JP2005005582A - Organic semiconductor field-effect transistor - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機半導体電界効果トランジスタ、特に、ソース電極及びドレイン電極にそれぞれ結合した有機半導体層を備えた有機半導体電界効果トランジスタに関する。
【0002】
【従来の技術と課題】
【特許文献1】
特開2001−94107号公報
【0003】
従来から、ソース電極及びドレイン電極にそれぞれ結合した有機半導体層を備えた有機半導体電界効果トランジスタは種々提供されており、その一例として特許文献1に記載のものを挙げることができる。
【0004】
この種の電界効果トランジスタでは、繰り返して動作させた場合に、流れる電流によって有機半導体層が耐久劣化したり酸化劣化するという問題点を有していた。しかしながら、従来では有機半導体層の耐久劣化や酸化劣化に対して特に有効な対処方法は提案されていなかった。
【0005】
そこで、本発明の目的は、有機半導体層の耐久劣化や酸化劣化を低減することのできる有機半導体電界効果トランジスタを提供することにある。
【0006】
【発明の構成、作用及び効果】
以上の目的を達成するため、本発明は、少なくとも、有機半導体層とソース電極とドレイン電極とゲート電極とを備え、ソース電極及びドレイン電極が有機半導体層とそれぞれ結合してなる有機半導体電界効果トランジスタにおいて、前記有機半導体層に、酸化防止剤、光安定剤及び紫外線吸収剤の少なくとも1種類の化合物を含有することを特徴とする。
【0007】
本発明に係る有機半導体電界効果トランジスタにおいては、有機半導体層に、酸化防止剤、光安定剤及び紫外線吸収剤の少なくとも1種類の化合物を含有することにより、繰り返して動作させた場合、流れる電流によって有機半導体層に生じる耐久劣化や酸化劣化が低減する。
【0008】
本発明に係る有機半導体電界効果トランジスタにおいて、酸化防止剤としてはヒンダードフェノール系化合物、光安定剤としてはヒンダードアミン系化合物、紫外線吸収剤としてはベンゾトリアゾール化合物を用いた場合、有機半導体層の耐久性の向上に対する効果が大きい。
【0009】
また、酸化防止剤、光安定剤及び紫外線吸収剤の少なくとも1種類の化合物の含有量が有機半導体層の0.1〜30重量%であることが好ましい。含有量が少なすぎると十分な効果を示すことができず、多すぎると電流が流れる速度が低下したり、抵抗が大きくなりすぎる。
【0010】
有機半導体層は、低分子あるいは高分子の有機半導体のいずれでもでよく、高分子有機半導体を含有する場合は、それ自身で成膜することができ、電流の流れる速度が大きいという利点を有している。また、低分子や高分子の有機半導体を組み合わせてもよく、あるいは、低分子及び/又は高分子の有機半導体に絶縁性の高分子を混合したものでもよい。
【0011】
有機半導体層は単層フィルム又は多層フィルムであり、その合計の膜厚は10〜2000nmの範囲内、好ましくは25〜500nmの範囲、より好ましくは50〜300nmの範囲である。膜厚は薄すぎると電流の制御が困難であり、厚すぎるとスイッチング電圧が高くなる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る有機半導体電界効果トランジスタの実施形態について、添付図面を参照して説明する。
【0013】
(有機半導体電界効果トランジスタの基本的な構造と作用)
図1〜図4に本発明に係る有機半導体電界効果トランジスタの基本的な構造を示す。
【0014】
図1はブレナー型を示し、絶縁性の基板1の表面にソース電極2及びドレイン電極3を設けると共に有機半導体層4を成膜し、基板1の裏面にゲート電極5を設け、さらにベース基板6を設置したものである。
【0015】
図2は逆スタガー型を示し、絶縁性の基板1の表面に有機半導体層4を成膜すると共にソース電極2及びドレイン電極3を設け、基板1の裏面にゲート電極5を設け、さらにベース基板6を設置したものである。
【0016】
図3はスタガー型を示し、絶縁性の基板1の表面にゲート電極5を形成し、基板1の裏面にソース電極2及びドレイン電極3を設けると共に有機半導体層4を成膜し、さらにベース基板6を設置したものである。
【0017】
図4は縦型を示し、有機半導体層4の表裏面にドレイン電極3及びソース電極2をそれぞれ形成すると共に、有機半導体層4中にゲート電極(グリッド電極)5を設けたものである。
【0018】
図1〜図4に示すそれぞれの有機半導体電界効果トランジスタにおいて、有機半導体層4がホール輸送性である場合、ゲート電極5に負の電圧を印加すると、有機半導体層4と基板1の絶縁層の界面付近にホールが蓄積され、伝導チャンネルが形成され、その伝導チャンネルを通って電流がソース電極2とドレイン電極3との間を流れる。即ち、「オン」状態になる。ゲート電圧を逆転させると、蓄積ゾーンのホールが消滅して電流が停止する。即ち、「オフ」状態になる。
【0019】
有機半導体層4が電子輸送性である場合、ゲート電極5に正の電圧を印加すると、有機半導体層4と基板1の絶縁層の界面付近にホールの欠乏(電子の蓄積)が生じ、伝導チャンネルが形成され、その伝導チャンネルを通って電流がソース電極2とドレイン電極3との間を流れる。即ち、「オン」状態になる。ゲート電圧を逆転させると、蓄積ゾーンの電子が消滅して電流が停止する。即ち、「オフ」状態になる。
【0020】
有機半導体層4の材料としては、π電子共役系の芳香族化合物、鎖式化合物、有機顔料、有機けい素化合物等を使用することができる。具体的には、ペンタセン、テトラセン、チオフェノリゴマ誘導体、フェニレン誘導体、フタロシアニン化合物、ポリアセチレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、シアニン色素等を挙げることができる。但し、有機半導体層4として使用可能な材料はこれらに限定するものではない。
【0021】
本発明に係る有機半導体電界効果トランジスタおいて、前記有機半導体層4には、酸化防止剤、光安定剤(光劣化防止剤と称される場合もある)及び紫外線吸収剤の少なくとも1種類の化合物が含有されている。これらの化合物を含むことにより、有機半導体層4はスイッチングのオン、オフを繰り返すことによる耐久劣化や酸化劣化が低減する。以下、本発明者が製作した実施例1〜6及び比較例1について説明する。
【0022】
(実施例1、ブレナー型)
電導度が6S/cmのn型シリコン基板(3×3cm、厚さ400μm)の両面に熱酸化法で厚さ約300nmの酸化シリコン膜を形成した。次に、このシリコン基板の一方の面にポジ型ホトレジストを用いて、ソース電極及びドレイン電極として作用する金属膜形成用パターンを作製した。このパターンの開口有効面積は0.2×0.8cmで開口間距離は6μmである。
【0023】
その後、シリコン基板上に、前記パターンを介して、真空蒸着法で厚さ20nmのクロム蒸着膜を成膜し、さらにその上に厚さ30nmの金蒸着膜を成膜した。そして、前記ホトレジストを除去し、ソース電極及びドレイン電極を形成した。これらの電極上にはリード線を銀ペーストで接続し、接続部をエポキシ樹脂で固定した。
【0024】
次に、数平均分子量70,000のポリマー(3−オクチルチオフェン)10重量部、4−ヒドロキシ3,5−ジter−ブチルトルエン系酸化防止剤(住友化学社製:スミライザーBHT)0.5重量部をクロロホルム190重量部に溶解させた溶液にてスピンコート法を用いて有機半導体層を形成し、乾燥させた。この有機半導体層はソース電極とドレイン電極及びシリコン基板の酸化シリコン膜を被覆しており、その膜厚は2μmである。
【0025】
一方、前記シリコン基板の有機半導体層形成面とは反対側の酸化シリコン膜を紙ヤスリで部分的に除去し、インジューム・ガリウム合金にてn型シリコンとオーム性接触をとり、この除去部分から銀ペーストでリード線を接続し、接続部をエポキシで固定した。このリード線を通じてn型シリコン基板(図1における符号5,6)がゲート電極として作用する。
【0026】
以上の如く製作された有機半導体電界効果トランジスタにあっては、ゲート電圧が−15Vのときに、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は1.2×10−7Aであった。
【0027】
(実施例2、ブレナー型)
実施例2においては、数平均分子量60,000のポリマー(3−オクチルチオフェン)10重量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(長瀬産業社製:イルガノックス1076)0.5重量部、紫外線吸収剤(長瀬産業社製:チヌビン320)0.2重量部をクロロホルム190重量部に溶解させた溶液にてスピンコート法を用いて有機半導体層を形成した。これ以外の工程は前記実施例1と同様にして有機半導体電界効果トランジスタを製作した。
【0028】
以上の如く製作された有機半導体電界効果トランジスタにあっては、ゲート電圧が−15Vのときに、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は1.2×10−7Aであった。
【0029】
(実施例3、ブレナー型)
実施例3においては、数平均分子量50,000のポリマー(3−オクチルチオフェン)10重量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(長瀬産業社製:イルガノックス565)0.2重量部、ヒンダードアミン系光安定剤(長瀬産業社製:チヌビン622LD)0.1重量部をクロロホルム190重量部に溶解させた溶液にてスピンコート法を用いて有機半導体層を形成した。これ以外の工程は前記実施例1と同様にして有機半導体電界効果トランジスタを製作した。
【0030】
以上の如く製作された有機半導体電界効果トランジスタにあっては、ゲート電圧が−15Vのときに、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は1.1×10−7Aであった。
【0031】
(実施例4、ブレナー型)
実施例4においては、数平均分子量70,000のポリマー(3−オクチルチオフェン)10重量部、ヒンダードフェノール系酸化防止剤(住友化学社製:スミライザーMDP−S)0.3重量部、ヒンダードアミン系光安定剤(長瀬産業社製:チヌビン123)0.05重量部、紫外線吸収剤(長瀬産業社製:チヌビン234)0.05重量部をクロロホルム190重量部に溶解させた溶液にてスピンコート法を用いて有機半導体層を形成した。これ以外の工程は前記実施例1と同様にして有機半導体電界効果トランジスタを製作した。
【0032】
以上の如く製作された有機半導体電界効果トランジスタにあっては、ゲート電圧が−15Vのときに、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は1.2×10−7Aであった。
【0033】
(実施例5、ブレナー型)
p型シリコン基板の両面に熱酸化法で厚さ50nmの酸化シリコン膜を形成した。次に、このシリコン基板の一方の面にn型シリコンからなるソース電極及びドレイン電極をチャンネル長2.5μm、チャンネル幅2mmでくし型に形成した。
【0034】
次に、数平均分子量60,000のポリマー(3−オクチルチオフェン)10重量部、ヒンダードアミン系光安定剤(長瀬産業社製:チマソーブ119FL)0.5重量部、紫外線吸収剤(長瀬産業社製:チヌビン329)0.5重量部をクロロホルム190重量部に溶解させた溶液にてスピンコート法を用いて有機半導体層を形成した。これ以外の工程は前記実施例1と同様にして有機半導体電界効果トランジスタを製作した。
【0035】
以上の如く製作された有機半導体電界効果トランジスタにあっては、ゲート電圧が−15Vのときに、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は1.3×10−7Aであった。
【0036】
(実施例6、逆スタガー型)
ガラス基板上に金電極を真空蒸着法により形成し、ゲート電極とした。そして、ゲート電極上に絶縁膜として酸化シリコン膜を形成した。
【0037】
次に、数平均分子量90,000のポリマー(3−オクチルチオフェン)10重量部、紫外線吸収剤(長瀬産業社製:チヌビン1577FF)0.1重量部をクロロホルム190重量部に溶解させた溶液の5重量%クロロホルム溶液にてスピンコート法を用いて前記ガラス基板上に有機半導体層を形成した。さらに、この有機半導体層上に金電極を真空蒸着法により形成し、ソース電極及びドレイン電極とした。
【0038】
以上の如く製作された有機半導体電界効果トランジスタにあっては、ゲート電圧が−15Vのときに、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は1.2×10−7Aであった。
【0039】
(比較例1、ブレナー型)
比較例1においては、数平均分子量70,000のポリマー(3−オクチルチオフェン)10重量部をクロロホルム190重量部に溶解させた溶液にてスピンコート法を用いて有機半導体層を形成した。これ以外の工程は前記実施例1と同様にして有機半導体電界効果トランジスタを製作した。
【0040】
以上の如く製作された有機半導体電界効果トランジスタにあっては、ゲート電圧が−15Vのときに、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は1.0×10−7Aであった。
【0041】
(耐久試験)
前記実施例1〜6及び比較例1において、ゲート電圧に対するソース−ドレイン間電圧とソース−ドレイン間電流を測定した。次に、電圧のスイッチングを500回繰り返した後、ゲート電圧に対するソース−ドレイン間電圧とソース−ドレイン間電流を測定した。500回のスイッチング後の結果を以下に示す。
【0042】
実施例1においては、ゲート電圧が−15V、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は0.7×10−7Aであった。
【0043】
実施例2においては、ゲート電圧が−15V、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は0.9×10−7Aであった。
【0044】
実施例3においては、ゲート電圧が−15V、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は1.1×10−7Aであった。
【0045】
実施例4においては、ゲート電圧が−15V、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は1.2×10−7Aであった。
【0046】
実施例5においては、ゲート電圧が−15V、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は0.5×10−7Aであった。
【0047】
実施例6においては、ゲート電圧が−15V、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は0.2×10−7Aであった。
【0048】
比較例1においては、ゲート電圧が−15V、ソース−ドレイン間電圧が−2Vのときのソース−ドレイン間電流は2.8×10−8Aであった。
【0049】
(他の実施形態)
なお、本発明に係る有機半導体電界効果トランジスタは前記実施形態及び実施例に限定するものではなく、その要旨の範囲内で種々に変更できることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る有機半導体電界効果トランジスタ(ブレナー型)の概略構成を示す断面図である。
【図2】本発明に係る有機半導体電界効果トランジスタ(逆スタガー型)の概略構成を示す断面図である。
【図3】本発明に係る有機半導体電界効果トランジスタ(スタガー型)の概略構成を示す断面図である。
【図4】本発明に係る有機半導体電界効果トランジスタ(縦型)の概略構成を示し、(A)は断面図、(B)は斜視図である。
【符号の説明】
1…絶縁性基板
2…ソース電極
3…ドレイン電極
4…有機半導体層
5…ゲート電極[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an organic semiconductor field effect transistor, and more particularly to an organic semiconductor field effect transistor including an organic semiconductor layer coupled to a source electrode and a drain electrode, respectively.
[0002]
[Prior art and issues]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-94107
Conventionally, various organic semiconductor field effect transistors provided with an organic semiconductor layer respectively bonded to a source electrode and a drain electrode have been provided, and examples thereof include those described in
[0004]
This type of field effect transistor has a problem that when it is operated repeatedly, the organic semiconductor layer deteriorates in durability or oxidizes due to a flowing current. However, conventionally, no particularly effective coping method has been proposed for durability deterioration and oxidation deterioration of the organic semiconductor layer.
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an organic semiconductor field effect transistor that can reduce durability deterioration and oxidation deterioration of an organic semiconductor layer.
[0006]
Configuration, operation and effect of the invention
In order to achieve the above object, the present invention provides an organic semiconductor field effect transistor comprising at least an organic semiconductor layer, a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode, wherein the source electrode and the drain electrode are respectively coupled to the organic semiconductor layer. The organic semiconductor layer contains at least one compound of an antioxidant, a light stabilizer and an ultraviolet absorber.
[0007]
In the organic semiconductor field effect transistor according to the present invention, when the organic semiconductor layer contains at least one compound of an antioxidant, a light stabilizer, and an ultraviolet absorber and is operated repeatedly, depending on a flowing current. Durability deterioration and oxidation deterioration occurring in the organic semiconductor layer are reduced.
[0008]
In the organic semiconductor field effect transistor according to the present invention, when an hindered phenol compound is used as an antioxidant, a hindered amine compound is used as a light stabilizer, and a benzotriazole compound is used as an ultraviolet absorber, the durability of the organic semiconductor layer Great effect on improvement.
[0009]
Moreover, it is preferable that content of at least 1 sort (s) of an antioxidant, a light stabilizer, and a ultraviolet absorber is 0.1 to 30 weight% of an organic-semiconductor layer. If the content is too small, a sufficient effect cannot be exhibited. If the content is too large, the speed at which the current flows decreases, or the resistance becomes too large.
[0010]
The organic semiconductor layer may be either a low-molecular organic polymer or a high-molecular organic semiconductor. When the organic semiconductor layer contains a high-molecular organic semiconductor, the organic semiconductor layer can be formed by itself and has the advantage of a high current flow rate. ing. Further, a low molecular or high molecular organic semiconductor may be combined, or a low molecular and / or high molecular organic semiconductor may be mixed with an insulating polymer.
[0011]
The organic semiconductor layer is a single layer film or a multilayer film, and the total film thickness thereof is in the range of 10 to 2000 nm, preferably in the range of 25 to 500 nm, more preferably in the range of 50 to 300 nm. If the film thickness is too thin, it is difficult to control the current, and if it is too thick, the switching voltage increases.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an organic semiconductor field effect transistor according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0013]
(Basic structure and operation of organic semiconductor field effect transistor)
1 to 4 show a basic structure of an organic semiconductor field effect transistor according to the present invention.
[0014]
FIG. 1 shows a Brenner type, in which a
[0015]
FIG. 2 shows an inverted stagger type, in which an
[0016]
FIG. 3 shows a staggered type, in which a
[0017]
FIG. 4 shows a vertical type in which a
[0018]
In each of the organic semiconductor field effect transistors shown in FIGS. 1 to 4, when the
[0019]
When the
[0020]
As a material of the
[0021]
In the organic semiconductor field effect transistor according to the present invention, the
[0022]
(Example 1, Brenner type)
A silicon oxide film having a thickness of about 300 nm was formed on both surfaces of an n-type silicon substrate (3 × 3 cm, thickness 400 μm) having a conductivity of 6 S / cm by thermal oxidation. Next, using a positive photoresist on one surface of the silicon substrate, a metal film forming pattern that functions as a source electrode and a drain electrode was produced. The effective opening area of this pattern is 0.2 × 0.8 cm, and the distance between the openings is 6 μm.
[0023]
Thereafter, a chromium deposited film having a thickness of 20 nm was formed on the silicon substrate through the pattern by vacuum deposition, and a gold deposited film having a thickness of 30 nm was further formed thereon. Then, the photoresist was removed to form a source electrode and a drain electrode. On these electrodes, lead wires were connected with silver paste, and the connecting portions were fixed with epoxy resin.
[0024]
Next, 10 parts by weight of a polymer having a number average molecular weight of 70,000 (3-octylthiophene), 0.5 parts by weight of 4-
[0025]
On the other hand, the silicon oxide film opposite to the organic semiconductor layer forming surface of the silicon substrate is partially removed with a paper file, and n-type silicon is brought into ohmic contact with an indium gallium alloy. The lead wire was connected with silver paste, and the connecting portion was fixed with epoxy. Through this lead wire, an n-type silicon substrate (
[0026]
In the organic semiconductor field effect transistor manufactured as described above, when the gate voltage is −15 V, the source-drain current when the source-drain voltage is −2 V is 1.2 × 10 −7 A. Met.
[0027]
(Example 2, Brenner type)
In Example 2, 10 parts by weight of a polymer having a number average molecular weight of 60,000 (3-octylthiophene), 0.5 parts by weight of a hindered phenol antioxidant (manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd .: Irganox 1076), an ultraviolet absorber (Nagase Sangyo Co., Ltd .: Tinuvin 320) The organic-semiconductor layer was formed using the spin coat method in the solution which melt | dissolved 0.2 weight part in chloroform 190 weight part. Other processes were the same as in Example 1 to fabricate an organic semiconductor field effect transistor.
[0028]
In the organic semiconductor field effect transistor manufactured as described above, when the gate voltage is −15 V, the source-drain current when the source-drain voltage is −2 V is 1.2 × 10 −7 A. Met.
[0029]
(Example 3, Brenner type)
In Example 3, 10 parts by weight of a polymer having a number average molecular weight of 50,000 (3-octylthiophene), 0.2 parts by weight of a hindered phenol antioxidant (Irganox 565 manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd.), hindered amine light An organic semiconductor layer was formed by spin coating using a solution in which 0.1 part by weight of a stabilizer (manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd .: Tinuvin 622LD) was dissolved in 190 parts by weight of chloroform. Other processes were the same as in Example 1 to fabricate an organic semiconductor field effect transistor.
[0030]
In the organic semiconductor field effect transistor manufactured as described above, when the gate voltage is −15 V, the source-drain current when the source-drain voltage is −2 V is 1.1 × 10 −7 A. Met.
[0031]
(Example 4, Brenner type)
In Example 4, 10 parts by weight of a polymer having a number average molecular weight of 70,000 (3-octylthiophene), hindered phenol-based antioxidant (manufactured by Sumitomo Chemical Co .: Sumilizer MDP-S), 0.3 parts by weight, hindered amine Spin coating method using a solution prepared by dissolving 0.05 parts by weight of a light stabilizer (manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd .: Tinuvin 123) and 0.05 part by weight of an ultraviolet absorber (manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd .: Tinuvin 234) in 190 parts by weight of chloroform. Was used to form an organic semiconductor layer. Other processes were the same as in Example 1 to fabricate an organic semiconductor field effect transistor.
[0032]
In the organic semiconductor field effect transistor manufactured as described above, when the gate voltage is −15 V, the source-drain current when the source-drain voltage is −2 V is 1.2 × 10 −7 A. Met.
[0033]
(Example 5, Brenner type)
A 50 nm thick silicon oxide film was formed on both surfaces of the p-type silicon substrate by thermal oxidation. Next, a source electrode and a drain electrode made of n-type silicon were formed in a comb shape with a channel length of 2.5 μm and a channel width of 2 mm on one surface of the silicon substrate.
[0034]
Next, 10 parts by weight of a polymer having a number average molecular weight of 60,000 (3-octylthiophene), 0.5 parts by weight of a hindered amine light stabilizer (manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd .: Chimassorb 119FL), an ultraviolet absorber (manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd .: Tinuvin 329) An organic semiconductor layer was formed by spin coating using a solution in which 0.5 part by weight was dissolved in 190 parts by weight of chloroform. Other processes were the same as in Example 1 to fabricate an organic semiconductor field effect transistor.
[0035]
In the organic semiconductor field effect transistor manufactured as described above, when the gate voltage is −15 V, the source-drain current when the source-drain voltage is −2 V is 1.3 × 10 −7 A. Met.
[0036]
(Example 6, reverse stagger type)
A gold electrode was formed on a glass substrate by a vacuum evaporation method to obtain a gate electrode. Then, a silicon oxide film was formed as an insulating film over the gate electrode.
[0037]
Next, 5 parts of a solution in which 10 parts by weight of a polymer having a number average molecular weight of 90,000 (3-octylthiophene) and 0.1 parts by weight of an ultraviolet absorber (manufactured by Nagase Sangyo Co., Ltd .: Tinuvin 1577FF) were dissolved in 190 parts by weight of chloroform. An organic semiconductor layer was formed on the glass substrate by spin coating with a weight% chloroform solution. Further, a gold electrode was formed on the organic semiconductor layer by a vacuum vapor deposition method to form a source electrode and a drain electrode.
[0038]
In the organic semiconductor field effect transistor manufactured as described above, when the gate voltage is −15 V, the source-drain current when the source-drain voltage is −2 V is 1.2 × 10 −7 A. Met.
[0039]
(Comparative Example 1, Brenner type)
In Comparative Example 1, an organic semiconductor layer was formed using a spin coating method with a solution in which 10 parts by weight of a polymer having a number average molecular weight of 70,000 (3-octylthiophene) was dissolved in 190 parts by weight of chloroform. Other processes were the same as in Example 1 to fabricate an organic semiconductor field effect transistor.
[0040]
In the organic semiconductor field effect transistor manufactured as described above, when the gate voltage is −15 V, the source-drain current when the source-drain voltage is −2 V is 1.0 × 10 −7 A. Met.
[0041]
(An endurance test)
In Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, the source-drain voltage and the source-drain current with respect to the gate voltage were measured. Next, voltage switching was repeated 500 times, and then the source-drain voltage and the source-drain current with respect to the gate voltage were measured. The result after 500 times of switching is shown below.
[0042]
In Example 1, the source-drain current was 0.7 × 10 −7 A when the gate voltage was −15 V and the source-drain voltage was −2 V.
[0043]
In Example 2, the source-drain current when the gate voltage was −15 V and the source-drain voltage was −2 V was 0.9 × 10 −7 A.
[0044]
In Example 3, the source-drain current was 1.1 × 10 −7 A when the gate voltage was −15 V and the source-drain voltage was −2 V.
[0045]
In Example 4, the source-drain current when the gate voltage was −15 V and the source-drain voltage was −2 V was 1.2 × 10 −7 A.
[0046]
In Example 5, the source-drain current when the gate voltage was −15 V and the source-drain voltage was −2 V was 0.5 × 10 −7 A.
[0047]
In Example 6, the source-drain current was 0.2 × 10 −7 A when the gate voltage was −15 V and the source-drain voltage was −2 V.
[0048]
In Comparative Example 1, the source-drain current was 2.8 × 10 −8 A when the gate voltage was −15 V and the source-drain voltage was −2 V.
[0049]
(Other embodiments)
The organic semiconductor field effect transistor according to the present invention is not limited to the above-described embodiments and examples, and it is needless to say that various modifications can be made within the scope of the gist.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an organic semiconductor field effect transistor (Brenner type) according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an organic semiconductor field effect transistor (inverted stagger type) according to the present invention.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of an organic semiconductor field effect transistor (stagger type) according to the present invention.
4A and 4B show a schematic configuration of an organic semiconductor field effect transistor (vertical type) according to the present invention, in which FIG. 4A is a cross-sectional view and FIG. 4B is a perspective view.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記有機半導体層に、酸化防止剤、光安定剤及び紫外線吸収剤の少なくとも1種類の化合物を含有すること、
を特徴とする有機半導体電界効果トランジスタ。In an organic semiconductor field effect transistor comprising at least an organic semiconductor layer, a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode, wherein the source electrode and the drain electrode are respectively coupled to the organic semiconductor layer.
Containing at least one compound of an antioxidant, a light stabilizer and an ultraviolet absorber in the organic semiconductor layer;
An organic semiconductor field effect transistor.
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