JP2006203004A - Semiconductor device and its manufacturing method, optical device, and sensor device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、電界効果トランジスタに好適な半導体装置及びその製造方法、光学装置並びにセンサ装置に関するものである。 The present invention relates to a semiconductor device suitable for, for example, a field effect transistor, a manufacturing method thereof, an optical device, and a sensor device.
従来の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ：Field effect transistor）においては、チャンネル領域を構成する半導体材料層として、Ｓｉ、ＧａＡｓ及びＩｎＧａＡｓ等の無機半導体材料が用いられているが、これ等の無機半導体材料を用いた薄膜トランジスタの製造工程では、４００℃以上の高温のプロセスが必要とされる。そのために、無機半導体材料を用いた薄膜トランジスタを、プラスチックス等のように、柔らかく、割れにくく、かつ軽い支持体（基板）上に作製することはきわめて困難である。 In a conventional field effect transistor (FET), an inorganic semiconductor material such as Si, GaAs, or InGaAs is used as a semiconductor material layer constituting a channel region. However, these inorganic semiconductor materials are used. In the conventional thin film transistor manufacturing process, a high temperature process of 400 ° C. or higher is required. Therefore, it is extremely difficult to manufacture a thin film transistor using an inorganic semiconductor material on a soft support (substrate) that is soft, difficult to break, and the like, such as plastics.
一方、チャンネル領域を有機半導体材料によって構成する有機電界効果トランジスタ（有機ＦＥＴ）は、プラスチックスの耐熱温度よりも低い温度で製造が可能である。また、塗布可能な材料を用いて製造可能であることから、低コスト及び大面積の半導体素子として期待されている。 On the other hand, an organic field effect transistor (organic FET) having a channel region made of an organic semiconductor material can be manufactured at a temperature lower than the heat resistance temperature of plastics. In addition, since it can be manufactured using a material that can be applied, it is expected as a low-cost and large-area semiconductor element.
ところで、従来の有機ＦＥＴでは、有機半導体材料層と良好なオーミックコンタクトを形成するために、ソース電極及びドレイン電極は、金（Ａｕ）、白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）といった金属材料から構成されているか、或いは、ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸[ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ]や、ドーピング材料をドーピングしたポリアニリン、カーボンナノチューブ等から構成されている。 By the way, in the conventional organic FET, in order to form a good ohmic contact with the organic semiconductor material layer, the source electrode and the drain electrode are made of a metal material such as gold (Au), platinum (Pt), palladium (Pd). Or poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid [PEDOT / PSS], polyaniline doped with a doping material, carbon nanotubes, and the like.
このような有機ＦＥＴの構造としては、図８（ｄ）に示すように、金（Ａｕ）等からなるソース電極５５とドレイン電極５６との間にチャンネル領域５８を有する有機半導体材料層５７に対向して、ゲート絶縁膜５３を介してゲート電極５４が基板５２上に設けられた例えば、ボトムコンタクト型ボトムゲート構造の有機ＦＥＴ５１が知られている。
As the structure of such an organic FET, as shown in FIG. 8D, the organic FET is opposed to an organic semiconductor material layer 57 having a
この有機ＦＥＴを製造するには、図８（ａ）に示すように、例えば、シリコン、ガラス又はプラスチックフィルムからなる基板５２上に、リソグラフィー法又はリフトオフ法により、Ａｕ等のゲート電極５４を形成し、更に例えば、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）やＳｉＯ2等のゲート絶縁膜５３をスピンコート法等により形成する。
In order to manufacture this organic FET, as shown in FIG. 8A, for example, a gate electrode 54 such as Au is formed on a
次に、図８（ｂ）に示すように、例えば、リソグラフィー法又はリフトオフ法により、ソース電極５５及びドレイン電極５６を形成する。
Next, as shown in FIG. 8B, the source electrode 55 and the
次に、図８（ｃ）に示すように、ソース電極５５、ドレイン電極５６及びゲート絶縁膜５３上に、チャンネル領域５８を有する有機半導体材料層５７を形成する。この有機半導体材料層５７は、例えば、ポリ３ヘキシルチオフェン（Ｐ３ＨＴ）を蒸着法等により成膜する（後記の非特許文献１参照）。この有機半導体材料をスピンコート法等で成膜する方法も知られている（後記の非特許文献２参照）。
Next, as illustrated in FIG. 8C, an organic semiconductor material layer 57 having a
次に、図８（ｄ）に示すように、有機半導体材料層５７を所定の形状にパターニングして素子分離（アイソレーション）することにより、ボトムコンタクト型ボトムゲート構造の有機ＦＥＴ５１の作製工程を終了する。なお、図中、ソース電極５５、ドレイン電極５６及びゲート電極５４には、それぞれ、端子Ｓ、端子Ｄ及び端子Ｇが接続されている。
Next, as shown in FIG. 8D, the organic semiconductor material layer 57 is patterned into a predetermined shape and element isolation is performed, thereby completing the manufacturing process of the bottom contact type bottom gate structure organic FET 51. To do. In the figure, a terminal S, a terminal D, and a terminal G are connected to the source electrode 55, the
こうした有機ＦＥＴにおいては、チャンネル領域の形成に次のような問題点がある。 Such an organic FET has the following problems in forming a channel region.
まず、チャンネル領域８を形成する際に、上記の非特許文献１に示された蒸着法として、例えばエレクトロンビーム（ＥＢ）蒸着法を適用した場合、或いはＣＶＤ（Chemical vapor deposition）法を適用した場合には、チャネル領域８の材料（有機半導体材料）を溶液にして成膜できないという問題があり、また成膜するには大幅な装置の改造が必要になる。
First, when the channel region 8 is formed, for example, an electron beam (EB) vapor deposition method or a CVD (Chemical vapor deposition) method is applied as the vapor deposition method shown in Non-Patent
また、粉末状の有機半導体材料では、この方法でしか成膜できず、大面積基板に成膜するには装置が大型化し過ぎて場所もコストも必要となる。その上、チャネル領域８以外の全面に有機半導体材料が堆積するために、成膜後にアイソレーション等が必要となり、プロセス工程が増えてしまい、それらが特性劣化の要因の一つになってしまう。 In addition, a powdered organic semiconductor material can be formed only by this method, and in order to form a film on a large-area substrate, the apparatus becomes excessively large and requires space and cost. In addition, since the organic semiconductor material is deposited on the entire surface other than the channel region 8, isolation or the like is necessary after the film formation, and the number of process steps increases, which becomes one of the causes of characteristic deterioration.
また、メタルマスクを用いればチャネル領域８のパターニングはできるが、メタルマスクのアライメントの問題や、構造上の解像度の問題から、微細なパターニングは行い難い。 Further, if a metal mask is used, the channel region 8 can be patterned, but it is difficult to perform fine patterning due to the alignment problem of the metal mask and the structural resolution.
他方、上記の非特許文献２のように、スピンコート法を用いた方法では、有機半導体材料を塗布した場合に、大面積基板や角型基板には対応しきれず、チャンネルの厚みの制御性やプロセス自体の安定性が低く、また蒸着法に比べるとキャリア移動度も低く、窒素雰囲気下で行わないと特性劣化が早くなるという問題もある。
On the other hand, as described in Non-Patent
また、ＥＢ蒸着法やＣＶＤ法と同じように、全面に塗布するために、塗布後にアイソレーション等が必要となってプロセス工程が増えてしまい、それらが特性劣化の要因の一つになってしまう。 In addition, as with the EB vapor deposition method and the CVD method, in order to apply to the entire surface, isolation and the like are required after application, increasing the number of process steps, which becomes one of the causes of characteristic deterioration. .
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、有機半導体材料層を簡易にかつ安定して形成することができる、半導体装置及びその製造方法、光学装置並びにセンサ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide a semiconductor device, a method for manufacturing the same, an optical device, and a sensor device that can easily and stably form an organic semiconductor material layer. It is to provide.
即ち、本発明は、第１電極（例えばソース電極：以下、同様）と、第２電極（例えばドレイン電極：以下、同様）と、少なくともこれらの電極間に設けられた有機半導体材料層とを有し、前記有機半導体材料層を介して前記第１電極と前記第２電極との間で電荷を移動させるように構成された半導体装置、特に有機ＦＥＴの製造方法において、
前記有機半導体材料からなる電解液中に前記第１電極及び前記第２電極を配置する工 程と、
電気化学的方法（例えば電解めっき法）により、前記第１電極又は／及び前記第２電 極の表面上に前記有機半導体材料を堆積させて、前記有機半導体材料層を形成する工程 と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法に係わるものである。
That is, the present invention includes a first electrode (for example, a source electrode: hereinafter the same), a second electrode (for example, a drain electrode: hereinafter the same), and at least an organic semiconductor material layer provided between these electrodes. In a method of manufacturing a semiconductor device, particularly an organic FET, which is configured to move electric charge between the first electrode and the second electrode through the organic semiconductor material layer,
A step of disposing the first electrode and the second electrode in an electrolyte solution made of the organic semiconductor material;
Forming the organic semiconductor material layer by depositing the organic semiconductor material on the surface of the first electrode and / or the second electrode by an electrochemical method (for example, an electrolytic plating method). The present invention relates to a method for manufacturing a semiconductor device.
本発明は又、第１電極と、第２電極と、少なくともこれらの電極間に設けられた有機半導体材料層とを有し、前記有機半導体材料層を介して前記第１電極と前記第２電極との間で電荷を移動させるように構成された半導体装置において、前記第１電極及び前記第２電極の表面上に電気化学的方法により堆積した前記有機半導体材料によって、前記有機半導体材料層が形成されていることを特徴とする半導体装置、特に有機ＦＥＴに係わるものである。 The present invention also includes a first electrode, a second electrode, and an organic semiconductor material layer provided at least between these electrodes, and the first electrode and the second electrode via the organic semiconductor material layer. The organic semiconductor material layer is formed by the organic semiconductor material deposited by an electrochemical method on the surfaces of the first electrode and the second electrode. The present invention relates to a semiconductor device, particularly an organic FET.
本発明は又、本発明の半導体装置を駆動素子として具備する光学装置、例えば電界発光装置、液晶表示装置又は太陽電池に係わるものである。 The present invention also relates to an optical device including the semiconductor device of the present invention as a driving element, such as an electroluminescent device, a liquid crystal display device, or a solar cell.
本発明は又、本発明の半導体装置によって構成されたセンサ装置、例えば光センサに係わるものである。 The present invention also relates to a sensor device constituted by the semiconductor device of the present invention, for example, an optical sensor.
本発明によれば、電気化学的方法により、前記第１電極又は／及び前記第２電極の表面上に前記有機半導体材料を堆積させて前記有機半導体材料層を形成するので、所望の位置、即ち前記第１電極及び前記第２電極の表面及びその近傍にのみ選択的に前記有機半導体材料層を形成することができ、従って成膜後にパターニングを行う必要なしに前記有機半導体材料層を微細な所定のパターンに簡易かつ高精度に安定して形成することが可能である。 According to the present invention, the organic semiconductor material layer is formed by depositing the organic semiconductor material on the surface of the first electrode or / and the second electrode by an electrochemical method. The organic semiconductor material layer can be selectively formed only on and near the surfaces of the first electrode and the second electrode. Therefore, the organic semiconductor material layer can be finely defined without the need for patterning after film formation. It is possible to stably form the pattern with high accuracy and stability.
また、前記有機半導体材料の持つ電荷が正か負のどちらの場合でも、前記第１電極又は前記第２電極を正極か負極に選択する（或いは入れ替える）だけで、前記有機半導体材料層を形成することができるために、前記有機半導体材料の材料としての選択の自由度を高めることが可能である。 Further, regardless of whether the charge of the organic semiconductor material is positive or negative, the organic semiconductor material layer is formed only by selecting (or replacing) the first electrode or the second electrode as a positive electrode or a negative electrode. Therefore, the degree of freedom in selecting the organic semiconductor material as a material can be increased.
また、前記有機半導体材料層を電気化学的方法により形成するので、大面積の基板に対して前記有機半導体材料層を形成することができ、溶液状態の前記有機半導体材料を用いた場合にも、前記有機半導体材料層を安定して形成することが可能となる。 In addition, since the organic semiconductor material layer is formed by an electrochemical method, the organic semiconductor material layer can be formed on a large-area substrate. Even when the organic semiconductor material in a solution state is used, The organic semiconductor material layer can be stably formed.
本発明においては、前記第１電極を正極又は負極とし、前記第２電極を前記第１電極の極性とは異なる極性とし、前記第１電極と前記第２電極との間に電圧を印加して、前記第１電極の表面上に前記有機半導体材料を堆積した後に、前記第２電極の表面上に前記有機半導体材料を堆積することにより、前記第１及び第２電極の表面上に前記有機半導体材料を順次堆積することができる。 In the present invention, the first electrode is a positive electrode or a negative electrode, the second electrode is a polarity different from the polarity of the first electrode, and a voltage is applied between the first electrode and the second electrode. Depositing the organic semiconductor material on the surface of the first electrode, and then depositing the organic semiconductor material on the surface of the second electrode to thereby form the organic semiconductor on the surfaces of the first and second electrodes. Material can be deposited sequentially.
また、前記第１電極及び前記第２電極を正極又は負極とし、前記第１及び第２電極の極性にとは異なる極性を有する第３の電極を配置し、前記第１電極及び前記第２電極と前記第３電極との間に電圧を印加して、前記第１電極及び前記第２電極の表面上に前記有機半導体材料を堆積することにより、前記第１及び第２電極の表面上に前記有機半導体材料を同時に堆積することができる。 The first electrode and the second electrode may be positive or negative, and a third electrode having a polarity different from that of the first and second electrodes may be disposed, and the first electrode and the second electrode And applying a voltage between the first electrode and the third electrode to deposit the organic semiconductor material on the surfaces of the first electrode and the second electrode, thereby forming the organic semiconductor material on the surfaces of the first electrode and the second electrode. Organic semiconductor materials can be deposited simultaneously.
また、前記有機半導体材料として、正電荷又は負電荷に解離性のある官能基又は原子を有する有機半導体分子を用いるのが望ましい。 Further, as the organic semiconductor material, it is desirable to use an organic semiconductor molecule having a functional group or an atom dissociating to a positive charge or a negative charge.
また、ゲート電極と、ゲート絶縁膜と、ソース電極としての前記第１電極と、ドレイン電極としての前記第２電極と、チャンネル領域としての前記有機半導体材料層とからなる有機電界効果トランジスタ（有機ＦＥＴ）として本発明の半導体装置を製造することができる。 An organic field effect transistor (organic FET) comprising a gate electrode, a gate insulating film, the first electrode as a source electrode, the second electrode as a drain electrode, and the organic semiconductor material layer as a channel region. The semiconductor device of the present invention can be manufactured.
次に、本発明の好ましい実施の形態を図面参照下に詳細に説明する。 Next, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
第１の実施の形態
図１〜図４は、本発明の第１の実施の形態を示すものである。
First Embodiment FIGS. 1 to 4 show a first embodiment of the present invention.
本実施の形態による例えばボトムコンタクト型ボトムゲート構造の有機電界効果トランジスタ（有機ＦＥＴ）１Ａは、図２（ｂ）に示すように、常法に従って、基板２上にＡｕ等のゲート電極及びＰＶＰ等のゲート絶縁膜３が形成され、ゲート絶縁膜３上にＡｕ等のソース電極５（第１電極）及びドレイン電極６（第２電極）が形成され、これらの両電極間にチャンネル領域となる有機半導体材料層７が後述のめっき法によって形成された構造を有している。この有機ＦＥＴ１Ａの作製方法について説明する。
For example, an organic field effect transistor (organic FET) 1A having a bottom contact type bottom gate structure according to the present embodiment, as shown in FIG. The
まず、図１及び図２（ａ）に示すように、上記のソース電極５及びドレイン電極６を形成した基板２を有機半導体材料溶液１７（電解液）を収容しためっき槽１０内に浸漬する。
First, as shown in FIGS. 1 and 2A, the
この場合、ソース電極５を正極とし、ドレイン電極６を負極として両電極間に電圧を印加すると、ソース電極５の表面及びその近傍にのみ、チャンネル領域８を形成するための有機半導体材料７ａが電気めっきにより選択的に堆積する。
In this case, when a voltage is applied between the electrodes with the
次いで、図２（ｂ）に示すように、ソース電極５を負極に、ドレイン電極６を正極に切り換え、両電極間に電圧を印加すると、ドレイン電極６の表面及びその近傍にのみ、チャンネル領域８を形成するための有機半導体材料７ｂが既に堆積している有機半導体材料７ａに一部オーバーラップして電気めっきされる。これによって、チャンネル領域８を有する有機半導体材料層７を形成する。
Next, as shown in FIG. 2B, when the
ここで、めっき液１７として有機半導体材料の溶液、又は、有機半導体材料の分散液を用いるが、この有機半導体材料は、＋（プラス）の電荷を持つものでも、−（マイナス）の電荷を持つものでもよい。
Here, a solution of an organic semiconductor material or a dispersion of an organic semiconductor material is used as the
上記した例では、−（マイナス）の電荷を持った有機半導体材料を正極のソース電極５側の表面及びその近傍にのみ有機半導体材料７ａを選択的に堆積させる。そして更に、電極の極性の切り換えによって、ドレイン電極６の表面及びその近傍に有機半導体材料７ｂを選択的に堆積させる。
In the above example, the organic semiconductor material 7a is selectively deposited only on the surface of the positive electrode on the side of the
なお、有機半導体材料として＋（プラス）の電荷を持つ材料を用いると、上記と逆に、まずドレイン電極６側に有機半導体材料７ｂが堆積し、電極の極性の切り換えによってソース電極５側に有機半導体材料７ａを堆積させる。要は、有機半導体材料が持つ電荷がプラスかマイナスかによっていずれの電極側に電気めっきされるかが変わるため、途中でソース電極５とドレイン電極６との電圧の極性を入れ替える必要がある。
In addition, when a material having + (plus) charge is used as the organic semiconductor material, the organic semiconductor material 7b is first deposited on the drain electrode 6 side and the organic material on the
こうした有機半導体材料としては、各電極にめっき法により堆積可能とするために、正電荷又は負電荷に解離性のある官能基又は原子を有する有機半導体材料を用いる。 As such an organic semiconductor material, an organic semiconductor material having a functional group or an atom dissociating into a positive charge or a negative charge is used so that each electrode can be deposited by plating.
図３は、電離可能な官能基を有する有機半導体材料を例示するが、これは、電解液のｐＨをコントロールすることによって電気めっきが可能であれば、幅広い材料から選択することができる。例えば、図３（ａ）に示すポリチオフェン系の有機半導体材料を用いることができるが、その分子中に官能基Ｒ1及びＲ2として、ＣＯＯＨ、ＮＨ2及びＳＯ3Ｈのように、カルボキシル基、アミノ基及びスルホニル基のようなマイナス又はプラスに電離可能な官能基を導入することができる。 FIG. 3 illustrates an organic semiconductor material having an ionizable functional group, which can be selected from a wide range of materials if electroplating is possible by controlling the pH of the electrolyte. For example, a polythiophene-based organic semiconductor material shown in FIG. 3A can be used. As functional groups R 1 and R 2 in the molecule, a carboxyl group such as COOH, NH 2 and SO 3 H, Functional groups that can be negatively or positively ionized, such as amino groups and sulfonyl groups, can be introduced.
また、図３（ｂ）に示す有機半導体材料も使用可能であり、その分子中の官能基Ｒ3、Ｒ4がプラスに電離可能なＭ（銅、鉄等の金属原子）を取り込んでキレート（錯化合物）を形成する構造にすることができる。こうしたキレートとしては、上記以外にも銅フタロシアニンなども使用できる。 Also, the organic semiconductor material shown in FIG. 3 (b) can be used, and the functional groups R 3 and R 4 in the molecule take in M (metal atoms such as copper and iron) that can be positively ionized to chelate ( (Complex compound) can be formed. As such a chelate, copper phthalocyanine can be used in addition to the above.
次に、図４について、上記しためっき法（電気化学的方法）の原理をより詳細に説明する。 Next, with reference to FIG. 4, the principle of the plating method (electrochemical method) will be described in more detail.
例えば、めっき槽１０に収容された有機半導体材料溶液１７としてのＭ（メタル）ＰｔＰ（ポリチオフェン錯化合物）の溶液（又は分散液）１７の中に、負極となる陰極１３及び正極となる陽極１２をそれぞれ配置する。
For example, in the solution (or dispersion liquid) 17 of M (metal) PtP (polythiophene complex compound) as the organic
そして、有機半導体材料溶液１７中に＋（プラス）の電荷を持ったＭＰｔＰ（ポリチオフェン）を分散させ、陰極１３に−（マイナス）の電圧をかけ、陽極１２側に＋（プラス）の電圧を印加することにより、陽イオンに電離させて陰極１３（ソース電極）上に集めて、ＭＰｔＰ（ポリチオフェン錯化合物）からなる薄膜１４（上記の例における有機半導体材料７ａに対応）を電気めっきにより堆積させる。しかる後、電極の極性を切り換えれば、今度は他方の電極（ドレイン電極）に薄膜１４を堆積させる。
Then, MPtP (polythiophene) having + (plus) charge is dispersed in the organic
上述した本実施の形態によれば、ソース電極５及びドレイン電極６の表面及びその近傍においてチャンネル領域８を含む領域のみに有機半導体材料層７を選択的に形成することができるため、微細なチャンネル領域８のパターニングを省くことが可能となり、容易かつ高精度に安定してチャンネル領域８を形成することができる。
According to the above-described embodiment, the organic
また、チャンネル領域８の構成材料の持つ電荷がプラスかマイナスのどちらの場合でも、ソース電極５及びドレイン電極６のプラス（正極）とマイナス（負極）とを入れ替えるだけで、チャンネル領域８を電気めっきにより形成できるので、チャンネル領域８の構成材料の選択の幅を広げることが可能となる。
In addition, regardless of whether the charge of the constituent material of the channel region 8 is positive or negative, the channel region 8 can be electroplated simply by switching the positive (positive) and negative (negative) of the
また、チャンネル領域８を電気めっきにより形成するので、大面積の基板を使用でき、溶液状態のチャンネル領域構成材料を用いた場合にも、安定してチャンネル領域８を形成することが可能となる。 Further, since the channel region 8 is formed by electroplating, a large-area substrate can be used, and the channel region 8 can be stably formed even when a solution-state channel region constituent material is used.
第２の実施の形態
図５は、本発明の第２の実施の形態を示すものである。
Second Embodiment FIG. 5 shows a second embodiment of the present invention.
本実施の形態では、ソース電極５及びドレイン電極６を正極とし、負の極性を有する電極１１（第３電極）をめっき層１０内に配置し、ソース電極５及びドレイン電極６と電極１１との間に電圧を印加して、ソース電極５及びドレイン電極６の表面上に同時に有機半導体材料７を電気めっきにより堆積して、有機電界効果トランジスタ１Ｂを作製すること以外は、上述の第１の実施の形態と同様である。
In the present embodiment, the
なお、図５では、ソース電極５及びドレイン電極６を正極とし、電極１１を負極として有機半導体材料層７を形成しているが、有機半導体材料溶液１７を変更することにより、ソース電極５及びドレイン電極６を負極とし、電極１１を正極として有機半導体材料層７を形成することも可能である。
In FIG. 5, the organic
本実施の形態によれば、有機半導体材料７をソース電極５からドレイン電極６に亘って同時に堆積させているので、各電極の極性の切り換えを行う必要がなく、少ない工程で有機半導体材料層７を形成することができる。
According to the present embodiment, since the
その他、本実施の形態においては、上述した第１の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果が得られる。 In addition, in the present embodiment, the same operations and effects as described in the first embodiment described above can be obtained.
第３の実施の形態
図６は、本発明の第３の実施の形態を示すものである。
Third Embodiment FIG. 6 shows a third embodiment of the present invention.
本実施の形態は有機電界発光表示装置２５（光学装置）に係るものであって、上述したボトムコンタクト型ボトムゲート構造の有機電界効果トランジスタ１Ａ（駆動素子）のドレイン電極６に画素側のアノード電極２４を延設し、有機半導体材料層７を貫通して、ドレイン電極６とアノード電極２４とを電気的に接続している。このアノード電極２４上には、正孔輸送層２３、発光層２２、電子輸送層２１及びカソード電極２０を順次形成し、全体を絶縁膜１６で覆っている。
The present embodiment relates to an organic electroluminescence display device 25 (optical device). The pixel electrode side anode electrode 6 is connected to the drain electrode 6 of the bottom contact type bottom gate organic field effect transistor 1A (driving element) described above. The drain electrode 6 and the anode electrode 24 are electrically connected to each other through the organic
この表示装置２５の駆動時には、トランジスタ１Ａのオンによりチャンネル領域８からドレイン電極６を通して供給される電流と、カソード電極２０からの電子との再結合によって、発光層２２から光が放射され、正孔輸送層２３、アノード電極２４、ゲート絶縁膜３及び基板２を通して光が導出される。この光は、カソード電極２０を薄くすれば、カソード電極側から導出することもできる。
When the display device 25 is driven, light is emitted from the light emitting layer 22 by recombination of the current supplied from the channel region 8 through the drain electrode 6 and the electrons from the
本実施の形態においては、上述した第１の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果を有するトランジスタ１Ａを駆動素子とする表示装置２５を提供することができる。 In the present embodiment, it is possible to provide a display device 25 using the transistor 1A having the same operation and effect as described in the first embodiment as a driving element.
第４の実施の形態
図７は、本発明の第４の実施の形態を示すものである。
Fourth Embodiment FIG. 7 shows a fourth embodiment of the present invention.
本実施の形態はセンサ１５に係るものであって、ゲート絶縁膜３及びゲート電極４はあえて設ける必要がなく、ゲート絶縁膜３の替わりに絶縁膜１６が設けられていてよい。
The present embodiment relates to the sensor 15, and the
このセンサ１５の駆動時には、外部から有機半導体材料層７に作用する作用物質（例えば光）によって、端子Ｔ1、ソース電極５、有機半導体材料層７、ドレイン電極６及び端子Ｔ2を順次移動する電荷量を変化させ、これによって入射光量、その波長などを検出することができる。
When the sensor 15 is driven, the terminal T 1 , the
本実施の形態においては、上述した第１の実施の形態で述べたのと同様の作用及び効果を有する構造を用いて、光センサなどのセンサ装置を構成することができる。 In the present embodiment, a sensor device such as an optical sensor can be configured using a structure having the same functions and effects as those described in the first embodiment.
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能であることは言うまでもない。 Although the embodiment of the present invention has been described above, it goes without saying that the embodiment can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention.
例えば、上述した有機半導体材料の種類やめっき条件等は種々変更してよい。 For example, the type of organic semiconductor material and the plating conditions described above may be variously changed.
また、本発明を液晶表示装置や、光センサ以外のガスセンサ等、色素増感型等の太陽電池に適用してもよい。 Further, the present invention may be applied to a dye-sensitized solar cell such as a liquid crystal display device or a gas sensor other than an optical sensor.
本発明による半導体装置は、有機ＦＥＴ、及びこれを用いる電界発光装置、液晶表示装置又は太陽電池等に適用可能である。 The semiconductor device according to the present invention is applicable to an organic FET, an electroluminescence device using the same, a liquid crystal display device, a solar cell, and the like.
１Ａ、１Ｂ…有機電界効果トランジスタ、２…基板、３…ゲート絶縁膜、
４…ゲート電極、５…ソース電極、６…ドレイン電極、７ａ、７ｂ…有機半導体材料、
７…有機半導体材料層、８…チャンネル領域、１０…めっき槽、
１７…有機半導体材料溶液
1A, 1B ... organic field effect transistor, 2 ... substrate, 3 ... gate insulating film,
4 ... gate electrode, 5 ... source electrode, 6 ... drain electrode, 7a, 7b ... organic semiconductor material,
7 ... Organic semiconductor material layer, 8 ... Channel region, 10 ... Plating tank,
17 ... Organic semiconductor material solution
Claims (11)
前記有機半導体材料からなる電解液中に前記第１電極及び前記第２電極を配置する工 程と、
電気化学的方法により、前記第１電極又は／及び前記第２電極の表面上に前記有機半 導体材料を堆積させて、前記有機半導体材料層を形成する工程と
を有することを特徴とする半導体装置の製造方法。 A first electrode, a second electrode, and an organic semiconductor material layer provided at least between these electrodes, and charge between the first electrode and the second electrode through the organic semiconductor material layer In a method of manufacturing a semiconductor device configured to move
A step of disposing the first electrode and the second electrode in an electrolytic solution made of the organic semiconductor material;
A step of depositing the organic semiconductor material on a surface of the first electrode and / or the second electrode by an electrochemical method to form the organic semiconductor material layer. Manufacturing method.
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