JP2006339604A - 有機半導体薄膜の製造方法及び有機半導体薄膜、並びにそれを用いた有機電子デバイス及び有機電界効果トランジスタ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 脱離により二重結合を形成する構造を有する有機半導体前駆体の薄膜を、温度勾配を有する系内を移動させることにより、結晶成長させながら有機半導体の薄膜に変換する工程をそなえるとともに、移動速度x(mm/s)と移動方向の温度勾配d(℃/mm)とが式(I)で表わされる条件を満たすようにする。
0.001 < xd < 1000 (I)
【選択図】 なし
Description
0.001 < xd < 1000 (I)
〔I−1.基本概念〕
本発明の有機半導体薄膜の製造方法(以下適宜「本発明の製造方法」と略称する。)は、脱離により二重結合を形成する構造を有する有機半導体前駆体の薄膜を、温度勾配を有する系内を移動させることにより、結晶成長させながら有機半導体の薄膜に変換する工程をそなえるものである。
0.001 < xd < 1000 (I)
続いて、本発明の一実施形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではない。
本実施形態では、まず、基板上に有機半導体前駆体薄膜を作製する。その作製方法としては、有機半導体前駆体を溶媒に溶かして溶液とし、その溶液を基板上に塗布する方法が一般的である。
続いて、上記工程により得られた有機半導体前駆体薄膜を、先に説明した条件の下で、温度勾配を有する系内を移動させることにより、有機半導体薄膜に変換する。
本発明の製造方法により、大きな結晶粒を有する有機半導体薄膜が得られる理由は定かではないが、以下のように推測される。
本発明の有機電子デバイスとは、上述した本発明の有機半導体薄膜を用いて作製される電子デバイスであり、具体的には、2個以上の電極を有し、その電極間に流れる電流や生じる電圧を電気、磁気、光、又は化学物質等により制御する電子デバイスのことを言う。例としては、電圧や電流の印加により電流や電圧を制御する素子、磁場の印加による電圧や電流を制御する素子、化学物質を作用させて電圧や電流を制御する素子が挙げられる。この制御としては、整流、スイッチング、増幅、発振、光導電性、光起電力等が挙げられる。現在シリコン等で実現されている対応する電子デバイスとしては、抵抗器、整流器(ダイオード)、スイッチング素子(トランジスタ、サイリスタ)、増幅素子(トランジスタ)、メモリー素子、化学センサー、フォトダイオード、フォトトランジスター、太陽電池等、あるいはこれらの素子の組み合わせや集積化により得られる電子デバイスが挙げられる。
有機半導体前駆体として、下記式(i)で表わされる構造の化合物(以下、適宜「化合物(i)」という。)を用いた。
SL=5.2×10-2(m)
k=1(W/mK)
SA=2.5×10-5(m2)
L=3.5×10-2(m)
Tb=483(K)
T0=296(K)
実施例1と同じ化合物(i)の0.7重量%クロロホルム溶液を、表面に熱酸化膜を形成したシリコン基板上にスピンコートすることにより、良好な100nm厚の膜(有機半導体前駆体薄膜)を得た。
実施例1と同じ化合物(i)を有機半導体前駆体として、実施例1と同様の手順により、有機半導体前駆体薄膜をスライドガラス基板上に作製した。この有機半導体前駆体薄膜が形成された基板を、210℃のホットプレート上で5分間加熱した。
2 絶縁体層
3 ソース電極
4 ドレイン電極
5 ゲート電極
6 基板
101 有機半導体前駆体薄膜
102 有機半導体薄膜
200 基板
300 冷却手段
400 加熱手段
500 光放射手段
600 加熱手段
700 保護膜
Claims (7)
- 脱離により二重結合を形成する構造を有する有機半導体前駆体の薄膜を、温度勾配を有する系内を移動させることにより、結晶成長させながら有機半導体の薄膜に変換する工程をそなえるとともに、
移動速度x(mm/s)と、移動方向の温度勾配d(℃/mm)とが、下記式(I)で表わされる条件を満たす
ことを特徴とする、有機半導体薄膜の製造方法。
0.001 < xd < 1000 (I) - 前記移動速度xが1mm/s以下、前記温度勾配dが10℃/mm以上である
ことを特徴とする、請求項1記載の有機半導体薄膜の製造方法。 - 前記有機半導体が、ポルフィリン骨格を有する
ことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の有機半導体薄膜の製造方法。 - 前記有機半導体が、ペンタセンである
ことを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の有機半導体薄膜の製造方法。 - 請求項1〜4の何れか一項に記載の有機半導体薄膜の製造方法によって製造された
ことを特徴とする、有機半導体薄膜。 - 請求項5記載の有機半導体薄膜を用いた
ことを特徴とする、有機電子デバイス。 - 基板と、該基板上に設けられた絶縁体層と、該絶縁体層により隔離されるように設けられたゲート電極及び電荷輸送層と、該電荷輸送層に接するように設けられたソース電極及びドレイン電極とを備え、
該電荷輸送層が、請求項5記載の有機半導体薄膜である
ことを特徴とする、有機電界効果トランジスタ。
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