JP2007305839A - 配線および有機トランジスタとその製法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電極本体は主に安価な第1の金属で作成し、その表面を高価だが高性能な第2の金属の薄膜で覆う構造を作成する。この構造を安価に安定に得るために、第1の金属と第2の金属の合金において第2の金属が表面偏析しやすいという性質を利用する。
【選択図】図2
Description
実施例1では有機半導体としてペンタセンを使用し、金と銅の合金から電極を作成することによって性能と低コストを両立する有機トランジスタを実現する方法について説明する。
実施例2では、金属インクを塗布して電極を作成する際に合金の微粒子から成るインクを使用するのではなく、第1の金属のインクと第2の金属のインクをそれぞれ用意して、その2つのインクを混合してから塗布することにより、最終的に合金のインクを使ったのと同様の電極構造を作成する。実施例1と同様、金原子12と銅原子11を例にして説明する。
実施例3では、第1の金属と第2の金属が混合した電極で第2の金属の表面偏析を促す方法として、熱処理を行うだけでなく電極表面に第3の物質を吸着させることによって、より一層表面偏析を効率的に行わせる。
実施例4では、電極表面を覆う金属薄膜を表面偏析によって作成するのではなく、第1の金属で電極を形成した後に第2の金属の薄層を形成する。ここでも、銅原子11と金原子12を例にして説明する。
実施例5では、電極表面を覆う金属薄膜を、電極本体となる1種類目の金属を塗布した後、続けて薄膜となる第2の金属を塗布し、その後に熱処理を施すという手順で作成する。ここでも、銅原子11と金原子12を例として説明する。
Claims (11)
- 絶縁層上に設けられた電気配線であって、
前記電気配線の本体が第1の金属からなり、その表面を厚さ0.5原子層から5原子層の第2の金属の薄膜が覆う構造を持つことを特徴とする電気配線。 - 上記第1の金属がAg、Cu,Fe,Al,Niのいずれかであり、上記第2の金属がAu、W、Pb、Pt、Rh,Pd,Ir,Ru,Os,Moのいずれかであり、前記第1の金属と第2の金属を組み合わせたとき、第2の金属が表面に偏析する組み合わせとされた請求項1記載の電気配線。
- 基板、該基板上に設けられたゲート電極、該ゲート電極を覆う形で設けられた絶縁層、該絶縁層上で前記ゲート電極を挟む形に設けられたソース電極及びドレイン電極および当該ソース電極及びドレイン電極を覆う形で設けられた有機半導体よりなる有機トランジスタであって、
前記ソース電極及びドレイン電極の本体が第1の金属からなり、当該本体の表面を厚さ0.5原子層から5原子層の第2の金属の薄膜が覆う構造を持つことを特徴とする有機トランジスタ。 - 上記第1の金属がAg、Cu,Fe,Al,Niのいずれかであり、上記第2の金属がAu、W、Pb、Pt、Rh,Pd,Ir,Ru,Os,Moのいずれかであり、前記第1の金属と第2の金属を組み合わせたとき、第2の金属が表面に偏析する組み合わせとされた請求項3記載の有機トランジスタ。
- 前記ソース電極及びドレイン電極の本体が第1の金属からなり、その表面を厚さ0.5原子層から5原子層の第2の金属の薄膜が覆う構造を持つとともに、前記ソース電極及びドレイン電極の外表面と前記有機半導体との接触部に自己組織化単分子膜が介在している請求項3記載の有機トランジスタ。
- 基板を準備する工程と、
前記基板上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を覆う形で絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上で前記ゲート電極を挟む形でソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極を覆う形で有機半導体を形成する工程と、
よりなる有機トランジスタの作成方法であって、
前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域に第1の金属原子と第2の金属原子とを所定の比率で包含させるとともに所定の有機物で微粒子とした微粒子インクを塗布する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域を50℃から300℃の間の所定の温度で所定の時間熱処理を行い、前記微粒子インク中の有機物を除去すると同時に、前記第2の金属原子を第1の金属原子の表面に厚さ0.5原子層から5原子層の厚さで偏析させる工程と、
よりなることを特徴とする有機トランジスタの作成方法。 - 前記第1の金属原子と第2の金属原子の処理の工程が以下の工程に変更された請求項6記載の有機トランジスタの作成方法:
前記第1の金属原子と第2の金属原子とが所定の比率で包含されるとともに所定の有機物で微粒子とされた微粒子インクに代えて、前記第1の金属原子を所定の有機物で微粒子とした微粒子インクを前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域に塗布する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域を50℃から300℃の間の所定の温度で所定の時間熱処理を行い、前記微粒子インク中の有機物を除去する工程と、
前記有機物の除去の工程後に、前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域に前記第2の金属原子を所定の有機物で微粒子とした微粒子インクを塗布する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域を50℃から300℃の間の所定の温度で所定の時間熱処理を行い、前記微粒子インク中の有機物を除去すると同時に、前記第2の金属原子による薄膜を第1の金属原子の表面に形成させる工程。 - 前記第1の金属原子と第2の金属原子の処理の工程が以下の工程に変更された請求項6記載の有機トランジスタの作成方法:
前記第1の金属原子と第2の金属原子とが所定の比率で包含されるとともに所定の有機物で微粒子とされた微粒子インクに代えて、前記第1の金属原子を所定の有機物で微粒子とした微粒子インクを前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域に塗布する工程と、
前記第1の金属原子を所定の有機物で微粒子とした微粒子インクが塗布された前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域に、前記第2の金属原子を所定の有機物で微粒子とした微粒子インクを塗布する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域を50℃から300℃の間の所定の温度で所定の時間熱処理を行い、前記それぞれの微粒子インク中の有機物を除去すると同時に、前記第2の金属原子による薄膜を第1の金属原子の表面に形成させる工程。 - 基板を準備する工程と、
前記基板上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を覆う形で絶縁層を形成する工程と、
前記絶縁層上で前記ゲート電極を挟む形でソース電極及びドレイン電極を形成する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極の外表面に自己組織化単分子膜を形成する工程と、
前記自己組織化単分子膜のソース電極及びドレイン電極に対応する領域を覆う形で有機半導体を形成する工程と、
よりなる有機トランジスタの作成方法であって、
前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域に第1の金属原子と第2の金属原子とを所定の比率で包含させるとともに所定の有機物で微粒子とした微粒子インクを塗布する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域を50℃から300℃の間の所定の温度で所定の時間熱処理を行い、前記微粒子インク中の有機物を除去する工程と、
前記熱処理後に前記ソース電極及びドレイン電極の表面に、塗布によって自己組織化単分子膜を形成する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極の表面に形成された自己組織化単分子膜を50℃から200℃の間の所定の温度で所定の時間熱処理を行い、前記第2の金属原子を第1の金属原子の表面に厚さ0.5原子層から5原子層の厚さで偏析させる工程と、
よりなることを特徴とする有機トランジスタの作成方法。 - 前記第1の金属原子と第2の金属原子の処理の工程が以下の工程に変更された請求項9記載の有機トランジスタの作成方法:
前記第1の金属原子と第2の金属原子とが所定の比率で包含されるとともに所定の有機物で微粒子とされた微粒子インクに代えて、前記第1の金属原子を所定の有機物で微粒子とした微粒子インクを前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域に塗布する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域を50℃から300℃の間の所定の温度で所定の時間熱処理を行い、前記微粒子インク中の有機物を除去する工程と、
前記有機物の除去の工程後に、前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域に前記第2の金属原子を所定の有機物で微粒子とした微粒子インクを塗布する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域を50℃から300℃の間の所定の温度で所定の時間熱処理を行い、前記微粒子インク中の有機物を除去すると同時に、前記第2の金属原子による薄膜を第1の金属原子の表面に形成させる工程。 - 前記第1の金属原子と第2の金属原子の処理の工程が以下の工程に変更された請求項9記載の有機トランジスタの作成方法:
前記第1の金属原子と第2の金属原子とが所定の比率で包含されるとともに所定の有機物で微粒子とされた微粒子インクに代えて、前記第1の金属原子を所定の有機物で微粒子とした微粒子インクを前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域に塗布する工程と、
前記第1の金属原子を所定の有機物で微粒子とした微粒子インクが塗布された前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域に、前記第2の金属原子を所定の有機物で微粒子とした微粒子インクを塗布する工程と、
前記ソース電極及びドレイン電極を形成する領域を50℃から300℃の間の所定の温度で所定の時間熱処理を行い、前記それぞれの微粒子インク中の有機物を除去すると同時に、前記第2の金属原子による薄膜を第1の金属原子の表面に形成させる工程。
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