DE112009000610T5 - Organischer Dünnfilmtransistor - Google Patents

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Abstract

Organischer Dünnfilmtransistor mit Source- und Drainelektroden, wobei ein organischer Halbleiter in einem Kanalbereich zwischen Source- und Drainelektroden vorgesehen ist, mit einer Gateelektrode und einem Dielektrikum zwischen Source- und Drainelektroden und der Gateelektrode, bei der die Source- und Drainelektroden sich in wenigstens einer physikalischen und/oder Materialeigenschaft voneinander unterscheiden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf organische Dünnfilmtransistoren, und insbesondere auf die physikalischen und Materialeigenschaften einer Source- und einer Drainelektrode, die einen Teil des organischen Dünnfilmtransistors bilden.
  • Transistoren können in zwei Haupttypen unterteilt werden: Transistoren mit bipolarem Übergang und Feldeffekttransistoren. Beide Typen weisen eine gemeinsame Struktur darin auf, dass sie drei Elektroden mit einem dazwischen angeordneten Halbleitermaterial in einem Kanalbereich aufweisen. Die drei Elektroden eines bipolaren Transistors sind bekannt als Emitter, Kollektor und Basis, während bei einem Feldeffekttransistor die drei Elektroden als Source, Drain und Gate bekannt sind. Bipolare Transistoren können als strombetriebene Einheiten beschrieben werden, da der Strom zwischen Emitter und Kollektor durch den Strom gesteuert wird, der zwischen Basis und Emitter fließt. Im Gegensatz dazu können Feldeffekttransistoren als spannungsbetriebene Einrichtungen beschrieben werden, da der Strom, der zwischen Source und Drain fließt, durch die Spannung zwischen Gate und Source gesteuert wird.
  • Transistoren können auch als P-Typ und N-Typ klassifiziert werden, je nachdem, ob sie Halbleitermaterial enthalten, das positive Ladungsträger leitet (Löcher) oder negative Ladungsträger (Elektronen). Das Halbleitermaterial kann ausgewählt werden gemäß der Fähigkeit Ladung aufzunehmen, zu leiten oder abzugeben. Die Fähigkeit des Halbleitermaterials, Löcher oder Elektronen aufzunehmen, zu leiten und abzugeben, kann durch Doping des Materials verbessert werden.
  • Z. B. kann ein P-Typ-Transistor durch Auswahl eines Halbleitermaterials gebildet werden, das für die Aufnahme, die Leitung und die Abgabe von Löchern effizient ist und ein Material für die Source- und Drainelektroden gewählt wird, dass bei der Injizierung und Aufnahme von Löchern aus dem Halbleitermaterial effizient ist. Eine gute Energiepegelanpassung der Fermiebene der Elektroden an die HOMO-Ebene des Halbleitermaterials kann die Löcherinjizierung und Aufnahme verbessern. Im Gegensatz dazu kann ein N-Typ-Transistor durch Auswahl eines Halbleitermaterials ausgewählt werden, das effizient in der Aufnahme, der Leitung und der Abgabe von Elektronen ist, und durch Auswahl eines Materials für die Source- und Drainelektroden, das wirksam ist bei der Injizierung von Elektronen in und Aufnahme von Elektronen aus dem Halbleitermaterial. Eine gute Energiepegelanpassung der Fermiebene der Elektroden an die LUMO-Ebene des Halbleitermaterials kann die Elektroneninjektion und die Aufnahme verbessern.
  • Transistoren können durch Ablage der Komponenten in dünnen Filmen ausgebildet werden, um einen Dünnfilmtransistor (TFT) herzustellen. Wenn ein organisches Material als Halbleitermaterial in einem solchen Element verwendet wird, ist dies als organischer Dünnfilmtransistor (OTFT) bekannt.
  • OTFT's können bei geringen Kosten und bei niedrigen Temperaturen, wie in einem Lösungsprozess, hergestellt werden. Darüber hinaus sind OTFT's kompatibel mit flexiblen Kunststoffsubstraten, die die Möglichkeit schaffen, OTFT's im großen Maßstab auf flexiblen Substraten in einem Rolle-zu-Rolle-Verfahren herzustellen.
  • Gemäß 1 enthält die allgemeine Architektur eines organischen Dünnfilmtransistors (OTFT) mit bodenseitigem Gate einer Gateelektrode 12, die auf einem Substrat 10 abgelegt ist. Eine Isolierschicht 11 eines dielektrischen Materials ist auf der Gateelektrode 12 abgelegt und die Source- und Drainelektroden 13 und 14 sind auf der Isolationsschicht 11 des dielektrischen Materials abgelegt. Die Source- und Drainelektroden 13 und 14 weisen einen Abstand zueinander auf, um einen Kanalbereich zwischen ihnen zu bilden, der über der Gateelektrode 12 liegt. Ein organisches Halbleitermaterial 15 (OSC) ist im Kanalbereich zur Verbindung von Source- und Drainelektroden 13 und 14 abgelegt. Das OSC-Material 15 kann sich wenigstens teilweise über die Source- und Drainelektroden 13, 14 erstrecken.
  • Alternativ ist es bekannt, eine Gateelektrode an der Oberseite eines organischen Dünnfilmtransistors vorzusehen, um einen sogenannten organischen Topgate Dünnfilmtransistor zu bilden. In einer solchen Architektur können die Source- und Drainelektroden auf einem Substrat abgelegt sein und voneinander beabstandet sein, um dazwischen einen Kanalbereich zu bilden. Eine Schicht eines organischen Halbleitermaterials ist im Kanalbereich abgelegt, um Source- und Drainelektroden zu verbinden, und es kann sich wenigstens teilweise über die Source- und Drainelektroden erstrecken. Über dem organischen Halbleitermaterial ist eine Isolierschicht eines dielektrischen Materials abgelegt, das sich ebenfalls wenigstens teilweise über die Source- und Drainelektroden erstrecken kann. Eine Gateelektrode ist über der Isolierschicht angeordnet und befindet sich über dem Kanalbereich.
  • Ein organischer Dünnfilmtransistor kann aus einem festen oder flexiblem Substrat hergestellt werden. Feste Substrate können aus Glas oder Silizium gewählt sein und flexible Substrate können dünnes Glas oder Kunststoff wie Poly(ethylen-terephtalat) (PET), Poly(ethylen-naphtalat)PEN, Polykarbonat und Polyimid umfassen.
  • Die organischen Halbleitermaterialen können durch Verwendung eines geeigneten Lösungsmittels in Lösungen verarbeitet werden. Exemplarische Lösungsmittel enthalten Mono- oder Poly-alkylbenzene, wie Toluol und Xylen, Tetralin und Chloroform. Eine bevorzugte Lösungsablabetechnik umfasst eine Rotationsbeschichtung und Tintenstrahlbedruckung. Andere Lösungsablagetechniken umfassen Tauchbeschichtung, Rolldruck und Siebdruck.
  • Die Länge des Kanals zwischen den Source- und Drainelektroden kann bis zu 500 Mikron betragen, jedoch vorzugsweise beträgt die Länge weniger als 200 Mikron, noch weiter bevorzugt weniger als 100 Mikron, höchst bevorzugt weniger als 20 Mikron.
  • Die Gateelektrode kann aus einem weiten Bereich von leitenden Materialien, wie z. B. einem Metall (z. B. Gold) oder einer Metallverbindung (z. B. Indiumzinnoxid) bestehen. Alternativ können leitfähige Polymere als Gateelektrode abgelegt werden. Solche leitfähigen Polymere können aus einer Lösung unter Verwendung von z. B. einer Rotationsbeschichtung oder einer Tintenstrahldrucktechnologie und anderen Lösungsablagetechniken, wie oben beschrieben, abgelegt werden.
  • Die Isolierschicht enthält ein dielektrisches Material, das aus isolierenden Materialien ausgewählt ist, das eine hohe Widerstandsgröße aufweisen. Die elektrische Konstante, k, des Dielektrikums ist typischerweise ungefähr 2–3, obgleich Materialien mit einem hohen k-Wert gewünscht sind, da die Kapazität, die für ein OTFT erreichbar ist, direkt proportional zu k, und der Drainstrom ID direkt proportional zur Kapazität ist. Um daher hohe Drainströme bei niedrigerer Betriebsspannungen zu erreichen, werden OTFT's mit dünnen dielektrischen Schichten im Kanalbereich bevorzugt.
  • Das dielektrische Material kann organisch oder anorganisch sein. Bevorzugte anorganische Materialien umfassen SiO2, SiNx und spin-on-glas (SOG). Bevorzugte organische Materialien sind im Allgemeinen Polymere und umfassen isolierende Polymere, wie Polyvinylalkohol (PVA), Polyvinylpyrrolidin (PVP), Acrylate, wie Polymethylmethacrylat (PMMA) und Benzocyklobutane (BCBs), die von Dow Corning erhältlich sind. Die Isolierschicht kann aus einer Mischung von Materialien bestehen oder eine Mehrschichtstruktur aufweisen.
  • Das dielektrische Material kann durch thermische Verdampfung, durch Vakuumverfahren oder Laminiertechniken bekannter Art aufgebracht werden. Alternativ kann das dielektrische Material aus einer Lösung abgelegt werden, wobei z. B. ein Rotationsbeschichtung, eine Tintenstrahltechnik und andere Techniken zur Ablage von Lösungen, wie oben diskutiert, verwendet werden können.
  • Wenn das dielektrische Material aus einer Lösung auf dem organischen Halbleiter abgelegt wird, sollte es nicht zur Auflösung des organischen Halbleiters führen. Entsprechend sollte das dielektrische Material nicht aufgelöst werden, wenn der organische Halbleiter aus einer Lösung darauf aufgebracht wird. Techniken zur Vermeidung solcher Auflösungen umfassen: Verwendung von orthogonalen Lösungsmitteln, z. B. Verwendung eines Lösungsmittels zur Ablage der obersten Schicht, die nicht die darunterliegende Schicht auflöst, Querverlinkung der darunterliegenden Schicht.
  • Die Dicke des isolierenden Materials ist vorzugsweise kleiner als 2 Mikrometer, weiter vorzugsweise weniger als 500 Nanometer.
  • Zur leichten Herstellung ist es bekannt, die Source- und Drainelektroden aus dem gleichen Material herzustellen. Typischerweise wird ein geeignetes Material, wie Gold, durch thermische Verdampfung auf ein geeignetes Substrat aufgetragen und dann gemustert, um die Source- und Drainelektroden unter Verwendung von Standardfotolithografie und ein Abnahmeverfahren herzustellen, wie es im Stand der Technik bekannt ist.
  • Unter Bezugnahme auf 2 repräsentiert ein Energiepegeldiagramm für einen bekannten OTFT eine Source- und Drainelektrode 16, 17, die aus Gold mit einer Austrittsarbeit (workfunction) von 4,8 eV hergestellt ist. Ein OSC-Material 18, wie ein kleines Molekül oder ein Polymermaterial, ist mit einer Austrittsarbeit von 5,3 eV repräsentiert. Dadurch, dass die größere Austrittsarbeit von 5,3 eV des OSC 18 eine Grenze zur Injektion von Löchern aus der Goldsourceelektrode 16 in den OSC 18 bildet, entsteht ein Problem. Es gibt keine signifikante Grenze für eine Extraktion von Löchern an der Golddrainelektrode 17 und bei Rückwärtsspannung oder bei Nichtverwendung dient die Differenz in den Austrittsarbeitswerten zwischen dem OSC 18 und der Drainelektrode 17 als Grenze für Leckströme.
  • Alternativ, und wie in 3 illustriert, kann die Austrittsarbeit des OSC 18 nahe an die Austrittsarbeit von sowohl der Source- als auch der Drainelektrode 16, 17 angepasst werden. In einer solchen Anordnung gibt es keine signifikante Grenze der Injektion oder Extraktion von Löchern in und aus dem OSC 18. Bei Rückwärtsspannung oder nicht verwendeten Zuständen gibt es jedoch keine Grenze zwischen dem OSC 18 und der Source- und Drainelektrode 16, 17 für Leckströme.
  • Es besteht daher Bedarf für einen verbesserten organischen Dünnfilmtransistor, bei dem die Source- und Drainelektroden beide an die Eigenschaften von organischem Halbleitermaterial angepasst sind.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein organischer Dünnfilmtransistor bereitgestellt, der Source- und Drainelektroden aufweist, wobei ein organischer Halbleiter in einen Kanalbereich zwischen den Source- und Drainelektroden vorgesehen ist, und eine Gateelektrode und ein Dielektrikum zwischen Source- und Drainelektrode und Gateelektrode vorgesehen sind, wobei die Sourceelektrode und die Drainelektrode wenigstens ein unterschiedlich physikalisches Material und/oder eine Materialeigenschaft umfasst, die voneinander abweichen.
  • Die vorliegende Erfindung stellt daher eine Source- und Drainelektrode zur Verfügung, die voneinander in einer physikalischen oder Materialeigenschaft differieren. Diese Unterscheidung oder „asymmetrische Elektroden” können individuell an spezifische elektronische Eigenschaften angepasst werden. Die Asymmetrie ermöglicht eine verbesserte Ladungsinjektion aus einer Sourceelektrode bei Optimierung der Ladungsextraktion an der Drainelektrode. Vorteilhaft sind eine höhere Mobilität, geringerer Kontaktwiderstand, geringere Leckströme und höhere Ein-/Ausverhältnisse erreichbar.
  • Vorzugsweise ist die unterschiedliche physikalische und/oder Materialeigenschaft eine physikalische Struktur, die durch eine gemusterte Oberfläche zur Verfügung gestellt wird. Die gemusterten Oberflächenmerkmale können erhöhte Oberflächenmerkmale und/oder -Eindrücke sein, die eine Kristallisation des organischen Halbleitermaterials fördern. Solche gemusterten Oberflächenmerkmale werden vorzugsweise ausgewählt aus einem Sägezahnprofil, Zinnenformen und konkaven oder konvexen Profilen. Um ein gerichtetes Kristallisationswachstum zu ermöglichen, kann die Sourceelektrode eine gemusterte Oberflächenstruktur entlang einer Kante neben dem Kanalbereich enthalten, und die Drainelektrode kann ein gemustertes Oberflächenmerkmal entlang einer Kante enthalten, die sich an dem Kanalbereich mit Abstand von der gemusterten Oberfläche der Sourceelektrode befindet, so dass die erhabenen Oberflächenmerkmale einer Elektrode mit vertieften Oberflächenmerkmalen der andere Elektrode gepaart sind.
  • Die physikalischen Strukturen werden vorzugsweise durch Prägen oder Fotolithografie erzeugt.
  • Andere bevorzugte unterschiedliche physikalische Eigenschaften umfassen eine unterschiedliche Elektrodenfläche, eine unterschiedliche Form der Elektrode und eine unterschiedliche Oberflächenbehandlung der Elektrode. Vorzugsweise enthält die Oberflächenbehandlung die Zugabe einer selbst organisierenden Monoschicht.
  • Eine bevorzugte Eigenschaft unterschiedlichen Materials ist die Verwendung einer unterschiedlichen Materialzusammensetzung von Source- und Drainelektroden, die eine unterschiedliche Austrittsarbeit des Source- und Drainelektroden ergeben.
  • Um ein Element zu bilden, das eine ausreichend große Ladungsinjektion und -extraktion zusätzlich zu einer geringen Leckage enthält, weist die Sourceelektrode eine Austrittsarbeit auf, die größer oder gleich der Austrittsarbeit des organischen Halbleiters ist und die Drainelektrode weist eine Austrittsarbeit auf, die kleiner als die des organischen Halbleiters ist.
  • Bevorzugte Materialien für die Source- und Drainelektroden enthalten Metalle und leitende organische Materialien, wie z. B. ein kleines Molekül, ein Polymer oder Poly(ethylen dioxythiophen). Das leitende organische Material kann durch jede Art von Tintenstrahldruck, Rotationsbeschichtung oder Prägedruck abgelegt werden.
  • Die unterschiedliche Materialzusammensetzung von Source- und Drainelektroden umfasst oxidierte Bereiche der Source- und Drainelektroden. Solche oxidierte Bereiche können eine Sauerstoffverbindung wie Oxide von Mo, MoCr, W oder V oder insbesondere oxidierte Bereiche enthalten, die MoCr-Oxid, MoO3, WO3 oder V2O5 enthalten.
  • Ein asymmetrischer organischer Dünnfilmtransistor kann Source- und Drainelektroden enthalten, die eine Doppelschicht von wenigstens zwei überlappenden Schichten enthalten, wobei eine obere Schicht der Doppelschicht versetzt zur unteren Schicht angeordnet ist. Vorzugsweise überlappt eine obere Schicht der Sourceelektrode und befindet sich nahe dem Kanalbereich des Transistors und die untere Schicht der doppelten Drainelektrodenschicht befindet sich nahe dem Kanalbereich des Transistors. Alternativ kann eine obere Schicht der Drainelektrode überlappen und befindet sich neben dem Kanalbereich des Transistors und die untere Schicht der Sourceelektrodendoppelschicht befindet sich nahe dem Kanalbereich des Transistors.
  • Die Musterung der Souce- und/oder Drainelektrode kann zu einem Transistor mit größerer effektiver Kanalbreite führen, als wenn Source- und Drainelektrode nicht gemustert wären. Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird daher ein organischer Dünnfilmtransistor bereitgestellt, der Source- und Drainelektroden enthält, wobei ein organischer Halbleiter in einem Kanalbereich zwischen Source- und Drainelektroden angeordnet ist, und eine Gateelektrode und eine dielektrische Schicht zwischen Source- und Drainelektrode und Gateelektrode vorgesehen sind, wobei ein oder beide Source- und Drainelektroden gemustert sind, um eine Kontaktfläche mit vergrößerter effektiver Kanalbreite im Zwischenbereich zwischen dem organischen Halbleiter und der gemusterten Elektrode zu bilden.
  • Der organische Dünnfilmtransistor kann ein Topgate- oder ein Bottomgate-Transistor sein.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung eines organischen Dünnfilmtransistors angegeben, der Source- und Drainelektroden mit einem dazwischen angeordneten Kanal, eine Gateelektrode und eine dielektrische Schicht enthält, die zwischen Source- und Drainelektrode und der Gateelektrode angeordnet ist, wobei ein organischer Halbleiter im Kanalbereich zwischen Source- und Drainelektrode ausgebildet ist, wobei das Verfahren das Vorsehen einer Drainelektrode und einer Sourceelektrode umfasst, bei denen wenigstens ein physikalischer Parameter und/oder eine Materialeigenschaft voneinander abweichen.
  • Ausführungsformen der Erfindung sind nachfolgend unter Bezugnahme an einem Beispiel und im Hinblick auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben:
  • 1 ist eine schematische Ansicht einer allgemeinen Architektur eines Bottom-Gate-organischen Dünnfilmtransistors gemäß dem Stand der Technik,
  • 2 ist ein erstes Energiepegeldiagramm für einen organischen Dünnfilmtransistor gemäß dem Stand der Technik,
  • 3 ist ein zweites Energiepegeldiagramm für einen organischen Dünnfilmtransistor gemäß dem Stand der Technik,
  • 4 ist ein erstes Energiepegeldiagramm für einen organischen Dünnfilmtransistor mit asymmetrischen Source- und Drainelektroden gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 5 ist ein zweites Energiepegeldiagramm für einen organischen Dünnfilmtransistor, der asymmetrische Source- und Drainelektroden gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung aufweist,
  • 6 ist ein schematisches Diagramm für eine asymmetrische Source- und Drainelektrode gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 7a und 7b sind schematische Diagramme eines Verfahrens zur Bildung einer asymmetrischen Source- und Drainelektrode unter Verwendung einer versetzten Quelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 8a und 8b sind schematische Diagramme eines Verfahrens zur Bildung von asymmetrischen Source- und Drainelektroden unter Verwendung einer Offset-Maske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 9a und 9b sind schematische Diagramme einer gemusterten asymmetrischen Source- und Drainelektrode gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung,
  • 10 ist ein schematisches Diagramm eines Pixels, das einen organischen Dünnfilmtransistor und eine benachbarte organische LED enthält, die auf einem gemeinsamen Substrat gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung abgelegt sind, und
  • 11 ist ein schematisches Diagramm eines organischen Dünnfilmtransistors, der in gestapelter Weise mit einer organischen LED gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung hergestellt ist.
  • In der folgenden Beschreibung werden gleiche Referenznummern verwendet, um gleiche Teile zu kennzeichnen.
  • Bezug nehmend auf 4, ist ein erstes Energiepegeldiagramm für einen organischen Dünnfilmtransistor gezeigt, der gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung asymmetrische Source- und Drainelektroden aufweist und ein organisches Halbleitermaterial 40 enthält, das eine Austrittsarbeit von 5,3 eV hat. Bevorzugte organische Halbleitermaterialien 40 umfassen kleine Moleküle, wie optional substituiertes Pentacen, optional substituiertes Polymer, wie Polyarylen, insbesondere Polyfluoren und Polythiophen und Oligomere. Es können auch Mischungen der Materialien, einschließlich Mischungen unterschiedlicher Materialtypen (z. B. ein Polymer und eine Mischung mit kleinen Molekülen) verwendet werden.
  • Es ist eine Sourceelektrode 42 mit einer Austrittsarbeit von 5,3 eV vorgesehen, die der des organischen Halbleitermaterials 40 entspricht. Eine Drainelektrode 44 weist eine Austrittsarbeit von 4,8 eV auf, welche unterhalb der des organischen Halbleitermaterials 40 liegt.
  • Es ist ein leitendes organisches Material, wie ein leitendes Polymer, auf die Sourceelektrode 42 und die Drainelektrode 44 als Metall, wie Gold, aufgetragen. Alternativ können beide Elektroden leitende Polymere sein mit einer Austrittsarbeit, die auf den gewünschten Wert eingestellt ist. Ein Beispiel eines solchen leitenden Polymers ist Poly(ethylen dioxythiophan (PEDOT), obgleich andere leitende Polymere ebenfalls im Stand der Technik bekannt sind. Solche leitenden Polymere können aus einer Lösung unter Verwendung von z. B. Rotationsbeschichtung oder Tintenstrahldrucktechnologien abgelegt werden.
  • Alternativ oder in Kombination für einen organischen P-Kanal-Dünnfilmtransistor können Source- 42 und Drainelektroden 44 geeignet aus einem Material mit hoher Austrittsarbeit, vorzugsweise einem Metall, ausgewählt werden, wobei einer Austrittsarbeit von größer als 3,5 eV, wobei z. B. Gold, Platin, Palladium, Molybdän, Wolfram oder Chrom für die erforderliche Austrittsarbeit gewählt werden kann. Andere geeignete Verbindungen, Legierungen und Oxide, wie z. B. Molybdäntrioxid und Indiumzinnoxid können ebenfalls verwendet werden.
  • Wie am besten in 5 gezeigt, weist ein organisches Halbleitermaterial 40 eine Austrittsarbeit von 4,8 eV auf. Entsprechend wird eine Sourceelektrode 42 aus Gold, Au ausgewählt, welches eine Austrittsarbeit von 4,8 eV hat, die der eines organischen Halbleitermaterials 40 entspricht. Zusätzlich wird eine Drainelektrode 44 aus Silber, Ag ausgewählt, das eine Austrittsarbeit von 4,3 eV hat.
  • In beiden oben diskutierten Beispielen in den 4 und 5 wird die Sourceelektrode so gewählt, dass sie eine Austrittsarbeit hat, die zu der des organischen Halbleitermaterials passt, um eine effiziente Ladungsinjektion und Trägermobilität zu erreichen. Die Drainelektrode wird so ausgewählt, dass ihre Austrittsarbeit unterhalb der des organischen Halbleitermaterials liegt, so dass eine Ladungsextraktion nicht behindert wird, und so dass eine Leckstromgrenze bei Rückwärtsspannung oder nicht vorhandener Nutzung gegeben ist.
  • Für einen n-Kanal OTFT enthalten die Source- und Drainelektroden vorzugsweise ein Material, z. B. ein Metall, das eine Austrittsarbeit von weniger als 3,5 eV hat, wie Kalzium oder Barium oder eine dünne Schicht einer Metallverbindung, insbesondere einem Oxid oder einem Fluorid eines Alkali- oder eines Alkalierdemetalls, z. B. Lithiumfluorid, Bariumfluorid und Bariumoxid. Alternativ können leitende Polymere als Source- und Drainelektroden abgelegt werden.
  • Eine Technik zur Ablage einer asymmetrischen Source- und Drainelektrode liegt darin, zunächst ein Sourceelektrodenmetall durch Verdampfung durch eine erste Maske auf dem Substrat abzulegen. Das Sourceelektrodenmetall kann Gold sein und durch thermische Verdampfung aufgebracht werden. Eine zweite Ablage wird auf dem Drainelektrodenmetall ausgebildet unter Verwendung einer zweiten Maske, um die Drainelektrode zu bilden. Die Drainelektrode kann Silber sein und ebenfalls durch technische Verdampfung aufgetragen werden. Anschließend wird ein organisches Halbleitermaterial durch Lösungsabgabetechniken wie Rotationsbeschichtung oder Tintenstrahldruckverfahren auf einen leitenden Kanal zwischen Source- und Drainelektroden aufgetragen. Die organische Halbleiterschicht wird unter Verwendung eines thermischen Behandlungsprozesses getrocknet.
  • 6, welche ein schematisches Diagramm eines Vorläufers 60 für eine asymmetrische Source- und Drainelektrodenanordnung 72 zeigt, enthält eine gemusterte NiCr-Haftschicht 62 (in gestrichelten Linien dargestellt), die auf ein Glassubstrat 64 aufgetragen ist. Typischerweise dient die NiCr-Haftschicht 62 dazu, die nachfolgende Haftung eines weiteren Metalls 70 (in schraffierten Linien gezeigt) zu unterstützen, das als identische Source- und Drainelektroden 66, 68 aufgetragen ist. Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist jedoch die NiCr-Haftschicht 62 dafür vorgesehen, sowohl die Haftung als auch die Bildung einer asymmetrischen Sourceelektrode 66 und Drainelektrode 68 vorzusehen. Wie durch den Fachmann leicht festgestellt werden kann, könnte NiCr durch irgendein anderes geeignetes Kontaktelektrodenmatererial für die Zwecke dieser Ausführungsform ersetzt werden.
  • In 6 ist das weitere Metall 70 versetzt auf die gemusterte NiCr-Haftschicht 62 aufgetragen. Entsprechend wird bei der Sourceelektrode 66 ein Teil der darunterliegenden NiCr-Haftschicht 62 von der darüberliegenden weiteren Metallschicht 70 vorstehen und bei der Drainelektrode 68 die darunterliegende weitere Metallschicht 70 von der darunterliegenden NiCr-Haftschicht 62 vorstehen.
  • Danach wird ein organisches Halbleitermaterial (nicht in 6 dargestellt), über die. Sauce- und Drainelektroden 66, 68 aufgetragen, um einen Kanal 70 zwischen den Source- und Drainelektroden 66, 68 auszufüllen. Das Metall, das dem Kanal 70 für die Sourceelektrode 66 am Nächsten kommt, ist NiCr und das Metall, das den Kanal, 70 für die Drainelektrode 68 am Nächsten kommt, ist das weitere Metall 70. Das Metall, das dem Kanal 70 am Nächsten kommt, dominiert die elektrische Charakteristika der Elektrode.
  • Im Hinblick auf die 7a und b ist ein Verfahren zur Bildung einer asymmetrischen Source- und Drainelektrode 72 der Art beschrieben, die im Hinblick auf die 6 angegeben ist, wobei eine versetzte Quelle gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • Bezug nehmend auf 7a wird ein Glassubstrat 64 einer ersten NiCr-Metall-Quelle 74 unter Verwendung einer bekannten Dampfablagetechnik mit Direktsicht ausgesetzt. Ein Verschluss 76 ist vorgesehen, um die Belichtungszeit zu regulieren und eine Maske 78 ist vorgesehen, um das NiCr-Metall auf dem Glassubstrat 64 zu bemustern. Nach der Verdampfung des NiCr-Metalls ist das Substrat 64 daher mit einer gemusterten NiCr-Haftschicht 62 versehen.
  • Danach und im Hinblick auf die 7b wird das Glassubstrat einer weiteren Metallquelle 80, wie Gold, ausgesetzt. Der Ort der Quelle des weiteren Metalls 80 liegt versetzt von der der NiCr-Metall-Quelle 74 und so wird das Gold über die gemusterte NiCr-Haftschicht 62 in einer versetzten Art ebenfalls als gemusterte Schicht 70 aufgetragen, um eine Anordnung asymmetrischer Source- und Drainelektroden 66, 68, wie in 6 beschrieben, zu bilden.
  • In den 8a und 8b ist ein Verfahren zur Bildung von asymmetrischen Source- und Drainelektroden der in der 6 beschriebenen Art unter Verwendung einer Offset-Maske gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt.
  • Bezug nehmend auf 8a wird ein Glassubstrat 64 einer ersten NiCr-Metallquelle 74 unter Verwendung einer bekannten Verdampfungstechnik mit Direktsicht ausgesetzt. Ein Verschluss 76 ist vorgesehen, um die Belichtungszeit zu regulieren und eine Maske 78 dient dazu, das NiCr-Metall auf dem Glassubstrat 64 zu bemustern. Nach der Verdampfung des NiCr-Metalls ist das Substrat 64 mit einer gemusterten NiCr-Haftschicht 62 versehen.
  • Danach und im Hinblick auf die 8b wird die Position der Maske 78 um einen kleinen Bereich versetzt und das Glassubstrat 64 wird einer weiteren Metallquelle 80, wie Gold, Au, ausgesetzt. Die Stelle der weiteren Metallquelle 80 liegt fest in gleicher Position wie die NiCr-Metallquelle 74. Diese Änderung der Metallquelle ohne Änderung der relativen Position kann durch Verwendung einer Karussellanordnung erreicht werden. Das Gold wird über die gemusterte NiCr-Haftschicht 62 in versetzter Art ebenfalls als gemusterte Schicht 70 aufgetragen, um eine Anordnung 72 von asymmetrischen Source- und Drainelektroden 66, 68 gemäß 6 zu erreichen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können zusätzlich zu den asymmetrischen Elektroden, um die Injektion und Extraktion von Ladung in einem organischen Dünnfilmtransistor zu erreichen, asymmetrische Elektroden verwendet werden, um das Kristallwachstum des organischen Halbleitermaterials durch Steuerung des Umfangs der Keimbildung auf den Oberflächen von Source- und Drainelektroden, und insbesondere entlang der Kanalkante, zu steuern.
  • Eine Asymmetrie im Kristallwachstum und der Domaingröße an den Source- und Drainelektroden kann das Kristallwachstum über einen Kanal verbessern und Korngrenzen vermeiden, die entstehen, wenn Kristalle von den Seiten des Kanals wachsen und sich in der Mitte des Kanals treffen. Eine Korngrenze definiert einen amorphen Zustand anstelle eines geordneten Zustands eines Kristalls und kann eine Grenze für die Mobilität der Ladung durch den Kristall bilden. Die Asymmetrie im Kristallwachstum kann durch Differenzen in der physikalischen Form, der Musterung und der Oberflächenchemie zwischen Source- und Drainelektroden zusätzlich zu Unterschieden in der Materialzusammensetzung, wie oben beschrieben, eingeführt werden. Die Asymmetrie in der Keimbildung der Art, dass die Keimbildung von Kristallen bevorzugt an einer der Source- und Drainelektroden auftritt, so dass die Keimbildung an einer Elektrode gefördert und an der anderen Elektrode unterdrückt wird, kann auch durch Differenzen in der physikalischen Form, der Musterung und der Oberflächenchemie zwischen Source- und Drainelektroden zusätzlich zu Differenzen in der Materialzusammensetzung, wie oben beschrieben, erreicht werden. Die Asymmetrie in der Keimbildung kann bewirken, dass die Kristallformation an einer Elektrode beginnt, z. B. der Sourceelektrode, und über den Kanal zur anderen Elektrode, der Drainelektrode, wandert.
  • Daher ist 9a ein schematisches Diagramm einer gemusterten Elektrode gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Asymmetrie zwischen den Elektroden aus einer Differenz in der Bemusterung der Elektroden entstanden ist. Eine Gold-, Au,-Sourceelektrode 90 und eine Gold-, Au,-Drainelektrode 92 weisen zwischen sich einen Kanal 70 auf.
  • Die Sourceelektrode 90 ist mit einer Struktur bemustert, die die Keimbildung und das Wachstum von Kristallen fördert. Die Drainelektrode 92 hat eine lineare Kante. In diesem Fall und wie in 9a dargestellt, können beide Elektroden aus dem gleichen Material hergestellt sein und können in einem einzigen maskierten Dampfprozess aufgetragen oder fotolithografisch über ein Abtragverfahren bemustert werden. Eine solche Bemusterung kann sägezahnförmig, zinnenförmig, konkav oder konvex teilscheibenförmig sein oder andere geeignete Formen aufweisen.
  • Bezug nehmend auf 9b enthält die Sourceelektrode 90 ein Sägezahnkantenmuster und die Drainelektrode 92 ist mit einem komplementären Sägezahnmuster versehen. Indem eine Elektrode mit Spitzen und die andere Elektrode mit entsprechenden Vertiefungen versehen ist, wird die Kristallisation in einer Richtung von einer Elektrode zur anderen gefördert. Ein solches Kristallisationswachstum kann zu einem Material führen, bei dem keine Korngrenzen vorhanden sind, die sich bilden, wenn der Kristallisationsprozess von beiden Elektroden gleichzeitig fortschreitet. Da Korngrenzen als Hindernisse für den Ladungstransport wirken und außerdem als Orte von Ladungsfallen wirken, kann beides die gesamte Ladungsträgermobilität verringern, so dass eine solche Verringerung in der Formation der Korngrenzen für die Gesamtperformanz des Elements vorteilhaft ist.
  • Wie in den 9a und 9b gezeigt, ergibt die Verwendung einer physikalisch gemusterten Elektrodenstruktur eine größere effektive Weite für den Transistor, bei einer gegebenen linearen Breite eines Elements. Die größere effektive Breite kann die Verwendung eines organischen Halbleitermaterials mit geringerer intrinsischer Mobilität ermöglichen.
  • In einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann die chemische Eigenschaft oder Oberflächenenergie von Source- und Drainelektroden geändert und so optimiert werden, dass die organische Halbleiterkristallisationskeimung gefördert wird und die Effizienz der Ladungsinjektion und -extraktion erhöht wird. Die Verwendung einer Oberflächenbehandlung auf einer oder beiden Source- und Drainelektroden kann durch Ablage einer selbstorganisierenden Monoschicht (SAM) über den Source- und/oder Drainelektroden erreicht werden. SAM-Moleküle mit polaren Endgruppen können verwendet werden, um eine lokale Benetzung und Keimkristallisation zu bewirken. SAM-Moleküle mit hydrophoben Endgruppen (z. B. fluorinierte Moleküle) können verwendet werden, um einen Antibeschlags„Hintergrund” zu erreichen, der die Bewegung organischer Halbleitermoleküle zu den benetzten Bereichen fördert. Solche SAM-Moleküle können unter Verwendung eines Tintenstrahlverfahrens abgelegt werden. Ein bevorzugtes SAM-Molekül enthält F4TCNQ.
  • OTFT's entsprechend den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung besitzen einen großen Bereich möglicher Anwendungen. Eine solche Anwendung besteht darin, Pixel in einer optischen Einrichtung, vorzugsweise einer organischen optischen Einrichtung, zu treiben. Beispiele solcher optischen Einrichtungen können, insbesondere fotoempfindliche Elemente und Licht aussendende Elemente sein, insbesondere organische LED's. OTFT's sind besonders geeignet zur Verwendung bei organischen LED's mit aktiver Matrix, z. B. zur Verwendung in Displayanwendungen.
  • 10 zeigt ein Pixel, das einen organischen Dünnfilmtransistor 100 und ein benachbartes organische Licht aussendende Element 102 enthält, die auf einem gemeinsamen Substrat 104 hergestellt sind. Der OTFT 100 enthält eine Gateelektrode 106, eine dielektrische Schicht 108, Source- und Drainelektroden 110, 112 und eine OSC-Schicht 114. Die OLED 102 enthält eine Anode 116, eine Kathode 118 und eine Elektroluminenzschicht 120 zwischen der Anode 116 und der Kathode 118. Weitere Schichten können zwischen der Anode 116 und der Kathode 118 angeordnet sein, wie z. B. Schichten zum Ladungstransport, zur Ladungsinjektion und zur Ladungsblockierung. In der Ausführungsform der 10 erstreckt sich die Schicht des Kathodenmaterials 118 sowohl über OTFT 100 als auch OLED 102, und eine Isolationsschicht 122 ist vorgesehen, um die Kathodenschicht 118 von der OSC-Schicht 122 zu trennen. Die aktiven Flächen des OTFT 100 und der OLED 102 sind durch ein gemeinsame Bankmaterial definiert, das durch Ablage einer Schicht eines Fotoresists 124 auf einem Substrat 104 und dessen Bemusterung gebildet ist, um den OTFT 100 und die OLED 102 Flächen auf dem Substrat zu bilden.
  • In 10 ist die Drainelektrode 112 direkt mit der Anode 116 des organischen Licht aussendenden Elements 102 zum Schalten des organischen Licht aussendenden Elements 102 zwischen Abgabe- und Nichtabgabe-Status verbunden.
  • In einer anderen alternativen Anordnung gemäß 11 kann ein organischer Dünnfilmtransistor 200 in gestapelter Ausführung mit einem organischen Licht aussendenden Element 202 hergestellt sein. In solch einer Ausführungsform wird der organische Dünnfilmtransistor 202, wie oben beschrieben, entweder in Top- oder Bodengate-Konfiguration aufgebaut. Wie in der Ausführungsform der 10 sind die aktiven Flächen der OTFT 200 und der OLED 202 durch eine bemusterte Schicht vom Fotoresist 124 bestimmt, jedoch in dieser gestapelten Ausführung sind zwei separate Bankschichten 124 vorgesehen, eine für die OLED 202 und eine für den OTFT 200. Eine Einebnungsschicht 204 (auch bekannt als Passivierungsschicht) wird über den OTFT 200 gelegt. Exemplarische Passivierungsschichten 204 enthalten BCB's und Parylene. Die organische Lichtemitteranordnung 202 wird über der Passivierungsschicht 204 hergestellt und die Anode 116 der organischen Lichtemitteranordnung 202 ist elektrisch mit der Drainelektrode 112 des OFTF 200 durch eine Leitung über 206, welche durch die Passivierungsschicht 204 und die Bankschicht 124 führt, verbunden.
  • Es ist darauf hinzuweisen, dass Pixelschaltungen, die einen OTFT und eine optisch. aktive Fläche (z. B. Licht aussendende Elemente oder Lichtempfangsflächen) enthalten, weitere Elemente aufweisen können. Insbesondere enthalten OLED Pixelschaltungen der 10 und 11 typischerweise wenigstens einen weiteren Transistor zusätzlich zum dargestellten Treibertransistor und wenigstens eine Kapazität. Es ist zu betonen, dass organische Licht aussendende Elemente, die hier beschrieben werden, ober- oder unterseitig emittierende Einrichtungen sein können. D. h., die Elemente können Licht entweder durch die Anoden oder die Kathodenseite des Elements aussenden. In einem transparenten Element sind sowohl die Anode als auch die Kathode transparent. Es ist zu betonen, dass ein transparentes Kathodenelement keine transparente Anode benötigt (obgleich natürlich ein volltransparentes Element gewünscht wird) und so kann die transparente Anode, die für ein bodenseitig emittierendes Element verwendet wird, ersetzt oder ergänzt werden durch eine Schicht von reflektierendem Material, wie einer Schicht aus Aluminium.
  • Transparente Kathoden sind besonders vorteilhaft für aktive Matrixeinrichtungen, da die Emission durch eine transparente Anode in einer solchen Einrichtung wenigstens zum Teil durch eine OTFT-Teilerschaltung blockiert werden kann, die unterhalb der Emissionspixel angeordnet sind, wie in der Ausführungsform gemäß 11 dargestellt ist.
  • Die Dicke der Gateelektrode, der Source- und Drainelektroden kann im Bereich von 5–200 Nanometer liegen, obgleich typischerweise 50 Nanometer, gemessen z. B. mit einem Rasterelektronenmikroskop (AFM), verwendbar ist.
  • Andere Schichten können in der Elementarchitektur enthalten sein. Z. B. können zusätzlich zu einer selbstorganisierenden Monoschicht (SAM) auf dem Gate, der Source- und Drainelektroden auf dem Substrat, eine Isolationsschicht und ein organisches Halbleitermaterial zur Förderung der Kristallität, zur Reduzierung des Kontaktwiderstands, zur Reparatur von Oberflächencharakteristika und zur Förderung der Haftung, wenn dies erforderlich ist, vorgesehen sein. Insbesondere kann die dielektrische Oberfläche im Kanalbereich mit einer Monoschicht versehen sein, die einen Bindebereich und einen organischen Bereich aufweist, um die Elementperformance zu verbessern, z. B. durch Verbesserung der organischen Halbleitermorphology (insbesondere der Polymerausrichtung und Kristallität) und der Abdeckung von Ladungsfallen, insbesondere für eine dielektrische Oberfläche mit hohem k. Exemplarische Materialien für solch eine Monoschicht enthalten Chloro- oder Alkoxysilane mit langen Alkylketten, z. B. Oktadecyltrichlorosilan. Natürlich finden sich andere effektive Alternativen für den Fachmann.
  • Es ist zu betonen, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen beschränkt ist und Modifikationen umfasst, die für den Fachmann naheliegen und im Schutzumfang der nachstehenden Ansprüche liegen.
  • Zusammenfassung
  • Die Erfindung betrifft einen organischen Dünnfilmtransistor mit Source- und Drainelektroden, wobei ein organischer Halbleiter in einem Kanalbereich zwischen Source- und Drainelektroden vorgesehen ist, mit einer Gateelektrode und einem Dielektrikum zwischen Source- und Drainelektroden und der Gateelektrode, bei der die Source- und Drainelektroden sich in wenigstens einer physikalischen und/oder Materialeigenschaft voneinander unterscheiden.

Claims (36)

  1. Organischer Dünnfilmtransistor mit Source- und Drainelektroden, wobei ein organischer Halbleiter in einem Kanalbereich zwischen Source- und Drainelektroden vorgesehen ist, mit einer Gateelektrode und einem Dielektrikum zwischen Source- und Drainelektroden und der Gateelektrode, bei der die Source- und Drainelektroden sich in wenigstens einer physikalischen und/oder Materialeigenschaft voneinander unterscheiden.
  2. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 1, bei dem die wenigstens eine unterschiedliche physikalische und/oder Materialeigenschaft eine physikalische Struktur ist.
  3. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 2, bei dem die physikalische Struktur ein gemustertes Oberflächenmerkmal umfasst.
  4. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 3, bei dem die gemusterten Oberflächenmerkmale erhabene Oberflächenmerkmale und/oder Vertiefungen sind.
  5. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 4, bei dem die erhabenen Oberflächenmerkmale und/oder Vertiefungen aus einem Sägezahnprofil, zinnenförmigen und konkaven oder konvexen Profilen gebildet sind.
  6. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 5, bei dem die Sourceelektrode ein gemustertes Oberflächenmerkmal entlang einer Kante an dem Kanalbereich enthält und die Drainelektrode ein gemustertes Oberflächenmerkmal an einer Kante an dem Kanalbereich im Abstand von dem gemusterten Oberflächenmerkmal der Sourceelektrode enthält, so dass die erhabenen Oberflächenmerkmale einer Elektrode mit vertieften Oberflächenmerkmalen der anderen Elektrode gepaart sind.
  7. Organischer Dünnfilmtransistor nach einem der Ansprüche 2–6, bei dem die unterschiedlichen physikalischen Strukturen durch Prägung oder Fotolithografie gebildet sind.
  8. Organischer Dünnfilmtransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die unterschiedliche physikalische Eigenschaft einen unterschiedlichen Oberflächenbereich der Elektrode umfasst.
  9. Organischer Dünnfilmtransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die unterschiedliche physikalische Eigenschaft eine unterschiedliche Form der Elektrode umfasst.
  10. Organischer Dünnfilmtransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die unterschiedliche physikalische Eigenschaft eine unterschiedliche Oberflächenbehandlung der Elektrode umfasst.
  11. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 10, bei dem die Oberflächenbehandlung die Hinzufügung einer selbstorganisierenden Monoschicht umfasst.
  12. Organischer Dünnfilmtransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens eine unterschiedliche physikalische und/oder Materialeigenschaft eine unterschiedliche Materialverbindung von Source- und Drainelektroden umfasst.
  13. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 12, bei dem die unterschiedliche Materialzusammensetzung eine unterschiedliche Austrittsarbeit von Source- und Drainelektroden umfasst.
  14. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 13, bei dem die Sourceelektrode eine Austrittsarbeit größer gleich oder gleich der Austrittsarbeit des organischen Halbleiters aufweist und die Drainelektrode eine Austrittsarbeit kleiner als der des organischen Halbleiters aufweist.
  15. Organischer Dünnfilmtransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem wenigstens eine der Source- und Drainelektroden ein leitendes organisches Material ist.
  16. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 15, bei dem das leitende organische Material ein Polymer enthält.
  17. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 16, bei dem das Polymer Poly(ethylen dioxithiophen) enthält.
  18. Organischer Dünnfilmtransistor nach einem der Ansprüche 15–17, bei dem das leitende organische Material durch Tintenstrahldruck, durch die Rotationsbeschichtung oder Prägedruck aufgebracht ist.
  19. Organischer Dünnfilmtransistor nach einem der Ansprüche 12–14, bei dem die unterschiedliche Materialverbindung von Source- und Drainelektroden oxidierte Bereiche von Source- und Drainelektroden umfasst.
  20. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 19, bei dem die oxidierten Bereiche eine Sauerstoffverbindung umfassen.
  21. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 20, bei dem die oxidierten Bereiche Oxide von Mo, MoCr, W oder V umfassen.
  22. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 21, bei dem die oxidierten Bereiche MoCr-Oxid, MoO3, WO3 oder V2O5 umfassen.
  23. Organischer Dünnfilmtransistor nach einem der Ansprüche 12–22, bei dem die Source- und Drainelektroden eine Doppelschicht von wenigstens zwei überlappenden Schichten umfasst, wobei eine obere Schicht der Doppelschicht versetzt zur unteren Schicht angeordnet ist.
  24. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 23, bei dem eine obere Schicht der Sourceelektroden-Doppelschicht den Kanalbereich des Transistors überlappt und ihm benachbart ist und die untere Schicht der Drainelektroden-Doppelschicht benachbart zum Kanalbereich des Transistors angeordnet ist.
  25. Organischer Dünnfilmtransistor nach Anspruch 23, bei dem eine obere Schicht der Drainelektroden-Doppelschicht den Kanalbereich des Transistors überlappt und ihm benachbart ist und die untere Schicht der Sourceelektroden-Doppelschicht dem Kanalbereich des Transistors benachbart ist.
  26. Organischer Dünnfilmtransistor, der Source- und Drainelektroden enthält, wobei ein organischer Halbleiter in einem Kanalbereich zwischen Source- und Drainelektroden angeordnet ist, eine Gateelektrode und ein Dielektrikum zwischen Source- und Drainelektroden und der Gateelektrode angeordnet ist, wobei eine oder beider der Sourceelektrode und der Drainelektrode bemustert sind, um einen vergrößerten effektiven Kanalbreitenkontaktbereich im Zwischenraum zwischen dem organischen Halbleiter und der bemusterten Elektrode zu erreichen.
  27. Organischer Dünnfilmtransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der organische Dünnfilmtransistor ein organischer Dünnfilmtransistor mit bodenseitigem Gate ist.
  28. Organischer Dünnfilmtransistor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der organische Dünnfilmtransistor ein organischer Dünnfilmtransistor mit oberseitigem Gate ist.
  29. Verfahren zur Herstellung eines organischen Dünnfilmtransistors, der Source- und Drainelektroden mit einem dazwischen angeordneten Kanalbereich enthält, mit einer Gateelektrode, einer dielektrischen Schicht zwischen Source- und Drainelektroden und der Gateelektrode und einem organischen Halbleiter, der in dem Kanalbereich zwischen den Source und Drainelektroden angeordnet ist, wobei das Verfahren das Vorsehen einer Source- und Drainelektrode umfasst, bei denen wenigstens eine physikalische und/oder Materialeigenschaft verschieden ist.
  30. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem das Vorsehen einer Source- und Drainelektrode mit unterschiedlicher physikalischer Eigenschaft zueinander die Änderung der physikalischen Struktur wenigstens einer Elektrode umfasst.
  31. Verfahren nach Anspruch 30, bei dem die Änderung der physikalischen Struktur wenigstens einer Elektrode die Oberflächenmusterung der Elektrode umfasst.
  32. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem das Vorsehen einer Source- und Drainelektrode mit wenigstens einer unterschiedlichen physikalischen und/oder Materialeigenschaft das Vorsehen der Sourceelektrode umfasst, bei der die Oberflächenbehandlung sich von der der Drainelektrode unterscheidet.
  33. Verfahren nach Anspruch 32, bei dem die Oberflächenbehandlung das Bekeimen einer Oberfläche der Source- oder der Drainelektroden mit einem Kristallisationsbereich umfasst und wobei das organische Halbleitermaterial an dem Kristallisationsbereich kristallisiert.
  34. Verfahren nach Anspruch 29, bei dem das Vorsehen einer Source- und Drainelektrode mit einer voneinander abweichenden Materialeigenschaft die Ablage einer Sourceelektrode mit einer Austrittsarbeit umfasst, die sich von der der Drainelektrode unterscheidet.
  35. Asymmetrischer organischer Dünnfilmtransistor, wie im Wesentlichen im Hinblick auf die 4–11 der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
  36. Verfahren zur Herstellung eines asymmetrischen organischen Dünnfilmtransistors wie entsprechend den 4–11 der begleitenden Zeichnungen beschrieben.
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