ein darauf aufbauendes elektronisches Bauteil zu schaffen und einfache Verfahren zu schaffen, mit denen sich eine solche Elektrodenanordnung und ein solches elektronisches Bauteil erzeugen lassen.The invention is based on the object Basically, an electrode arrangement with two electrodes made of a polymer material with a narrow gap between the two electrodes to create an electronic component based thereon and simple To create methods with which such an electrode arrangement and have such an electronic component produced.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach einem der unabhängigen Verfahrensansprüche und durch eine Elektrodenanordnung und ein elektro nisches Bauteil nach einem der entsprechenden unabhängigen Produktansprüche.The task is solved by a method according to one of the independent method claims and by an electrode arrangement and an electronic component one of the corresponding independent Product claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren

– wird in einem ersten Schritt aus einem elektrisch leitfähigen Polymermaterial ein Film ausgebildet,
– in einem zweiten Schritt der Film entlang eines vorbestimmten Linienmusters durchtrennt, so dass in dem Film ein Spalt in Form des Linienmusters ausgebildet wird, durch den der Film in eine erste Elektrode und eine zweite Elektrode geteilt ist, und
– werden in einem dritten Schritt die erste Elektrode und die zweite Elektrode derart gegeneinander verstreckt, dass der Spalt, zumindest über einen Teil des Linienmusters hinweg oder im Mittel, eine vorbestimmte Breite bekommt.

In the method according to the invention

In a first step, a film is formed from an electrically conductive polymer material,
- In a second step, the film is cut along a predetermined line pattern, so that a gap in the form of the line pattern is formed in the film, through which the film into a first electrode and a second electrode is divided, and
- In a third step, the first electrode and the second electrode are stretched against one another in such a way that the gap, at least over part of the line pattern or on average, has a predetermined width.

Das Verstrecken wird durch Zug auf die erste Elektrode und die zweite Elektrode, d.h. auf die beiden Teilfilme, die durch den Spalt voneinander getrennt sind, bewirkt. Der Zug wird in der Filmebene, in der sich der Film erstreckt, ausgeübt oder wird zumindest so ausgeübt, dass er eine Zug-Komponente in der Filmebene hat. Dabei wird der Zug so ausgeübt, dass die erste und die zweite Elektrode voneinander entfernt werden. Der Film kann zum Verstrecken frei aufgespannt werden. Alternativ kann der Film zum Verstrecken auf eine Unterlage aufgespannt werden. Die Unterlage kann eine plane oder gewölbte Form haben, je nachdem, welche Form zum Verstrecken zweckmäßig ist.The stretching is done by train on the first electrode and the second electrode, i.e. on the two Sub-films, which are separated from each other by the gap. The pull is exerted on the film plane in which the film extends is practiced at least that he's a train component in the film level. The train is exercised so that the first and the second electrode can be removed from each other. The film can be used for Stretching can be freely spanned. Alternatively, the film can be used for Stretching can be clamped onto a base. The underlay can be a flat or arched Have shape, depending on which shape is appropriate for stretching.

Die vorbestimmte Breite des Spalts liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 40 μm, vorzugsweise bei ungefähr 10 μm.The predetermined width of the gap is preferably in the range from 5 to 40 μm, preferably approximately 10 μm.

Dadurch, dass der Film durchtrennt wird, wird ein sehr schmaler Spalt ausgebildet zwischen den zwei so erzeugten Teilfilmen, durch die die beiden Elektroden gebildet sind. Durch das nachfolgende Verstrecken der beiden Elektroden gegeneinander wird der Spalt auf eine definierte Breite gedehnt.By cutting the film a very narrow gap is formed between the two partial films thus produced, through which the two electrodes are formed are. By the subsequent stretching of the two electrodes against each other the gap is stretched to a defined width.

Je nachdem, welche Form der Spalt hat, wird die Richtung oder werden die Richtungen, in die die Verstreckung durchgeführt wird, passend ausgewählt. Verläuft beispielsweise der Spalt geradlinig, so erfolgt die Verstreckung vorzugsweise in eine einzige, zur Richtung des Spalts senkrechte Richtung.Depending on the shape of the gap has the direction or will be the directions in which the stretching carried out is selected appropriately. runs for example, the gap is straight, so the stretching takes place preferably in a single one perpendicular to the direction of the gap Direction.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform folgt der Spalt einem kammförmigen Linienmuster. Das Kammmuster kann dabei zickzackförmig sein. Vorzugsweise ist das Kammmuster zinnenförmig kammartig, d.h. der Spalt hat abwechselnde senkrecht zueinander verlaufende Abschnitte.According to a preferred embodiment follows the gap is a comb-shaped Line pattern. The comb pattern can be zigzag. Preferably the comb pattern is crenellated, i.e. the gap has alternating perpendicular to each other Sections.

Bei einem Spalt in Form eines kammförmigen Linienmusters wird der Film vorzugsweise derart in zwei unterschiedliche, insbesondere zueinander im wesentlichen senkrechte, Richtungen verstreckt, dass der gesamte Spalt überall im wesentlichen die gleiche Breite bekommt. Dazu wird der Film vorzugsweise in zwei Richtungen verstreckt, von denen jeweils eine auf der Richtung einer Spaltrichtung bei dem Kammmuster senkrecht steht. Bei dem zinnenförmigen Kammmuster hat der Spalt beispielsweise Abschnitte, die in x-Richtung verlaufen, und andere Abschnitte, die in der zur x-Richtung senkrechten y-Richtung verlaufen. Entsprechend werden die Elektroden in x- und y-Richtung gegeneinander verstreckt, indem Zug auf sie ausgeübt wird.With a gap in the form of a comb-shaped line pattern the film is preferably divided into two different, in particular mutually essentially perpendicular, directions stretched that the whole gap everywhere gets essentially the same width. For this, the film is preferred stretched in two directions, one in each direction a split direction in the comb pattern is perpendicular. In which crenelated For example, the gap has comb-shaped sections in the x-direction and other sections in the y direction perpendicular to the x direction run. The electrodes in the x and y directions are correspondingly stretched against each other by pulling on them.

Vor dem Verstrecken kann der Film bzw. können die beiden Elektroden erwärmt werden. Kühlt die Elektrodenanordnung dann wieder ab, verbleibt die Verstreckung im Polymermaterial. Zusätzlich oder alternativ kann die verstreckte Elektrodenanordnung im Anschluss an das Verstrecken aktiv abgekühlt werden, um die Verstreckung zu fixieren.Before stretching the film can or can the two electrodes warmed become. cools the electrode arrangement then again, the stretching remains in the polymer material. additionally or alternatively, the stretched electrode arrangement can follow be actively cooled before stretching to fix the stretch.

Alternativ wird die verstreckte Elektrodenanordnung durch UV-Bestrahlung oder Erhitzen fixiert. Diese Art der Fixierung ist für Polymermaterialien geeignet, die in ein flüchtiges Lösungsmittel gelöst oder suspendiert oder anderweitig eingebracht aufgetragen werden, beispielsweise mittels spincoating (Aufschleudern). Vorzugsweise behält das Polymermaterial dabei noch eine Rest-Elastizität, wird also nicht spröde, sondern bleibt immer noch biegsam.Alternatively, the stretched electrode assembly fixed by UV radiation or heating. This type of fixation is for Suitable polymer materials that are dissolved or suspended in a volatile solvent or applied otherwise, for example by means of spin coating. Preferably the polymer material retains a residual elasticity, does not become brittle, but still remains flexible.

Der Film aus dem Polymermaterial wird vorzugsweise auf einer Trägerschicht ausgebildet. Der Film kann insbesondere auf die Trägerschicht aufgedruckt werden oder nach dem spin-coat-Verfahren auf die Trägerschicht aufgeschleudert werden.The film made of the polymer material is preferably on a carrier layer educated. The film can be applied in particular to the carrier layer be printed on or by the spin-coat method on the carrier layer be hurled.

Die Trägerschicht ist vorzugsweise aus einem elastischen Folienmaterial, insbesondere einem Polymermaterial, beispielsweise Polyester, gebildet. Hierdurch kann der durchtrennte Film zusammen mit dem Trägermaterial verstreckt werden. Beim Durchtrennen des Films bleibt die Trägerschicht vorzugsweise unverletzt.The backing layer is preferred made of an elastic film material, in particular a polymer material, for example polyester. As a result, the severed Film together with the backing material be stretched. The carrier layer remains when the film is cut preferably uninjured.

Bei der Variante der Erfindung, bei der der Film auf einer Trägerschicht ausgebildet wird, wird gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung das Fixieren der verstreckten Elektrodenanordnung durch UV-Bestrahlung durchgeführt wird. Bei dieser Ausgestaltung ist die Trägerschicht als eine Trägerfolie mit einem ein- oder beidseitig aufgebrachten, noch nicht vollständig gehärteten UV-Lack ausgebildet. Auf den UV-Lack bzw. auf den UV-Lack auf einer der beiden Seiten wird der Film aufgetragen. Der aufgetragene Film wird durchtrennt und gemeinsam mit der Trägerschicht verstreckt. Anschließend wird der UV-Lack durch UV-Bestrahlung gehärtet. Dadurch werden die gesamte Trägerschicht und auf ihr befindliche Strukturen, insbesondere die verstreckte Elektrodenanordnung, fixiert.In the variant of the invention, at the film on a backing is formed according to a advantageous embodiment of fixing the stretched electrode arrangement performed by UV radiation becomes. In this embodiment, the carrier layer is a carrier film with a UV varnish applied on one or both sides that is not yet fully hardened educated. On the UV varnish or on the UV varnish on one of the The film is applied to both sides. The film applied will severed and stretched together with the backing layer. Then will the UV varnish is hardened by UV radiation. This will make the whole backing and structures on it, especially the stretched ones Electrode arrangement, fixed.

Die fertig durchtrennte und verstreckte Elektrodenanordnung kann entweder von der Trägerschicht entfernt und auf ein gewünschtes Substrat, z.B. ein Papier oder eine Folie, übertragen werden oder für weitere Prozessschritte auf der Trägerschicht verbleiben.The finished severed and stretched Electrode arrangement can either be removed from the carrier layer and on a desired one Substrate, e.g. a paper or foil, transferred or for further Process steps on the carrier layer remain.

Zum Durchtrennen des Films wird der Film beispielsweise gestanzt, mechanisch geschnitten oder mit einem Laser geschnitten.To cut the film, the For example, film punched, mechanically cut or with a Laser cut.

Der Film wird vorzugsweise ungefähr in der Mitte durchtrennt, so dass die erste Elektrode und die zweite Elektrode ungefähr gleich große Flächeninhalte haben, da es für viele Anwendungen zweckmäßig ist, wenn die beiden Elektroden in etwa gleich groß sind. Für andere Anwendungen wird der Film entsprechend angepasst durchtrennt, bei Bedarf mit unterschiedlich großen Elektrodenflächen.The film is preferably approximately in the middle severed so that the first electrode and the second electrode approximately same size surface areas have it for many applications is appropriate if the two electrodes are approximately the same size. For other applications, the Cut film appropriately adapted, if necessary with different huge Electrode surfaces.

Das elektrisch leitende Polymermaterial weist vorzugsweise mindestens ein Polymermaterial aus der Materialgruppe auf, die Polyanilin (PANI), Polythiophen und Polyacetylen umfasst. Als ein Polythiophen kann dabei beispielsweise Poly-3,4-ethylen-dioxithiophen (PEDOT) oder ein anderes Polythiophen-Derivat vorgesehen sein. Vorzugsweise ist der gesamte Film aus einem einzigen der genannten Materialien gebildet.The electrically conductive polymer material preferably has at least one polymer material from the group of materials comprising polyaniline (PANI), polythiophene and polyacetylene. For example, poly-3,4-ethylene-dioxithiophene (PEDOT) or another polythiophene derivative can be provided as a polythiophene. The entire film is preferably formed from a single one of the materials mentioned.

Zum Herstellen eines elektronischen Bauteils mit einer erfindungsgemäßen Elektrodenanordnung wird zunächst wie oben beschrieben eine Elektrodenanordnung hergestellt. Nach dem Verstrecken werden zumindest auf Teilbereichen des Films eine oder mehrere weitere Schichten ausgebildet.To make an electronic Component with an electrode arrangement according to the invention will first produced an electrode arrangement as described above. To stretching becomes one or at least on parts of the film formed several more layers.

Gemäß einer Ausgestaltung kann dabei vorgesehen sein, dass dadurch, dass die eine oder mehreren weiteren Schichten auf der Elektrodenanordnung ausgebildet wird, die verstreckte Elektrodenanordnung fixiert wird. Diese Art der Fixierung kann auch zusätzlich zum weiter oben beschriebenen thermischen Fixieren (erzielt durch Kühlen und/oder Erhitzen) durchgeführt werden.According to one embodiment, it should be provided that the one or more further layers are formed on the electrode arrangement, the stretched electrode arrangement is fixed. That kind of Fixation can also be additional for thermal fixing described above (achieved by Cool and / or heating) become.

Das elektronische Bauteil kann beispielsweise eine Diode sein. In diesem Fall wird auf der Elektrodenanordnung eine halbleitende Schicht, beispielsweise eine Schicht aus einem halbleitenden Polymermaterial ausgebildet. Die halbleitende Schicht erstreckt sich vorzugsweise in den Spalt hinein. Die erste Elektrode und die zweite Elektrode bilden die beiden Anschlüsse der Diode. Als halbleitendes Polymermaterial kann beispielsweise ein Poly-3-alkylthiophen (P3AT) oder ein Polyfluoren (F8T2) verwendet werden.The electronic component can, for example be a diode. In this case, on the electrode assembly a semiconducting layer, for example a layer of a semiconducting polymer material formed. The semiconducting layer preferably extends into the gap. The first electrode and the second electrode form the two connections of the Diode. For example, a can be used as the semiconducting polymer material Poly-3-alkylthiophene (P3AT) or a polyfluorene (F8T2) can be used.

Polyfluoren (F8T2) hat gegenüber Poly-3-alkylthiophen (P3AT) den Vorteil, dass es stabiler ist, genauer, dass es eine um einen Faktor von ungefähr 10 höhere Haltbarkeitsdauer unter dem Einfluss von Umwelteinflüssen wie z.B. Feuchtigkeit und/oder Sauerstoff hat.Polyfluorene (F8T2) has poly-3-alkylthiophene (P3AT) the advantage that it is more stable, more precisely that it is a by a factor of approximately 10 higher Shelf life under the influence of environmental factors such as e.g. Has moisture and / or oxygen.

Als weitere Schichten kann weiter beispielsweise vorgesehen sein, dass

– auf dem verstreckten polymeren Film mit dem Spalt eine halbleitende erste Schicht ausgebildet wird,
– auf der halbleitenden ersten Schicht eine elektrisch isolierende zweite Schicht ausgebildet wird und
– auf der elektrisch isolierenden zweiten Schicht eine elektrisch leitfähige dritte Schicht ausgebildet wird.

It can also be provided as further layers, for example, that

A semiconducting first layer is formed on the stretched polymer film with the gap,
- An electrically insulating second layer is formed on the semiconducting first layer and
- An electrically conductive third layer is formed on the electrically insulating second layer.

In diesem Fall ist das elektrische Bauteil als ein FET mit polymerer Source- und Drain-Elektrode ausgebildet. Durch die halbleitende erste Schicht ist insbesondere der Kanalbereich ausgebildet. Hierzu wird die halbleitende erste Schicht vorzugsweise so ausgebildet, dass sie sich in den Spalt hinein erstreckt. Durch die elektrisch isolierende zweite Schicht ist die Gateisolierung ausgebildet. Durch die elektrisch leitfähige dritte Schicht ist die Gate-Elektrode ausgebildet. Die erste, zweite und dritte Schicht werden bei Bedarf weiter prozesstechnisch strukturiert, beispielsweise mittels Lithographie, Ätztechniken und dergleichen.In this case it is electrical Component designed as an FET with polymeric source and drain electrodes. By the semiconducting first layer is in particular the channel region educated. For this, the semiconducting first layer is preferred formed so that it extends into the gap. By the electrically insulating second layer is the gate insulation educated. Due to the electrically conductive third layer Gate electrode formed. The first, second and third layers are further process-related if necessary structured, for example by means of lithography, etching techniques and the same.

Gemäß einer Ausgestaltung des Bauteils ist vorgesehen, dass mindestens eine von der ersten, zweiten und dritten Schicht aus einem Polymermaterial mit einer entsprechenden elektrischen Leitfähigkeit gebildet ist. Vorzugswei se sind alle drei Schichten aus Polymermaterialien gebildet. Die jeweilige Polymerschicht kann in diesem Fall durch Aufdrucken oder durch Aufschleudern (spin-coating) auf die jeweils darunterliegende Schicht aufgetragen werden. Bei Bedarf wird vor dem Aufbringen einer nächsten Schicht die darunterliegende Schicht fixiert, beispielsweise thermisch fixiert, beispielweise durch Erhitzen bei geeigneter Temperatur im Ofen, um insbesondere Lösungsmittel, in welchem das Polymermaterial eingebracht ist, beispielsweise gelöst oder suspendiert ist, zu entfernen, oder durch Abkühlen, je nachdem in welcher Form und nach welchem Verfahren das Polymermaterial aufgetragen wird.According to an embodiment of the component it is provided that at least one of the first, second and third layer of a polymer material with a corresponding electrical conductivity is formed. All three layers are made of polymer materials educated. The respective polymer layer can in this case Print on or by spin-coating on each underlying layer can be applied. If necessary, before putting up another one Layer fixes the underlying layer, for example thermally fixed, for example by heating at a suitable temperature in the oven, especially for solvents, in which the polymer material is introduced, for example dissolved or suspended, to remove, or by cooling, depending on which one Form and by which method the polymer material is applied becomes.

Als halbleitendes Polymermaterial kann beispielsweise Poly-3-alkylthiophen (P3AT) oder Polyfluoren (F8T2) verwendet werden. Als elektrisch isolierendes Polymermaterial kann beispielsweise Polyhydroxystyrol (PHS) verwendet werden.As a semiconducting polymer material can, for example, poly-3-alkylthiophene (P3AT) or polyfluorene (F8T2) can be used. As an electrically insulating polymer material For example, polyhydroxystyrene (PHS) can be used.

Alternativ können für die drei Schichten auch jeweils nicht-polymere geeignete Materialien verwendet werden, die halbleitend, elektrisch isolierend bzw. elektrisch metallisch leitfähig sind.Alternatively, each for the three layers suitable non-polymeric materials are used which are semiconducting, are electrically insulating or electrically metallic conductive.

Die erfindungsgemäße Elektrodenanordnung hat vorzugsweise einen Spalt mit einer Breite von höchstens 10 μm, da bei einer größeren Spaltbreite die Transferzeit von Elektronen von der ersten zur zweiten Elektrode zu groß ist.The electrode arrangement according to the invention has preferably a gap with a width of at most 10 μm, since with a larger gap width the transfer time of electrons from the first to the second electrode is too big.

Im folgenden wird die Erfindung an Hand einer der Veranschaulichung dienenden Ausführungsform und unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:The following is the invention Handed to an illustrative embodiment and with reference explained in more detail on the drawing. In the drawing shows:

1 einen auf eine Trägerfolie aus Polyester aufgedruckten Film 1 aus einem elektrisch leitfähigen Polymermaterial; 1 a film printed on a carrier film made of polyester 1 made of an electrically conductive polymer material;

2 den Film 1 aus 1, mit einer darin eingestanzten Kammstruktur 3; 2 the movie 1 out 1 , with a comb structure stamped into it 3 ;

3 den Film aus 2 nach dem Verstrecken; 3 the film 2 after stretching;

4 eine vergrößerte Teilansicht des Films aus 3. 4 an enlarged partial view of the film 3 ,

1 zeigt einen auf eine Trägerfolie 2 aus Polyester aufgedruckten Film 1 aus einem elektrisch leitfähigen Polymermaterial. Der Film 1 wurde im Inkjet-Verfahren auf die Trägerfolie 2 aufgedruckt. Sowohl die Trägerfolie 2 als auch der Film 1 sind dehnbar. Der Film 1 hat eine rechteckige Grundform und erstreckt sich in der x-y-Ebene. Seine Kanten verlaufen in x- bzw. y-Richtung. Der Film 1 wird entlang eines zinnenförmigen kammförmigen Musters eingestanzt, so dass der Film entlang des Musters vollständig durchtrennt wird und ein kammförmiger Spalt 3 entsteht. Die Linien des Musters verlaufen in x- und y-Richtung. 1 shows one on a carrier film 2 made of polyester printed film 1 made of an electrically conductive polymer material. The film 1 was applied to the carrier film using the inkjet process 2 printed. Both the carrier film 2 as well as the movie 1 are stretchy. The film 1 has a rectangular basic shape and extends in the xy plane. Its edges run in the x and y directions. The film 1 is along egg A crenellated comb-shaped pattern is punched so that the film is completely cut along the pattern and a comb-shaped gap 3 arises. The lines of the pattern run in the x and y directions.

2 zeigt den Film mit dem Spalt 3 in Form des eingestanzten zinnenförmig-kammfömigen Musters. 2 shows the film with the gap 3 in the form of the stamped crenellated pattern.

Der gestanzte Film 1 wird nun in x- und y-Richtung mit einer solchen Zugkraft und Geschwindigkeit verstreckt, dass der Spalt 3 in allen seinen Abschnitten eine Breite von ca. 8 μm erhält. Die Zugkraft und Geschwindigkeit sind außerdem so gewählt, dass der Film 1 beim Verstrecken nicht reißt. 3 zeigt den Film 1 aus 2 nach dem Verstrecken.The die cut film 1 is now stretched in the x and y directions with such a tensile force and speed that the gap 3 has a width of approx. 8 μm in all its sections. The traction and speed are also chosen so that the film 1 does not tear when stretched. 3 shows the film 1 out 2 after stretching.

4 zeigt eine vergrößerte Teilansicht des verstreckten Films 1 aus 3, in der der durch die Verstreckung aufgeweitete kammförmige Spalt 3 besser zu erkennen ist. Die Breite des Spalts 3 beträgt bei der beschriebenen Ausführungsform ca. 8 μm und im allgemeinen vorzugsweise höchstens 10 μm. 4 shows an enlarged partial view of the stretched film 1 out 3 , in which the comb-shaped gap widened by the stretching 3 is easier to see. The width of the gap 3 in the described embodiment is approximately 8 μm and generally preferably at most 10 μm.

Somit ist gemäß dem Verfahren aus einem vormals durchgehenden elektrisch leitfähigen Film 1 eine Elektrodenanordnung mit einer ersten Elektrode und einer von der zweiten Elektrode elektrisch isolierten zweiten Elektrode ausgebildet worden, mit einem ca. 8 μm breiten isolierenden Spalt 3 zwischen den beiden Elektroden.Thus, according to the method, it is made of a previously continuous electrically conductive film 1 an electrode arrangement with a first electrode and a second electrode electrically insulated from the second electrode has been formed, with an approximately 8 μm wide insulating gap 3 between the two electrodes.

Claims

Method for producing an electrode arrangement with a first electrode and a second electrode from an electrically conductive polymer material, wherein - in a first step, a film ( 1 ) is formed - in a second step the film ( 1 ) is cut along a predetermined line pattern so that in the film ( 1 ) A gap ( 3 ) in the form of the line pattern through which the film ( 1 ) is divided into the first electrode and the second electrode, and - in a third step, the first electrode and the second electrode are stretched against one another in such a way that the gap ( 3 ), at least over part of the line pattern or on average, a predetermined width.

A method according to claim 1, characterized in that the predetermined width of the gap ( 3 ) is in the range from 5 to 40 μm, preferably approximately 10 μm.

A method according to claim 1 or 2, characterized in that the film ( 1 ) from the polymer material on a carrier layer ( 2 ) is trained.

A method according to claim 3, characterized in that the film ( 1 ) by printing on the carrier layer ( 2 ) is trained.

A method according to claim 3, characterized in that the film ( 1 ) by spin-coating onto the carrier layer ( 2 ) is trained.

Method according to one of claims 3 to 5, characterized in that the carrier layer ( 2 ) is formed from an elastic film material, in particular a polymer material.

Method according to one of claims 1 to 6, characterized in that for severing the film ( 1 ) the film ( 1 ) is punched.

Method according to one of claims 1 to 7, characterized in that for severing the film ( 1 ) the film ( 1 ) is cut mechanically or with a laser.

Method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the film ( 1 ) is cut approximately in the middle, so that the first electrode and the second electrode have approximately the same area.

Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that the gap ( 3 ) follows a comb-shaped line pattern.

A method according to claim 10, characterized in that the film ( 1 ) is stretched in two different, in particular mutually perpendicular, directions such that the entire gap ( 3 ) has essentially the same width everywhere.

Method according to one of claims 1 to 11, characterized in that the stretched film ( 1 ) is thermally fixed, in particular by the fact that the film ( 1 ) is heated before stretching and / or cooled after stretching.

Method according to one of claims 1 to 12, characterized in that that the electrically conductive Polymer material at least one polymer material from the material group which comprises polyaniline (PANI), polythiophene and polyacetylene, and especially poly-3,4-ethylenedioxithiophene (PEDOT) and others Includes polythiophene derivatives.

Method for producing an electronic component, an electrode arrangement being produced according to one of claims 1 to 13 and after stretching at least on partial areas of the film ( 1 ) at least one further layer is formed.

A method according to claim 14, characterized in that as further layers - on the film ( 1 ) a semiconducting first layer is formed, - an electrically insulating second layer is formed on the semiconducting first layer and - an electrically conductive third layer is formed on the electrically insulating second layer.

A method according to claim 15, characterized in that the semiconducting first layer is formed so that it is in the gap ( 3 ) extends into it.

A method according to claim 15 or 16, characterized in that that at least one of the first, second and third layers made of a polymer material with a corresponding electrical conductivity is formed.

Electrode arrangement with a first electrode and a second electrode made of a film ( 1 ) are trained and through a the film ( 1 ) cutting gap ( 3 ) are separated from each other, the gap ( 3 ) has a maximum width of 10 μm.

Electrode arrangement according to claim 18, characterized in that the gap ( 3 ) is comb-shaped.

Electronic component with an electrode arrangement according to claim 18 or 19.

Electronic component according to claim 20, further comprising: - one on the film ( 1 ) formed semiconducting first layer, - an electrically insulating second layer formed on the semiconducting first layer and - an electrically conductive third layer formed on the electrically insulating second layer.

Electronic component according to Claim 21, characterized in that the semiconducting first layer extends into the gap ( 3 ) extends into it.

Electronic component according to claim 21 or 22, characterized in that at least one of the first, second and third layers of a polymer material with a corresponding electrical conductivity is formed.