JP2009010283A - Field-effect transistor, and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、歩留りが高く、高ドレイン電流化が可能な電界効果トランジスタ及びその製造方法に関するものである。 The present invention relates to a field effect transistor having a high yield and a high drain current and a method for manufacturing the same.
近年、従来の無機材料に替えて、有機半導体材料を活性材料として用いる有機薄膜素子への注目が集まっている。有機薄膜素子の代表例としては、有機薄膜トランジスタや、有機EL素子等が挙げられる。有機薄膜素子は、シリコン系等の無機半導体系素子に比べて低温での膜形成が可能であり、超軽量、薄型でフレキシブルなプラスチック基板上にも形成が可能であるため、新しいデバイスの創出や、低コスト化という点で期待されている。 In recent years, attention has been focused on organic thin film elements using organic semiconductor materials as active materials instead of conventional inorganic materials. Typical examples of the organic thin film element include an organic thin film transistor and an organic EL element. Organic thin film elements can be formed at low temperatures compared to inorganic semiconductor elements such as silicon, and can also be formed on ultra-lightweight, thin and flexible plastic substrates. It is expected in terms of cost reduction.
有機薄膜トランジスタの応用として最も期待されているものとしては、アクティブマトリクス型フラットパネルディスプレイの駆動回路基板への応用が挙げられる。具体的には、液晶、有機EL素子、エレクトロクロミック素子等の表示素子を駆動するための画素トランジスタとして有機薄膜トランジスタを使用できる可能性がある。しかし、有機半導体材料は、一般に導電性あるいはキャリア移動度が低く、無機半導体に比べて高い抵抗値を示すため、駆動電圧が高くなる傾向にあり、薄膜トランジスタのソース−ドレイン間の電流値が少なくなり、画素面積が大きいディスプレイを実現することが困難であった。 One of the most promising applications of organic thin film transistors is an application to a drive circuit board of an active matrix flat panel display. Specifically, an organic thin film transistor may be used as a pixel transistor for driving a display element such as a liquid crystal, an organic EL element, or an electrochromic element. However, organic semiconductor materials generally have low conductivity or carrier mobility, and have a higher resistance value than inorganic semiconductors. Therefore, the driving voltage tends to increase, and the current value between the source and drain of the thin film transistor decreases. It has been difficult to realize a display having a large pixel area.
有機半導体材料を用いた有機薄膜トランジスタの例として、高分子系材料であるポリチオフェンを用いた電界効果型トランジスタや、低分子系材料であるペンタセンを用いた電界効果型トランジスタなどがあるが、いずれもチャネル領域が基板に対して水平に設けられた、MOS−FET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor)構造が用いられているため、動作電圧が20〜30V程度と高く、十分なドレイン電流も得られていなかった。 Examples of organic thin film transistors using organic semiconductor materials include field effect transistors using polythiophene, which is a polymer material, and field effect transistors using pentacene, which is a low molecular material. Since the MOS-FET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor) structure in which the region is provided horizontally with respect to the substrate is used, the operating voltage is as high as about 20 to 30 V, and sufficient drain current is not obtained. It was.
有機薄膜トランジスタのドレイン電流Idは、飽和領域において次の式で表される。 The drain current I d of the organic thin film transistor is expressed by the following equation in the saturation region.
(但し、Id:ドレイン電流、W:チャネル幅、ε0:真空の誘電率、εr:比誘電率、μ:電界効果移動度、Vg:ゲート電圧、Vth:しきい値電圧、d:ゲート絶縁層膜厚、L:チャネル長)
有機薄膜トランジスタを有機ELパネルの画素駆動用トランジスタとして用いる場合、ドレイン電流と画素面積の不足が問題となってくる。有機EL素子は電流量に応じた輝度を示すため、画素駆動用のトランジスタにおいては、一定以上のドレイン電流を必要とする。ドレイン電流を増加させるためには、チャネル幅Wを増加させることが有効であるが、チャネル幅を増やせば、その分有機薄膜トランジスタの占有面積が増大し、有機EL素子に割く面積が減少して、画素面積の減少を招く。また、小さい画素面積のままパネル輝度を上げようとすれば、個々の有機EL素子の負荷が増え、有機EL素子の発光不良を招いて、パネルの短寿命化をもたらす。
(Where, I d : drain current, W: channel width, ε 0 : vacuum dielectric constant, ε r : relative dielectric constant, μ: field effect mobility, V g : gate voltage, V th : threshold voltage, d: thickness of gate insulating layer, L: channel length)
When an organic thin film transistor is used as a pixel driving transistor of an organic EL panel, there is a problem of insufficient drain current and pixel area. Since the organic EL element exhibits luminance in accordance with the amount of current, the pixel driving transistor requires a drain current of a certain level or more. In order to increase the drain current, it is effective to increase the channel width W. However, if the channel width is increased, the occupied area of the organic thin film transistor increases correspondingly, and the area divided by the organic EL element decreases, The pixel area is reduced. Further, if the panel luminance is increased with a small pixel area, the load on each organic EL element increases, leading to a light emission failure of the organic EL element, resulting in a short panel life.
式(1)によるとドレイン電流を増加させるためには、チャネル長Lを小さくするか、若しくはゲート絶縁層の膜厚dを薄くするという方法が考えられる。 According to equation (1), in order to increase the drain current, a method of reducing the channel length L or reducing the thickness d of the gate insulating layer can be considered.
従来のチャネル領域が水平に設けられたMOS−FETでは、加工の困難性から短チャネル化に限界があったが、チャネルを垂直方向に設け、ゲート電極等の膜厚でチャネル長を制御することにより、より短いチャネルを再現性良く形成することが可能となった。例えば、銅フタロシアニンの200nm程度の薄膜を有機半導体として用い、薄膜の上下にソース/ドレイン電極を設け、薄膜の中間に半透明あるいは櫛型のAlゲート電極を設ける方法等が報告されている(非特許文献1)。 In conventional MOS-FETs in which the channel region is provided horizontally, there is a limit to shortening the channel due to difficulty in processing, but the channel is provided in the vertical direction and the channel length is controlled by the film thickness of the gate electrode and the like As a result, a shorter channel can be formed with good reproducibility. For example, a method has been reported in which a thin film of about 200 nm of copper phthalocyanine is used as an organic semiconductor, source / drain electrodes are provided above and below the thin film, and a semitransparent or comb-shaped Al gate electrode is provided in the middle of the thin film. Patent Document 1).
また、四角形または三角形のゲート電極を用い、チャネル領域を垂直方向に設けた、いわゆる縦型の電界効果トランジスタが開示されている(特許文献1)。この方法によると、高精度且つ容易に短いチャネル長を得ることができ、しかも、ソース/ドレイン電極とゲート電極とが自己整合的に形成することができると記載されている。このように、短チャネル化によりドレイン電流は増加するが、有機EL素子を高輝度で発光させる為には十分ではなく、高輝度発光を得る為にはチャネル幅を大きくする必要があるが、トランジスタの占有面積が大きくなり、画素面積を向上させることができなかった。 In addition, a so-called vertical field effect transistor is disclosed in which a rectangular or triangular gate electrode is used and a channel region is provided in a vertical direction (Patent Document 1). According to this method, it is described that a short channel length can be easily obtained with high accuracy, and that the source / drain electrode and the gate electrode can be formed in a self-aligned manner. Thus, although the drain current increases due to the shortening of the channel, it is not sufficient for causing the organic EL element to emit light with high luminance, and it is necessary to increase the channel width in order to obtain high luminance light emission. As a result, the area occupied by the pixel increases and the pixel area cannot be improved.
一方、ゲート絶縁層の膜厚を薄くする方法ではゲート容量は大きくなるものの、ゲート絶縁層の絶縁性が悪くなるため、リーク電流が大きくなったり、あるいは、絶縁破壊が生じてトランジスタが崩壊して、歩留まりが著しく低下するなどの不都合が生じていた。これを解決するための方法として、ゲート絶縁層をゲート電極を構成する金属材料の陽極酸化膜と有機高分子膜等により構成する電界効果トランジスタ(特許文献2)や、ゲート絶縁層を高誘電率材料と絶縁性有機高分子の2層構造とする構成の電界効果トランジスタ(特許文献3)などが開示されている。
しかしながら、これら文献に開示された電界効果トランジスタは、どちらもチャネル領域が水平に設けられたMOS−FET構造のものであり、縦型のトランジスタにおいては、ソース/ドレイン電極を形成する際、ゲート電極の形状を利用して分離するため、ゲート電極の形状に沿うように薄く、かつ欠陥を少なくして、絶縁層を形成することが困難である等、縦型のトランジスタにおける解決法は見出されていなかった。
However, each of the field effect transistors disclosed in these documents has a MOS-FET structure in which a channel region is provided horizontally. In a vertical transistor, when forming a source / drain electrode, a gate electrode In order to make use of the shape of the transistor, it is difficult to form an insulating layer that is thin enough to conform to the shape of the gate electrode, reducing defects, and forming an insulating layer. It wasn't.
本発明の目的は、縦型の電界効果トランジスタ構造において、高ドレイン電流化が可能で且つ歩留りの高い電界効果トランジスタ及びその製造方法を提供することである。 An object of the present invention is to provide a field effect transistor having a vertical field effect transistor structure that can achieve a high drain current and a high yield, and a method for manufacturing the same.
前記従来の課題を解決するために、本発明の電界効果トランジスタは、基板と、基板上に設けられた第1の電極と、第1の電極表面上に設けられた第1の絶縁層と、第1の絶縁層表面上に設けられた有機材料からなる第2の絶縁層と、第1の電極の上方に位置し、第2の絶縁層上に設けられた第2の電極と、第2の電極と分離されて、基板上に、前記第1の絶縁層又は第2の絶縁層を介して、もしくは直接設けられた第3の電極と、第2の電極及び第3の電極と接すると共に、第1の電極とは第1の絶縁層及び第2の絶縁層を介して絶縁されるように設けられた有機半導体層とを備え、第3の電極の上面は、第1の電極の上面よりも低い位置に設けられると共に、第2の絶縁層の膜厚が、第1の絶縁層の膜厚よりも薄いことを特徴とするものである。 In order to solve the conventional problems, a field effect transistor of the present invention includes a substrate, a first electrode provided on the substrate, a first insulating layer provided on the surface of the first electrode, A second insulating layer made of an organic material provided on the surface of the first insulating layer; a second electrode located above the first electrode and provided on the second insulating layer; A third electrode provided on the substrate via the first insulating layer or the second insulating layer or directly, and in contact with the second electrode and the third electrode. And an organic semiconductor layer provided so as to be insulated from the first electrode via the first insulating layer and the second insulating layer, and the upper surface of the third electrode is the upper surface of the first electrode And the thickness of the second insulating layer is smaller than the thickness of the first insulating layer. A.
このように、第3の電極の上面が第1の電極の上面よりも低い位置に設けられるので、ゲート電極として機能する第1の電極の側面をチャネル領域とする縦型の有機電界効果トランジスタが構成され、第2の絶縁層の膜厚が、第1の絶縁層の膜厚よりも薄いことで、十分な絶縁性を保った上でゲート絶縁層を薄くすることができるため、高ドレイン電流化が可能で且つ歩留りを高くすることができる。 Thus, since the upper surface of the third electrode is provided at a position lower than the upper surface of the first electrode, a vertical organic field effect transistor having a channel region on the side surface of the first electrode functioning as a gate electrode is provided. Since the second insulating layer is configured to be thinner than the first insulating layer, the gate insulating layer can be made thin while maintaining a sufficient insulating property. And the yield can be increased.
第2の絶縁層は、湿式法により形成されることが好ましい。これにより、第1の絶縁層における欠陥等を修復することができる。ここで、湿式法とは、例えば、第2の絶縁層の材料を溶媒等に溶解して、塗布等することにより成膜する方法であり、スピンコート法、印刷法やスプレー法等が挙げられる。
さらに、第1の絶縁層と第2の絶縁層の膜厚の和が30nm以上、200nm以下であることが好ましい。これにより、歩留りを高く保つことができる。
The second insulating layer is preferably formed by a wet method. Thereby, a defect or the like in the first insulating layer can be repaired. Here, the wet method is, for example, a method of forming a film by dissolving the material of the second insulating layer in a solvent or the like and applying it, and examples thereof include a spin coating method, a printing method, and a spray method. .
Furthermore, the sum of the thicknesses of the first insulating layer and the second insulating layer is preferably 30 nm or more and 200 nm or less. Thereby, a yield can be kept high.
また、本発明の電界効果トランジスタの製造方法は、基板上に第1の電極を形成する工程と、第1の電極表面上に第1の絶縁層を形成する工程と、第1の絶縁層表面上に第2の絶縁層を形成する工程と、第1の電極の上方に位置する第2の絶縁層上に第2の電極を形成すると同時に、第2の電極と分離するように、第3の電極を形成する工程と、第2の電極及び第3の電極と接すると共に、第1の電極とは第1の絶縁層及び第2の絶縁層を介して絶縁されるように有機半導体層を形成する工程と、を備えたことを特徴としたものである。 In addition, the field effect transistor manufacturing method of the present invention includes a step of forming a first electrode on a substrate, a step of forming a first insulating layer on the surface of the first electrode, and a surface of the first insulating layer. Forming a second insulating layer thereon, forming a second electrode on the second insulating layer located above the first electrode, and simultaneously separating the second electrode from the second electrode; The organic semiconductor layer so as to be in contact with the second electrode and the third electrode and to be insulated from the first electrode through the first insulating layer and the second insulating layer. And a forming step.
これによって、ゲート電極として機能する第1の電極の側面をチャネル領域とする縦型の有機電界効果トランジスタを容易に製造することができる。さらに、第2の絶縁層が形成する工程が、湿式法により行われることが好ましい。これにより、第1の絶縁層における欠陥等を修復することができる。 Thus, a vertical organic field effect transistor having the side surface of the first electrode functioning as the gate electrode as a channel region can be easily manufactured. Furthermore, the step of forming the second insulating layer is preferably performed by a wet method. Thereby, a defect or the like in the first insulating layer can be repaired.
本発明の電界効果トランジスタは、十分な絶縁性を保った上でゲート絶縁層を薄くすることができるため、高ドレイン電流化が可能で且つ歩留りを高くすることができる。 In the field effect transistor of the present invention, the gate insulating layer can be made thin while maintaining sufficient insulation, so that a high drain current can be achieved and a yield can be increased.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態)
図1は、本発明の実施形態に係る電界効果トランジスタの一例を示す図(図1(a)は上面図、図1(b)はA−A断面における断面図)である。この電界効果トランジスタは、基板1上に、ゲート電極として機能する第1の電極2を備え、第1の電極2の上面と、側面と、上記第1の電極2の両側の基板1の表面に渡って、第1の絶縁層3が形成されている。この第1の絶縁層3上には、第2の絶縁層4が、第1の絶縁層3を覆うように形成されている。第2の絶縁層4上に形成され、第1の電極2の上方に位置するソース/ドレイン電極として機能する第2の電極5と、第1の電極2の両側に、第1の絶縁層3及び第2の絶縁層4を介して位置し、ソース/ドレイン電極として機能する第3の電極6及び第4の電極7が設けられている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this embodiment.
(Embodiment)
1A and 1B are diagrams showing an example of a field effect transistor according to an embodiment of the present invention (FIG. 1A is a top view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along the line AA). The field effect transistor includes a
ここで、第1の絶縁層3又は第2の絶縁層4は、第1の電極2の上面と側面のみを覆い、基板1上は覆わないように形成されてもよい。この場合には、第3の電極6及び第4の電極7は、基板1上に直接設けられるか、もしくは第1の絶縁層3上に設けられる。
Here, the first insulating
なお、第3の電極6及び第4の電極7は、どちらか一方のみでもよく、第2の電極5がフローティング電極として機能し、ソース/ドレイン電極として機能する第3の電極6と第4の電極7を電気的に仲介する構造であっても良い。
Note that only one of the
また、図2に示すように、第2の電極5と第3の電極6が電気的に接続されていてもよい。この場合、第2の電極5と第3の電極6との間が短絡されるため、第3の電極6と第4の電極7間のチャネル長が約半分になりドレイン電流を多くとることができる。
Further, as shown in FIG. 2, the
第2の電極5と、第3の電極6及び第4の電極7と、第2の絶縁層4の表面には、有機半導体層8が形成されている。有機半導体層8は、第2の電極5並びに、第3の電極6及び第4の電極7と電気的に接すると共に、第1の電極2とは、第1の絶縁層3及び第2の絶縁層4により電気的に隔てられている。
An
このような構成の電界効果トランジスタは、第1の電極2に電圧を印加すると、第1の絶縁層3及び第2の絶縁層4に隔てられて第1の電極2と相対する有機半導体層8の領域(チャンネル領域)において、電荷が誘起される。その結果、ソースあるいはドレイン電極として機能する電極間、例えば、第2の電極5と第3の電極6及び第4の電極7の間に、第1の電極2への印加電圧に応じた電流(ドレイン電流)が流れることで、電界効果トランジスタとして動作する。
When a voltage is applied to the
また、上述のごとく2層の絶縁層を用いることにより、電極間のリーク電流の発生を抑制して、歩留りを向上させるとともに、第1の絶縁層と第2の絶縁層の総膜厚を薄くして、ソース−ドレイン間の電流値を高くすることができる。 In addition, by using two insulating layers as described above, the generation of leakage current between the electrodes is suppressed, the yield is improved, and the total thickness of the first insulating layer and the second insulating layer is reduced. Thus, the current value between the source and the drain can be increased.
<本実施形態における電界効果トランジスタの構成材料>
基板1としては、少なくとも表面が絶縁性を有するものであればよく、各種ガラス基板や、表面に絶縁層が形成された各種ガラス基板、石英基板、表面に絶縁層が形成された石英基板、表面に絶縁層が形成されたシリコン基板、表面に絶縁層が形成された金属基板等を挙げることができる。更には、ポリエーテルスルホン(PES)やポリイミド、ポリカーボネート、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)に例示される高分子材料から構成されたプラスチック・フィルムやプラスチック・シート、プラスチック基板を挙げることができ、このような可撓性を有する高分子材料から構成された基板1を使用すれば、例えば曲面形状を有するディスプレイ装置や電子機器への電界効果型トランジスタの組込みあるいは一体化が可能となる。
<Constituent Material of Field Effect Transistor in this Embodiment>
As the
第1の電極2、第2の電極5、第3の電極6及び第4の電極7を構成する材料としては、金(Au)、白金(Pt)、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、パラジウム(Pd)、ニッケル(Ni)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)等の金属、これらの金属元素を含む合金、これらの金属から成る導電性粒子、あるいは、これらの金属を含む合金の導電性粒子を挙げることができる。また、透明な電極に形成する場合、例えば、酸化インジウムスズ(ITO)やフッ素ドープされた酸化スズ、酸化亜鉛および酸化錫などの金属酸化物が用いられる。更には、上述した各種の導電性高分子を挙げることもできる。電極材料は、有機半導体層8との間の電気的性質(オーミック性やショットキー性など)によっても選択される。
As materials constituting the
第1の絶縁層3は、有機系絶縁材料、例えばパリレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、変性エーテル型ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、セルロース樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルフェノール樹脂およびポリビニルアルコール樹脂などの有機材料や、これらの共重合体や架橋体などが利用できる。
第1の絶縁層3としては、上記材料を単体で用いてもよいが、上記材料に、例えは酸化チタン、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウムなどの無機材料やテトラブチルチタネートやチタニウムエトキシド等有機金属化合物の高誘電率材料微粒子を添加しても良い。バインダ材料あるいは主鎖となる高分子有機化合物としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、ポリエステル樹脂、変性エーテル型ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、セルロース樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂などや、これらの共重合体や架橋体、あるいは、ポリビニルカルバゾールやポリシランなどの光導電ポリマーなどが用いられる。また、第1の電極2の表面を酸化あるいは窒化することによって形成することができ、第1の電極2の表面に酸化膜や窒化膜を成膜することで得ることもできる。
The first insulating
As the first insulating
第1の絶縁層3上に形成される第2絶縁層4の材料としては、有機系絶縁材料、例えばポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルブチラート(PVB)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)等、パリレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリエステル樹脂、変性エーテル型ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、セルロース樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルフェノール樹脂およびポリビニルアルコール樹脂などの有機材料や、これらの共重合体や架橋体などが利用できる。第2の絶縁層4としては、上記材料を単体で用いてもよいが、上記材料に、例えは酸化チタン、酸化ジルコニウム、チタン酸バリウムなどの無機材料やテトラブチルチタネートやチタニウムエトキシド等有機金属化合物の高誘電率材料微粒子を添加しても良い。バインダ材料あるいは主鎖となる高分子有機化合物としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、ポリエステル樹脂、変性エーテル型ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、セルロース樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂などや、これらの共重合体や架橋体、あるいは、ポリビニルカルバゾールやポリシランなどの光導電ポリマーなどが用いられる。
Examples of the material of the second insulating
上記第1の絶縁層3の厚みは10〜300nmであり、好ましくは10〜150nmである。10nmより薄くなると絶縁性を保つことができなくなり、300nmより大きくなるとソース−ドレイン電流が小さくなりすぎる。また、上記第1の絶縁層3上に形成する上記第2の絶縁層4の厚みは5〜50nmであり、好ましくは5〜10nmである。5nmより薄くになると絶縁性を保つことができなくなり、50nmより大きくなるとソース−ドレイン電流が小さくなりすぎる。なお、第2の絶縁層4の膜厚は、10nm以下の極薄膜とすることで、湿式法で成膜しても第1の電極2の形状を保持することができる。
The thickness of the first insulating
さらに、上記第1の絶縁層3と上記第2の絶縁層4の厚みの和は30〜200nmが好ましい。30nmより薄くになると絶縁性を保つことができなくなり、200nmより大きくなるとソース−ドレイン電流が小さくなりすぎる。
Furthermore, the sum of the thicknesses of the first insulating
有機半導体層8を構成する有機半導体材料としては、半導体特性を有する有機材料であって、電子受容性機能を有する材料と、電子供与性機能を有する材料とのいずれも用いることができ、例えば、以下に例示するような材料が利用できる。
As the organic semiconductor material constituting the
電子受容性機能を有する材料としては、例えば、ピリジンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、キノリンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ベンゾフェナンスロリン類およびその誘導体によるラダーポリマー、シアノ−ポリフェニレンビニレンなどの高分子、フッ素化無金属フタロシアニン、フッ素化金属フタロシアニン類およびその誘導体、ペリレンおよびその誘導体(PTCDA、PTCDIなど)、ナフタレン誘導体(NTCDA、NTCDIなど)、バソキュプロインおよびその誘導体などの低分子有機化合物が利用できる。 Examples of the material having an electron-accepting function include oligomers and polymers having pyridine and derivatives thereof as skeletons, oligomers and polymers having quinoline and derivatives thereof as skeletons, ladder polymers based on benzophenanthrolines and derivatives thereof, cyano- Small molecules such as polymers such as polyphenylene vinylene, fluorinated metal-free phthalocyanines, fluorinated metal phthalocyanines and derivatives thereof, perylene and derivatives thereof (PTCDA, PTCDI, etc.), naphthalene derivatives (NTCDA, NTCDI, etc.), bathocuproin and derivatives thereof Organic compounds can be used.
また、電子供与性機能を有する材料としては、チオフェンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、フェニレン−ビニレンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、フルオレンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ベンゾフランおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、チエニレン−ビニレンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、トリフェニルアミンなどの芳香族第3級アミンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、カルバゾールおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ビニルカルバゾールおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ピロールおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、アセチレンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、イソチアナフェンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマー、ヘプタジエンおよびその誘導体を骨格にもつオリゴマーやポリマーなどの高分子、無金属フタロシアニン、金属フタロシアニン類およびそれらの誘導体、ジアミン類、フェニルジアミン類およびそれらの誘導体、ルブレン、ペンタセンなどのアセン類およびその誘導体、ポルフィリン、テトラメチルポルフィリン、テトラフェニルポルフィリン、テトラベンズポルフィリン、モノアゾテトラベンズポルフィリン、ジアゾテトラベンズポルフィン、トリアゾテトラベンズポルフィリン、オクタエチルポルフィリン、オクタアルキルチオポルフィラジン、オクタアルキルアミノポルフィラジン、ヘミポルフィラジン、クロロフィル等の無金属ポルフィリンや金属ポルフィリンおよびそれらの誘導体、シアニン色素、メロシアニン色素、スクアリリウム色素、キナクリドン色素、アゾ色素、アントラキノン、ベンゾキノン、ナフトキノン等のキノン系色素などの低分子有機化合物が利用できる。 In addition, as materials having an electron donating function, oligomers and polymers having thiophene and its derivatives in the skeleton, oligomers and polymers having phenylene-vinylene and its derivatives in the skeleton, oligomers and polymers having fluorene and its derivatives in the skeleton, Oligomers and polymers having benzofuran and its derivatives in the backbone, oligomers and polymers having thienylene-vinylene and its derivatives in the backbone, aromatic tertiary amines such as triphenylamine and their derivatives, carbazole and polymers Oligomers and polymers having their derivatives in the backbone, oligomers and polymers having the backbone of vinylcarbazole and its derivatives, oligomers and polymers having the backbone of pyrrole and its derivatives, acetylene and derivatives thereof Oligomers and polymers having skeletons, oligomers and polymers having skeletons of isothiaphene and its derivatives, polymers such as oligomers and polymers having skeletons of heptadiene and its derivatives, metal-free phthalocyanines, metal phthalocyanines and their derivatives Diamines, phenyldiamines and derivatives thereof, acenes such as rubrene and pentacene and derivatives thereof, porphyrin, tetramethylporphyrin, tetraphenylporphyrin, tetrabenzporphyrin, monoazotetrabenzporphyrin, diazotetrabenzporphine, triazotetra Benzporphyrin, octaethylporphyrin, octaalkylthioporphyrazine, octaalkylaminoporphyrazine, hemiporphyrazine, chlorophyll Metal-free porphyrins, metal porphyrins and their derivatives, cyanine dyes, merocyanine dyes, squarylium dyes, quinacridone dyes, azo dyes, anthraquinone, benzoquinone, low molecular organic compounds such as quinone-based dyes naphthoquinone or the like can be used.
金属フタロシアニンや金属ポルフィリンの中心金属としては、マグネシウム、亜鉛、銅、銀、アルミニウム、ケイ素、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、スズ、白金、鉛などの金属、金属酸化物、金属ハロゲン化物などを用いることができる。
なお、有機半導体層8としては、上記材料を単体で用いてもよいが、上記材料が適当なバインダ材料に分散混合されたものを用いてもよい。また、適当な高分子有機化合物の主鎖中や側鎖に、上記低分子有機化合物を組み込んだ材料を用いてもよい。バインダ材料あるいは主鎖となる高分子有機化合物としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルアセタール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、ポリエステル樹脂、変性エーテル型ポリエステル樹脂、ポリアリレート樹脂、フェノキシ樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂ポリスチレン樹脂、アクリル樹脂、メタクリル樹脂、セルロース樹脂、尿素樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアクリルアミド樹脂、ポリビニルアルコール樹脂などや、これらの共重合体や架橋体、あるいは、ポリビニルカルバゾールやポリシランなどの光導電ポリマーなどが用いられる。
As the central metal of metal phthalocyanine and metal porphyrin, magnesium, zinc, copper, silver, aluminum, silicon, titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, tin, platinum, lead and other metals, metal oxides, Metal halides can be used.
As the
<本実施形態における電界効果トランジスタの製造方法>
図3は、本実施形態における電界効果トランジスタの製造方法を示したものである。
<Method for Manufacturing Field Effect Transistor in the Present Embodiment>
FIG. 3 shows a method for manufacturing the field effect transistor according to this embodiment.
基板1の上に、ゲート電極として機能する第1の電極2を形成する(図3(a)参照)。第1の電極2の形成法は、構成する材料にも依るが、真空蒸着法やスパッタリング法に例示される物理的気相成長法(PVD)法とエッチング技術との組合せ、各種の化学的気相成長法(CVD法)とエッチング技術との組合せ、スピンコート法とエッチング技術との組合せ、導電性ペーストや上述した各種の導電性高分子の溶液を用いたスクリーン印刷法やインクジェット印刷法等の印刷法、リフトオフ法、シャドウマスク法、上述した各種コーティング法とエッチング技術との組合せ及びスプレー法とエッチング技術との組合せ等を挙げることができる。
A
次に、第1の絶縁層3を、第1の電極2上及び基板1上に形成する(図3(b)参照)。第1の絶縁層3の形成方法としては、真空蒸着法やスパッタリング法に例示されるPVD法、各種のCVD法、スピンコート法、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法といった印刷法、上述した各種コーティング法、浸漬法、キャスティング法及びスプレー法の内のいずれかを挙げることができる。
Next, the first insulating
また、第1の電極2の表面を酸化、あるいは窒化することで、第1の絶縁層3を形成することができる。第1の電極2の表面を酸化する方法として、第1の電極2を構成する材料にも依存するが、O2プラズマを用いた酸化法、陽極酸化法を例示することができる。また、第1の電極2の表面を窒化する方法として、第1の電極2を構成する材料にも依存するが、N2プラズマを用いた窒化法を例示することができる。上記方法は、基板1が耐熱性を有する材料である場合に有効である。
Further, the first insulating
あるいは、例えば、第1の電極2としてAu電極を用いる場合は、一端をメルカプト基で修飾された直鎖状炭化水素のように、第1の電極2(Au電極)と化学的に結合を形成し得る官能基を有する絶縁性分子によって、浸漬法等の方法で第1の電極2表面を被覆することで、第1の電極2の表面に絶縁層を形成することもできる。
Alternatively, for example, when an Au electrode is used as the
このようにして形成された第1の絶縁層3上に、第2の絶縁層4を形成する(図3(c)参照)。第2の絶縁層4の形成方法としては、第1の絶縁層3と同様に、真空蒸着法やスパッタリング法に例示されるPVD法、各種のCVD法、スピンコート法、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法といった印刷法、上述した各種コーティング法、浸漬法、キャスティング法及びスプレー法の内のいずれかを挙げることができる。
A second insulating
なお、第2の絶縁層4の形成法としては、スピンコート法、印刷法やスプレー法等の湿式法が好ましい。図4に示すように、第2の絶縁層4を、有機系絶縁材料の溶液を湿式法で塗布することにより形成する場合、リーク等の原因となる第1の絶縁層3のピンホール等の欠陥等に溶液が浸透し、修復することができるため、絶縁層の絶縁性を向上させることが可能となる。有機系絶縁材料を溶かす溶媒としては、第1の絶縁層3と濡れ性の良好な(接触角が小さい)溶媒を用いることが好ましい。
In addition, as a formation method of the 2nd insulating
次に、第2の電極5、第3の電極6及び第4の電極7を第2の絶縁層4上に形成する(図3(d)参照)。これら電極の形成法は、第1の電極2の形成法と同様である。第2の電極5、第3の電極6及び第4の電極7は同時に形成するが、第1の電極2の形状により、第1の電極2の側面上の第2の絶縁層4には電極が形成されないか、極薄くしか形成されないため、その後、ライトエッチングを行うことで、第2の電極5、第3の電極6及び第4の電極7は、分離され、それぞれが絶縁された状態となる。
ここで、第2の絶縁層4を湿式法で形成していると、第1の電極2の側面の基板1と接する部分において、有機系絶縁材料の溶液が溜まり、その部分における曲率半径が大きくなる。これにより、第3の電極6及び第4の電極7を蒸着法等により形成する際に、第3の電極6及び第4の電極7が、第1の電極2の側面に位置するところまでせり上がって形成されるため、第2の電極5と第3の電極6、あるいは第4の電極7間の距離が小さくなって、ソース−ドレイン間の電流を大きくすることができる。また、その後に形成される有機半導体層8が、第1の電極2の側面の基板1と接する部分において、膜切れや亀裂等を引き起こすなどの不都合の発生を低減することができる。
Next, the
Here, when the second insulating
最後に、有機半導体層8を、第2の電極5並びに、第3の電極6及び第4の電極7と電気的に接する一方、第1の電極2とは、第1の絶縁層3及び第2の絶縁層4により電気的に隔てられるように形成する(図3(e)参照)。有機半導体層8の形成方法として、有機半導体層8を構成する材料にもよるが、真空蒸着法やスパッタリング法に例示されるPVD法、各種のCVD法、スピンコート法、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法といった印刷法、エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、ナイフコーター法、スクイズコーター法、リバースロールコーター法、トランスファーロールコーター法、グラビアコーター法、キスコーター法、キャストコーター法、スプレーコーター法、スリットオリフィスコーター法、カレンダーコーター法、浸漬法といった各種コーティング法及びスプレー法の内のいずれかを挙げることができる。
Finally, the
(実施例1)
以下、図1に基づいて本発明の電界効果トランジスタの実施例について説明する。この電界効果トランジスタは、ガラスからなる基板1上に、アルミニウムからなる第1の電極2(高さ:1μ、幅:10μm)を備える。第1の電極2は、基板1上にアルミニウムを蒸着法又はスパッタ法などで成膜した。その後、レジストでマスクを形成し、ウエットエッチングにより第1の電極2のパターンを形成した。
Example 1
Hereinafter, an embodiment of the field effect transistor of the present invention will be described with reference to FIG. This field effect transistor includes a first electrode 2 (height: 1 μm, width: 10 μm) made of aluminum on a
上記第1の電極2の上面と、側面と、上記第1の電極2の両側の基板1の表面に渡って、第1の絶縁層3を形成した。第1の絶縁層3として、ポリ−2−クロロパラキシリレン(パリレンC)をCVD法により50nm成膜した。この第1の絶縁層3上には、第2の絶縁層4として、高分子材料を5mg/mlトルエン溶液として、回転数2000rpmにてスピンコート法により成膜を行い、第2の絶縁層4を10nmとなるように形成した。
A first insulating
高分子材料としては、ポリビニルフェノール(PVP)、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)、ポリビニルフェノールとポリメタクリル酸メチルの共重合体(PVP−PMMA)、ポリメタクリル酸メチルとメタクリル酸の共重合体(PMMA−MAA)を用いた。 Polymer materials include polyvinylphenol (PVP), polymethyl methacrylate (PMMA), a copolymer of polyvinylphenol and polymethyl methacrylate (PVP-PMMA), and a copolymer of polymethyl methacrylate and methacrylic acid (PMMA). -MAA) was used.
次に、金を、基板を回転させながらの蒸着法により、800Åの膜厚で成膜を行なった。チャネル幅は3mmになるようにマスクを用いて成膜した。成膜後、第1の電極2の側面の金電極のエッチングを行った。エッチャント液として関東化学製AURUM302を用いた。エッチングにより、第2の電極5、第3の電極6と第4の電極7を形成した。
Next, gold was deposited to a thickness of 800 mm by a vapor deposition method while rotating the substrate. Film formation was performed using a mask so that the channel width was 3 mm. After the film formation, the gold electrode on the side surface of the
最後に、上記第2の電極5、第3の電極6、第4の電極7及び第2の絶縁層4の表面上に、有機半導体層8を形成した。有機半導体層8には、ペンタセンを用い、基板を回転させながら蒸着させて、240nmの膜厚に成膜を行った。
Finally, an
(実施例2)
実施例1における第1の絶縁層3の材料を有機材料と無機材料の混合物としたものである。
(Example 2)
The material of the first insulating
第1の絶縁層3の製造方法を説明する。ポリビニールブチラール(PVB)およびテトラブチルチタネート(Ti(OC4H9)4)を1:9の組成比で混合し、得られた混合物をイソプロピルアルコールに溶解させて10〜20wt%の濃度の溶液を製造した。スピンコーティング法を用いて、アルミニウムからなる第1の電極2を形成したガラスからなる基板1上に前記溶液を塗布して厚さ900Åのフィルムを形成し、70℃で1時間、さらに150℃で30分間熱硬化させることで第1の絶縁層3を製造した。第1の絶縁層3の材料及び製造方法を除いて、実施例1と同様にして、電界効果トランジスタを形成した。
A method for manufacturing the first insulating
(実施例3)
実施例1における第1の絶縁層材料を無機材料としたものである。
(Example 3)
The first insulating layer material in Example 1 is an inorganic material.
第1の絶縁層3の製造方法を説明する。第1の電極2のタンタルを陽極酸化することで得られる酸化タンタル膜(Ta2O5)を第1の絶縁層3として用いる。この場合、1.0wt%ホウ酸アンモニウム水溶液を化成液として用い、この化成液に第1の電極2が形成された基板を浸漬する。そして第1の電極2を陽極とし、別に準備した陰極との間に直流電界を40V印加することで500Åの第1の絶縁層3を製造した。第1の絶縁層3の材料及び製造方法を除いて、実施例1と同様にして、電界効果トランジスタを形成した。
A method for manufacturing the first insulating
(実施例4)
第1の絶縁層3として、ポリ−2−クロロパラキシリレン(パリレンC)をCVD法により20nm成膜した。この第1の絶縁層3上には、第2の絶縁層4として、ポリビニルフェニル(PVP)を実施例1と同様にしてスピンコート法により10nmとなるように形成した。その他の層、構造については、実施例1と同様にして、電界効果トランジスタを形成した。
Example 4
As the first insulating
(比較例1)
実施例1における第2の絶縁層4を有さない構造で、第1の絶縁層3として、ポリ−2−クロロパラキシリレン(パリレンC)をCVD法により50nm成膜した。その他の層、構造については、実施例1と同様にして、電界効果トランジスタを形成した。
(Comparative Example 1)
In the structure having no second insulating
(比較例2)
実施例1における第2の絶縁層4を有さない構造で、第1の絶縁層3として、ポリビニルフェニル(PVP)をスピンコート法により50nm成膜した。その他の層、構造については、実施例1と同様にして、電界効果トランジスタを形成した。
(Comparative Example 2)
In the structure having no second insulating
(比較例3)
実施例2における第2の絶縁層4を有さない構造で、第1の絶縁層3として、ポリビニールブチラール(PVB)およびテトラブチルチタネート(Ti(OC4H9)4)との混合層を実施例2と同様にして、形成した。その他の層、構造については、実施例1と同様にして、電界効果トランジスタを形成した。
(Comparative Example 3)
In the structure having no second insulating
(比較例4)
実施例3における第2の絶縁層4を有さない構造で、第1の絶縁層3として、酸化タンタル膜(Ta2O5)を実施例3と同様にして形成した。その他の層、構造については、実施例1と同様にして、電界効果トランジスタを形成した。
(Comparative Example 4)
A tantalum oxide film (Ta 2 O 5 ) was formed in the same manner as in Example 3 as the first insulating
(比較例5)
第1の絶縁層3として、ポリ−2−クロロパラキシリレン(パリレンC)をCVD法により30nm成膜した。この第1の絶縁層3上には、第2の絶縁層4として、ポリビニルフェニル(PVP)を実施例1と同様にしてスピンコート法により30nmとなるように形成し、総膜厚として実施例1と同じ60nmとした。その他の層、構造については、実施例1と同様にして、電界効果トランジスタを形成した。
(Comparative Example 5)
As the first insulating
(評価結果)
第1の電極2をゲート電極、第2の電極5をソース電極、第3の電極6をドレイン電極として、ゲート電圧Vg=−10V、ドレイン電圧Vd=−15Vにおけるソース−ドレイン間の電流値を最大電流値Idmaxとして測定を行った。また、第1の電極2に印加するゲート電圧Vg=10V、ドレイン電圧Vd=0Vにおけるソース−ドレイン間の電流値(この場合、リーク電流となる)が10μA以上であるものを不良品と定義し、数十個の電界効果トランジスタを作成して、歩留りを以下の式で産出した。その結果を、表1及び図5に示す。
(Evaluation results)
Using the
表1中の最大電流量は、作製した電界効果トランジスタでの測定値の平均値を用い、実施例1における第2の絶縁層4材料にPVPを用いた場合の最大電流値で規格化した。表1より、第1の絶縁層3としてパリレンCをCVD法により50nmの膜厚で形成し、第2の絶縁層4として各種高分子材料をスピンコート法により10nmの膜厚で形成した実施例1では、どの高分子を用いた場合でも、歩留りが100%と高く、規格化された最大電流値も0.95〜1.21と高い値が得られた。また、第1の絶縁層3としてPVBとTi(OC4H9)4の混合層を90nmの膜厚で形成し、第2の絶縁層4としてPVPをスピンコート法により10nmの膜厚で形成した実施例2では、歩留りが80%、規格化された最大電流値が0.88と若干低い値であるが、比較的高い値が得られた。さらに、第1の絶縁層3として酸化タンタル膜(Ta2O5)を陽極酸化により50nmの膜厚で形成し、第2の絶縁層4としてPVPをスピンコート法により10nmの膜厚で形成した実施例3では、歩留りは100%と高く、規格化された最大電流値は、1.5と最も高い値を示した。
The maximum current amount in Table 1 was normalized by the maximum current value when PVP was used as the material of the second insulating
これに対し、比較例1〜4のように、パリレンC、PVP、PVBとTi(OC4H9)4の混合層及びタンタル酸化膜(Ta2O5)を50nm形成した場合には、全て不良品となってしまい、歩留りは0%であった。膜厚が薄いために、膜にピンホールや亀裂等の欠陥が生じる等により、リーク電流が大きくなったためと考えられる。 On the other hand, as in Comparative Examples 1 to 4, when a mixed layer of parylene C, PVP, PVB and Ti (OC 4 H 9 ) 4 and a tantalum oxide film (Ta 2 O 5 ) were formed to 50 nm, It became a defective product, and the yield was 0%. This is considered to be because the leakage current was increased due to defects such as pinholes and cracks in the film due to the thin film thickness.
これは、絶縁層を2層とすることで、リーク電流の起こりやすくなる薄い絶縁層においても、第2の絶縁層4が、膜厚を均一にしたり、欠陥等を修復したりする等により絶縁層のリーク電流を抑えるため、歩留りが高くなったものと考えられる。
また、絶縁層の膜厚に関しては、実施例4に示すように、第1の絶縁層3としてパリレンCを20nmの膜厚で形成し、第2の絶縁層4としてPVPをスピンコート法により10nmの膜厚で形成した場合、歩留りは若干低下するが、規格化された最大電流値は、実施例1の材料が同じものに比べて1.2と高くなった。これは、絶縁層の総膜厚が薄くなったため、リーク電流の発生が起こりやすくなったが、式(1)より電流値は増加したためと考えられる。図5に、絶縁層の総膜厚と歩留り及び最大電流値との関係を示す。第1の絶縁層3としてパリレンCをCVD法で形成し、第2の絶縁層4としてPVPをスピンコート法により形成した。それぞれの絶縁層の膜厚は、第2の絶縁層4の膜厚を10nmとし、第1の絶縁層3の膜厚を(絶縁層の総膜厚−10nm)とした。このようにして、絶縁層の総膜厚を変えて、歩留り及び最大電流値を測定した。最大電流値は、絶縁層の総膜厚が60nmの時の値を100として、規格化した。図5より絶縁層の総膜厚が、30nmより薄くなると急激に歩留りが低下していることがわかる。また、規格化された最大電流値は、膜厚が薄くなるほど、大きくなる。このことから、歩留りを高く保つことができる最小の膜厚とすることが好ましい。
This is because even if the insulating layer is made of two layers, the second insulating
As for the film thickness of the insulating layer, as shown in Example 4, Parylene C is formed as the first insulating
参考として、図6に、従来の構造である、第2の絶縁層4を積層せずにパリレンCのみを用いた場合の絶縁層の総膜厚と歩留り及び最大電流値との関係を示す。図5に示す本発明の実施形態の場合より、膜厚を薄くすると歩留りが低下している。このことから、本発明のように、絶縁層を2層とすることで、膜厚が薄い場合の歩留りを飛躍的に向上できることがわかる。
For reference, FIG. 6 shows the relationship between the total thickness of the insulating layer, the yield, and the maximum current value in the case where only the parylene C is used without laminating the second insulating
一方、比較例5に示すように、絶縁層の総膜厚が同じでも、第2の絶縁層4の膜厚を大きくすると、歩留りが50%と低下した。これは、図7に示すように第2の絶縁層4が厚い場合、第1の電極2のエッジ部の形状が第2の絶縁層4によりなまってしまい、その後に第2の電極5、第3の電極6及び第4の電極7を形成する際に、図7(a)に示すように各電極が分離されず、図7(b)に示すように第1の電極2側面上の第2の絶縁層4にまで電極が形成されてしまい、その後のライトエッチングでも各電極を分離することができなくなるため、歩留りが低下したものと考えられる。
On the other hand, as shown in Comparative Example 5, when the thickness of the second insulating
以上のように、本発明にかかる電界効果トランジスタは、歩留りが高く、高ドレイン電流化が可能となるので、有機EL素子等電流駆動型素子の駆動回路基板などの用途にも適用できる。 As described above, the field effect transistor according to the present invention has a high yield and can achieve a high drain current, and therefore can be applied to applications such as a drive circuit board of a current drive type element such as an organic EL element.
1 基板
2 第1の電極
3 第1の絶縁層
4 第2の絶縁層
5 第2の電極
6 第3の電極
7 第4の電極
8 有機半導体層
DESCRIPTION OF
Claims (7)
基板上に設けられた第1の電極と、
前記第1の電極表面上に設けられた第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層表面上に設けられた有機材料からなる第2の絶縁層と、
前記第1の電極の上方に位置し、第2の絶縁層上に設けられた第2の電極と、
前記第2の電極と分離されて、前記基板上に、前記第1の絶縁層又は第2の絶縁層を介して、もしくは直接設けられた第3の電極と、
前記第2の電極及び前記第3の電極と接すると共に、前記第1の電極とは前記第1の絶縁層及び前記第2の絶縁層を介して絶縁されるように設けられた有機半導体層とを備え、
前記第3の電極の上面は、前記第1の電極の上面よりも低い位置に設けられると共に、
前記第2の絶縁層の膜厚が、前記第1の絶縁層の膜厚よりも薄いことを特徴とする電界効果トランジスタ。 A substrate,
A first electrode provided on a substrate;
A first insulating layer provided on the surface of the first electrode;
A second insulating layer made of an organic material provided on the surface of the first insulating layer;
A second electrode located above the first electrode and provided on a second insulating layer;
A third electrode separated from the second electrode and provided on the substrate via the first insulating layer or the second insulating layer or directly;
An organic semiconductor layer provided in contact with the second electrode and the third electrode and insulated from the first electrode via the first insulating layer and the second insulating layer; With
The upper surface of the third electrode is provided at a position lower than the upper surface of the first electrode,
2. The field effect transistor according to claim 1, wherein the thickness of the second insulating layer is smaller than the thickness of the first insulating layer.
前記第1の電極表面上に第1の絶縁層を形成する工程と、
前記第1の絶縁層表面上に第2の絶縁層を形成する工程と、
前記第1の電極の上方に位置する第2の絶縁層上に第2の電極を形成すると同時に、
前記第2の電極と分離するように、第3の電極を形成する工程と、
前記第2の電極及び第3の電極と接すると共に、第1の電極とは前記第1の絶縁層及び前記第2の絶縁層を介して絶縁されるように有機半導体層を形成する工程と、
を備えたことを特徴とする電界効果トランジスタの製造方法。 Forming a first electrode on a substrate;
Forming a first insulating layer on the surface of the first electrode;
Forming a second insulating layer on the surface of the first insulating layer;
Simultaneously forming the second electrode on the second insulating layer located above the first electrode;
Forming a third electrode so as to be separated from the second electrode;
Forming an organic semiconductor layer so as to be in contact with the second electrode and the third electrode and insulated from the first electrode via the first insulating layer and the second insulating layer;
A method of manufacturing a field effect transistor comprising:
The method of manufacturing a field effect transistor according to claim 6, wherein the step of forming the second insulating layer is performed by a wet method.
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