JP2507153B2 - 有機デバイスとその製造方法 - Google Patents
有機デバイスとその製造方法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、有機材料を用いた電子デバイス（有機デバ
イス）およびその製造方法に関するものである。
イス）およびその製造方法に関するものである。
さらに詳しくは、導電性単分子膜あるいは導電性単分
子累積膜を流れる電子を利用した、電子デバイスおよび
その製造方法に関するものである。
子累積膜を流れる電子を利用した、電子デバイスおよび
その製造方法に関するものである。
従来の技術 従来電子デバイスは、シリコン結晶に代表されるよう
に、無機系半導体結晶が用いられている。
に、無機系半導体結晶が用いられている。
発明が解決しようとする課題 しかしながら、無機結晶では、微細化が進展するにと
もなって結晶欠陥が問題となり、デバイスの性能が結晶
性に大きく左右される欠点があった。
もなって結晶欠陥が問題となり、デバイスの性能が結晶
性に大きく左右される欠点があった。
本発明の目的は、デバイスの高密度化が進展し微細加
工がなされても結晶性に左右されない有機を用いてデバ
イスを作成し、高集積な電子デバイスを提供することに
ある。
工がなされても結晶性に左右されない有機を用いてデバ
イスを作成し、高集積な電子デバイスを提供することに
ある。
課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、任意の基板上に
形成された第１の電極と第２の電極と、前記第１と第２
の電極間で電流を流すことにより単分子膜または単分子
累積膜内の電解重合性基を選択的に重合して形成された
導電性共役結合基で前記第１と第２の電極間を接続する
ように形成された導電性共役結合基を有する単分子膜ま
たは単分子累積膜と、前記導電性共役結合基を有する単
分子膜または単分子累積膜に直接または間接に接触した
第３の電極を備え、前記第１と第２の電極間および前記
第２と第３の電極間に電圧を印加し、前記第１の電極と
第２の電極間を接続した導電性共役結合基に流れる電流
を制御することを特徴とする有機デバイス。
形成された第１の電極と第２の電極と、前記第１と第２
の電極間で電流を流すことにより単分子膜または単分子
累積膜内の電解重合性基を選択的に重合して形成された
導電性共役結合基で前記第１と第２の電極間を接続する
ように形成された導電性共役結合基を有する単分子膜ま
たは単分子累積膜と、前記導電性共役結合基を有する単
分子膜または単分子累積膜に直接または間接に接触した
第３の電極を備え、前記第１と第２の電極間および前記
第２と第３の電極間に電圧を印加し、前記第１の電極と
第２の電極間を接続した導電性共役結合基に流れる電流
を制御することを特徴とする有機デバイス。
作用 本発明の有機デバイスでは、単分子膜もしくは単分子
累積膜中の導電性共役結合基を用いるため、デバイスの
高密度化が進展し微細加工がなされても結晶性に左右さ
れない有機物を用いたデバイスを作成できる。
累積膜中の導電性共役結合基を用いるため、デバイスの
高密度化が進展し微細加工がなされても結晶性に左右さ
れない有機物を用いたデバイスを作成できる。
実施例 本発明は、任意の基板上に電解重合された単分子膜ま
たは単分子累積膜を挟んで第１の電極と第２の電極を形
成し、前記第１の電極と第２の電極および前記単分子膜
または単分子累積膜に直接または間接に接続された第３
の電極と前記第２の電極間に電圧を印加し、前記第２の
電極と前記第３の電極間の電圧を変化させることによ
り、前記第１と第２の電極間の電流の流れを制御するこ
とを特徴とするデバイスを提供するものである。
たは単分子累積膜を挟んで第１の電極と第２の電極を形
成し、前記第１の電極と第２の電極および前記単分子膜
または単分子累積膜に直接または間接に接続された第３
の電極と前記第２の電極間に電圧を印加し、前記第２の
電極と前記第３の電極間の電圧を変化させることによ
り、前記第１と第２の電極間の電流の流れを制御するこ
とを特徴とするデバイスを提供するものである。
また、そのときの電流が流れる領域を有機物質、特に
有機単分子膜または単分子累積膜内に電解重合により形
成された共役結合で作成することによりデバイスの高機
能化と微細化を達成しようとするものである。
有機単分子膜または単分子累積膜内に電解重合により形
成された共役結合で作成することによりデバイスの高機
能化と微細化を達成しようとするものである。
更にまた、前記有機単分子膜または単分子累積膜作成
の手段として、一端に 基を持つ直鎖上の炭化水素誘導体を用いれば、有機溶媒
中で化学吸着により親水性基板表面に単分子膜を吸着形
成でき（化学吸着法）、さらに前記形成した単分子膜表
面にビニル基等の反応性官能基を含ませておき、酸素ま
たは窒素を含むガス中の高エネルギー線を照射して表面
を親水性化し、化学吸着工程を繰り返すことにより単分
子膜を累積形成することも出来る。
の手段として、一端に 基を持つ直鎖上の炭化水素誘導体を用いれば、有機溶媒
中で化学吸着により親水性基板表面に単分子膜を吸着形
成でき（化学吸着法）、さらに前記形成した単分子膜表
面にビニル基等の反応性官能基を含ませておき、酸素ま
たは窒素を含むガス中の高エネルギー線を照射して表面
を親水性化し、化学吸着工程を繰り返すことにより単分
子膜を累積形成することも出来る。
従って、直鎖状炭化水素の一部に電解重合性不飽和基
（例えば、チェニレン基）を含むような物質を用い化学
吸着法を行えば、数十オングストロームオーダの電解重
合性基が配向した単分子膜を形成でき、さらに多層の累
積膜も容易に得ることが出来る。
（例えば、チェニレン基）を含むような物質を用い化学
吸着法を行えば、数十オングストロームオーダの電解重
合性基が配向した単分子膜を形成でき、さらに多層の累
積膜も容易に得ることが出来る。
この方法により累積された単分子膜中の例えばチオフ
ェン基等の電解重合性不飽和基を、第１の電極及び第２
の電極間に電界を印加して電界重合すれば、第１の電極
と第２の電極間でポリチェニレン基が電界方向に沿って
自己組織的に成長していくので、超高分子量で共役系が
非常に長く、酸素を含む雰囲気中でも安定で、しかも第
１の電極と第２の電極間を導電性共役結合基で接続した
単分子または単分子累積膜が形成できる。
ェン基等の電解重合性不飽和基を、第１の電極及び第２
の電極間に電界を印加して電界重合すれば、第１の電極
と第２の電極間でポリチェニレン基が電界方向に沿って
自己組織的に成長していくので、超高分子量で共役系が
非常に長く、酸素を含む雰囲気中でも安定で、しかも第
１の電極と第２の電極間を導電性共役結合基で接続した
単分子または単分子累積膜が形成できる。
一方、有機溶媒に溶解させた電界重合性不飽和基を有
する物質を水面上に展開し前記有機溶媒を蒸発させた
後、水面上に残った前記物質の分子を水面上で水面方向
にバリヤでかき集め、所定の表面圧を加えながら基板を
上下させて単分子膜を基板上に累積（この累積法をラン
グミュアー・ブロジェット（LB）法と言い、この方法に
より累積された単分子膜をLB膜という）した後、同様に
電界重合すれば、第１の電極と第２の電極間を導電性の
共役結合基で接続した超高分子量で共役系が非常に長
く、しかも酸素を含む雰囲気中でも安定な共役結合型の
ポリマー状単分子または単分子累積膜が形成できる。
する物質を水面上に展開し前記有機溶媒を蒸発させた
後、水面上に残った前記物質の分子を水面上で水面方向
にバリヤでかき集め、所定の表面圧を加えながら基板を
上下させて単分子膜を基板上に累積（この累積法をラン
グミュアー・ブロジェット（LB）法と言い、この方法に
より累積された単分子膜をLB膜という）した後、同様に
電界重合すれば、第１の電極と第２の電極間を導電性の
共役結合基で接続した超高分子量で共役系が非常に長
く、しかも酸素を含む雰囲気中でも安定な共役結合型の
ポリマー状単分子または単分子累積膜が形成できる。
以下、実施例を第１〜４図を用いてまず本発明のデバ
イスの詳細および製造方法を説明する。
イスの詳細および製造方法を説明する。
例えば、第１図（ａ）および（ｂ）に示すように、絶
縁膜の形成された任意の基板１（例えばSi）上に電解重
合した導電性単分子膜または導電性単分子累積膜２を挟
んで第１、第２の金属電極３、４および第３の金属電極
５（ゲート電極）が形成されたものを作成する。
縁膜の形成された任意の基板１（例えばSi）上に電解重
合した導電性単分子膜または導電性単分子累積膜２を挟
んで第１、第２の金属電極３、４および第３の金属電極
５（ゲート電極）が形成されたものを作成する。
導電性単分子膜または累積膜は数十オングストローム
程度と非常に薄いため、第１の電極と第２および第１ま
たは第２の電極と第３の電極間に電圧を印加し、第３の
電極と第１あるいは第２の電極間の電圧を変化させるこ
とにより、導電性単分子膜または累積膜内の導電性共役
基部分へのホールあるいは電子などの電荷の注入量を制
御でき、結果として第１と第２の電極間の導電性単分子
累積膜の電流の流れを制御できるFET型有機デバイスを
作成できる。
程度と非常に薄いため、第１の電極と第２および第１ま
たは第２の電極と第３の電極間に電圧を印加し、第３の
電極と第１あるいは第２の電極間の電圧を変化させるこ
とにより、導電性単分子膜または累積膜内の導電性共役
基部分へのホールあるいは電子などの電荷の注入量を制
御でき、結果として第１と第２の電極間の導電性単分子
累積膜の電流の流れを制御できるFET型有機デバイスを
作成できる。
なお、ここで、第１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ部を
拡大して示している。また図中６、７は絶縁膜（基板に
Siを用いた場合には通常SiO2を用いる）である。
拡大して示している。また図中６、７は絶縁膜（基板に
Siを用いた場合には通常SiO2を用いる）である。
なお、電界重合性不飽和基を含む単分子膜または単分
子累積膜の作成方法としては、後述するが、化学吸着法
あるいはLB法を用いることができる。
子累積膜の作成方法としては、後述するが、化学吸着法
あるいはLB法を用いることができる。
また、ここで単分子膜または単分子累積膜は、導電性
共役基８としてポリチェニレン基（第１図（ｂ））のよ
うな導電性共役基を含んでおり、かつ第１の電極と第２
の電極間はポリチェニレン基で接続されていることが必
要である。
共役基８としてポリチェニレン基（第１図（ｂ））のよ
うな導電性共役基を含んでおり、かつ第１の電極と第２
の電極間はポリチェニレン基で接続されていることが必
要である。
なお、ここでデバイスの増幅特性を大きくしたい場合
には絶縁膜６はは薄いほどよく、無くすことも可能であ
る。
には絶縁膜６はは薄いほどよく、無くすことも可能であ
る。
また、電気特性を安定化させるためには、第１および
第２の電極の間隙が、均一な間隔で設置されている必要
がある。
第２の電極の間隙が、均一な間隔で設置されている必要
がある。
更にまた、第３の電極（すなわち基板）をAuやPt以外
の酸化され易い金属や半導体材料で作成しておけば、当
然電極表面に酸化膜を形成できるため第１及び第２の金
属電極と第３の金属電極との間の耐圧を向上できる効果
がある。また酸化膜が形成され第３の電極となる基板表
面に化学吸着膜を作成する際都合がよい。
の酸化され易い金属や半導体材料で作成しておけば、当
然電極表面に酸化膜を形成できるため第１及び第２の金
属電極と第３の金属電極との間の耐圧を向上できる効果
がある。また酸化膜が形成され第３の電極となる基板表
面に化学吸着膜を作成する際都合がよい。
さらに、導入する導電性共役基としては、ポリチェニ
レン以外にポリピロール、ポリシロール、ポリピリジノ
ピリジン、ポリアニリン等電解重合可能な不飽和基より
生成されるポリエンを用いることが可能である。
レン以外にポリピロール、ポリシロール、ポリピリジノ
ピリジン、ポリアニリン等電解重合可能な不飽和基より
生成されるポリエンを用いることが可能である。
なお、第１図で示したデバイスにおいて、基板上に第
１および第２の金属電極を作成した後、導電性単分子膜
または導電性単分子累積膜を介して第３の金属電極を基
板とは反対側に作成しても、同様の機能のデバイスを提
供できることは言うまでもない。
１および第２の金属電極を作成した後、導電性単分子膜
または導電性単分子累積膜を介して第３の金属電極を基
板とは反対側に作成しても、同様の機能のデバイスを提
供できることは言うまでもない。
次に、上述のデバイスの作成方法について述べる。
まず第２図（ａ）に示したように任意の方法を用いて
基板１（例えばSi基板）上に絶縁膜７（SiO2膜）を介し
て、第１の金属電極３及び第２の金属電極４をパターン
状に形成する。
基板１（例えばSi基板）上に絶縁膜７（SiO2膜）を介し
て、第１の金属電極３及び第２の金属電極４をパターン
状に形成する。
金属電極の作成方法は、全面に金属を蒸着しホトレジ
ストを用いてエッチングしたり、リフトオフで金属電極
をパターン状に残す方法等通常の方法が利用できる。
ストを用いてエッチングしたり、リフトオフで金属電極
をパターン状に残す方法等通常の方法が利用できる。
さらに、第１、第２の金属電極３、４をマスクとし、
絶縁膜７をエッチング除去する。通常基板にSiを用いれ
ばエッチング後洗浄すればSi表面は、自然酸化膜（Si
O2）よりなる極めて薄い絶縁膜６が形成されるので改め
て酸化する必要はない。
絶縁膜７をエッチング除去する。通常基板にSiを用いれ
ばエッチング後洗浄すればSi表面は、自然酸化膜（Si
O2）よりなる極めて薄い絶縁膜６が形成されるので改め
て酸化する必要はない。
次に、電解重合性基含む単分子膜あるいは単分子累積
膜を絶縁膜６の上に形成する。
膜を絶縁膜６の上に形成する。
なお、単分子膜の製造方法にはLB法や化学吸着法が利
用できる。
用できる。
さらに第１及び第２の電極間に5V/cm程度の電界を印
加し数十分重合を行なう。このとき、重合された不飽和
基は、電界方向に沿ってつながっていくので、完全に重
合が終われば第１の電極と第２の電極は、共役結合９で
自己組織的に接続される。（第２図（ｂ）） 最後に、第３の電極（ゲート電極）を基板側より取り
出せば、デバイスが完成される。
加し数十分重合を行なう。このとき、重合された不飽和
基は、電界方向に沿ってつながっていくので、完全に重
合が終われば第１の電極と第２の電極は、共役結合９で
自己組織的に接続される。（第２図（ｂ）） 最後に、第３の電極（ゲート電極）を基板側より取り
出せば、デバイスが完成される。
○単分子膜の製造方法その１（化学吸着法の利用） 使用したサンプルは、数々あるが、チオフェン誘導体
の一種であるCH3−（CH2）ｍ−Ｒ−（CH2）ｎ−SiCl
3（ここでＲはチオフェン誘導体基、ｍ＋ｎは17である
が、14から24の範囲で良好な結果が得られた）（以下TC
Sと略す））の場合を用いて説明する。
の一種であるCH3−（CH2）ｍ−Ｒ−（CH2）ｎ−SiCl
3（ここでＲはチオフェン誘導体基、ｍ＋ｎは17である
が、14から24の範囲で良好な結果が得られた）（以下TC
Sと略す））の場合を用いて説明する。
例えば、第２図に示すように、絶縁膜７（SiO2）の形
成されたSi基板１上に、第１の電極３と第２の電極４と
してAu電極を形成し、さらに露出したSiO2をエッチンギ
除去する。
成されたSi基板１上に、第１の電極３と第２の電極４と
してAu電極を形成し、さらに露出したSiO2をエッチンギ
除去する。
次に、その表面にTCSを用いて基板表面に単分子膜を
化学吸着して形成する。
化学吸着して形成する。
この時、 と、Si基板表面の自然酸化膜（SiO2）11とともに形成さ
れている−OH基とが反応して脱塩酸して、基板表面に
は、 の単分子膜12が形成できる。（第３図（ａ）） 例えば、2.0×10-3〜5.0×10-3mol/lの濃度で、TCS
（シラン系界面活性剤）を溶かした80％ｎ−ヘキサン、
12％四塩化炭素、８％クロロホルム溶液中に、室温で数
十分間Au電極が形成された基板を浸漬すると、SiO2表面
で の結合を形成できる。
れている−OH基とが反応して脱塩酸して、基板表面に
は、 の単分子膜12が形成できる。（第３図（ａ）） 例えば、2.0×10-3〜5.0×10-3mol/lの濃度で、TCS
（シラン系界面活性剤）を溶かした80％ｎ−ヘキサン、
12％四塩化炭素、８％クロロホルム溶液中に、室温で数
十分間Au電極が形成された基板を浸漬すると、SiO2表面
で の結合を形成できる。
ここで、基板表面に の単分子膜12が形成できていることは、FTIRにて確認さ
れた。
れた。
なお、このとき化学吸着膜の形成は、湿気を含まない
N2雰囲気中で行った。
N2雰囲気中で行った。
つぎに、第２図（ｂ）に示すように電極３、４の間に
5V/cmの電界を印加して重合を行なうと、第３図（ｂ）
に示すような反応、即ちポリチェニレン結合13が製造さ
れたことがFTIRにより明かとなった。
5V/cmの電界を印加して重合を行なうと、第３図（ｂ）
に示すような反応、即ちポリチェニレン結合13が製造さ
れたことがFTIRにより明かとなった。
なお、前述の実施例では１層化学吸着膜を形成し重合
を行う方法について述べたが、吸着膜を多層積層した後
で重合反応を行っても良いし、あるいは吸着膜の形成と
重合反応とを交互に行っても、ポリチェニレンの多層分
子膜の作製が可能なことは明らかであろう。
を行う方法について述べたが、吸着膜を多層積層した後
で重合反応を行っても良いし、あるいは吸着膜の形成と
重合反応とを交互に行っても、ポリチェニレンの多層分
子膜の作製が可能なことは明らかであろう。
○単分子膜の製造方法その２（LB膜形成法を用いる場
合） 使用したサンプルは、数々あるが、チェニレン誘導体
の一種であるCH3−（CH2）ｍ−Ｒ−（CH2）ｎ−COOH
（ここでＲはチオフェン誘導体、ｍ＋ｎは17であるが、
14から23の範囲で良好な結果が得られた）（以下TADと
略す））の場合を用いて説明する。
合） 使用したサンプルは、数々あるが、チェニレン誘導体
の一種であるCH3−（CH2）ｍ−Ｒ−（CH2）ｎ−COOH
（ここでＲはチオフェン誘導体、ｍ＋ｎは17であるが、
14から23の範囲で良好な結果が得られた）（以下TADと
略す））の場合を用いて説明する。
LB膜の累積には、ジョイスレーベル社のトラフIV（Jo
ice−Loebl Trough IV）を用い、500nm以下の光をカッ
トしたイエロー光照明のクラス100のクリーンルーム内
で行った。このときクリーンルーム内は、室温23±１
℃、湿度40±５％に調節されている。LB膜の累積に使用
した基板は、酸化膜を介してAg電極の形成された直径３
インチのSi基板である。
ice−Loebl Trough IV）を用い、500nm以下の光をカッ
トしたイエロー光照明のクラス100のクリーンルーム内
で行った。このときクリーンルーム内は、室温23±１
℃、湿度40±５％に調節されている。LB膜の累積に使用
した基板は、酸化膜を介してAg電極の形成された直径３
インチのSi基板である。
まず、第２図に示すように、絶縁膜７としてSiO2の形
成されたSi基板１上に、第１の電極３及び第２の電極４
としてAg電極を形成し、さらに露出したSiO2をエッチン
ギ除去する。
成されたSi基板１上に、第１の電極３及び第２の電極４
としてAg電極を形成し、さらに露出したSiO2をエッチン
ギ除去する。
次に、その表面にTDAを用いて基板表面に単分子膜22
をLB法で形成する。このとき、TDAの−COOH基は、Si基
板表面の自然酸化膜（SiO2）11に向かって累積形成され
る。（第４図（ａ）） ここで、基板表面にCH3−（CH2）ｍ−Ｒ−（CH2）ｎ
−COOHの単分子膜22が形成できていることは、FTIRにて
確認された。
をLB法で形成する。このとき、TDAの−COOH基は、Si基
板表面の自然酸化膜（SiO2）11に向かって累積形成され
る。（第４図（ａ）） ここで、基板表面にCH3−（CH2）ｍ−Ｒ−（CH2）ｎ
−COOHの単分子膜22が形成できていることは、FTIRにて
確認された。
つぎに、第２図（ｂ）に示すように電極３、４の間に
5V/cmの電界を印加して重合を行なうと、第４図（ｂ）
に示すような反応、即ちポリチェニレン結合13が製造さ
れたことがFTIRにより明かとなった。
5V/cmの電界を印加して重合を行なうと、第４図（ｂ）
に示すような反応、即ちポリチェニレン結合13が製造さ
れたことがFTIRにより明かとなった。
この実施例では１層LB膜を累積した後に重合する方法
を示したが、絶縁性のLB膜を何層か累積した後電解重合
反応をを行っても良いし、あるいは累積と重合反応の工
程とを交互に行っても、多分子層のポリチェニレン型共
役ポリマー膜を作ることも可能なことが確認された。
を示したが、絶縁性のLB膜を何層か累積した後電解重合
反応をを行っても良いし、あるいは累積と重合反応の工
程とを交互に行っても、多分子層のポリチェニレン型共
役ポリマー膜を作ることも可能なことが確認された。
なお、LB法を用いる場合は、累積がきわめて簡単なた
め、複数層累積した後電解重合を行なえば工程が少なく
てすむ。
め、複数層累積した後電解重合を行なえば工程が少なく
てすむ。
また、これ以外の導電性不飽和共役基としてチェニレ
ン基、ピロール基、ピリジノピリジン基、アニリン基等
が利用できる。
ン基、ピロール基、ピリジノピリジン基、アニリン基等
が利用できる。
発明の効果 本発明は、任意の基板上に形成された第１の電極と第
２の電極と、前記第１と第２の電極間で電流を流すこと
により単分子膜または単分子累積膜内の電解重合性基を
選択的に重合して形成された導電性共役結合基で前記第
１と第２の電極間を接続するように形成された導電性共
役結合基を有する単分子膜または単分子累積膜と、前記
導電性共役結合基を有する単分子膜または単分子累積膜
に直接または間接に接触した第３の電極を備え、前記第
１と第２の電極間および前記第２と第３の電極間に電圧
を印加し、前記第１の電極と第２の電極間を接続した導
電性共役結合基に流れる電流を制御することを特徴とす
る有機デバイスであるため、化学吸着法またはLB法と電
解重合法を用いることにより、導電性共役結合を有する
ポリマーを高能率にしかも２つの電極間を接続するよう
に自己組織的に製造でき、高性能有機デバイスを実現で
きる。
２の電極と、前記第１と第２の電極間で電流を流すこと
により単分子膜または単分子累積膜内の電解重合性基を
選択的に重合して形成された導電性共役結合基で前記第
１と第２の電極間を接続するように形成された導電性共
役結合基を有する単分子膜または単分子累積膜と、前記
導電性共役結合基を有する単分子膜または単分子累積膜
に直接または間接に接触した第３の電極を備え、前記第
１と第２の電極間および前記第２と第３の電極間に電圧
を印加し、前記第１の電極と第２の電極間を接続した導
電性共役結合基に流れる電流を制御することを特徴とす
る有機デバイスであるため、化学吸着法またはLB法と電
解重合法を用いることにより、導電性共役結合を有する
ポリマーを高能率にしかも２つの電極間を接続するよう
に自己組織的に製造でき、高性能有機デバイスを実現で
きる。
なお、この方法によると、理論的には共役系が連続し
て数mm或は数cm以上の長さを持つ直鎖状の超高分子量の
導電性共役高分子の製造も可能であるため、本願デバイ
スの製作には極めて有効である。
て数mm或は数cm以上の長さを持つ直鎖状の超高分子量の
導電性共役高分子の製造も可能であるため、本願デバイ
スの製作には極めて有効である。
第１図（ａ）は本発明の有機デバイスの断面概念図、第
１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ部の分子レベルの拡大
図、第２図（ａ）（ｂ）は本発明の有機デバイスの製造
工程を説明する概念図、第３図（ａ）はTCS吸着膜を１
層形成した基板の分子オーダーの拡大断面概念図、第３
図（ｂ）は重合後のポリチェニレン結合の形成された基
板の分子オーダーの拡大断面概念図、第４図（ａ）はTD
ALB膜を１層形成した基板の分子オーダーの拡大断面概
念図、第４図（ｂ）は重合後のポリチェニレン結合の形
成された基板の分子オーダーの拡大断面概念図である。 １……基板、２……単分子膜または単分子累積膜、３…
…第１の電極、４……第２の電極、５……第３の電極、
６、７……絶縁膜、８……導電性共役基、11……SiO2、
12……単分子吸着膜、13……ポリチェニレン結合、22…
…単分子膜。
１図（ｂ）は第１図（ａ）のＡ部の分子レベルの拡大
図、第２図（ａ）（ｂ）は本発明の有機デバイスの製造
工程を説明する概念図、第３図（ａ）はTCS吸着膜を１
層形成した基板の分子オーダーの拡大断面概念図、第３
図（ｂ）は重合後のポリチェニレン結合の形成された基
板の分子オーダーの拡大断面概念図、第４図（ａ）はTD
ALB膜を１層形成した基板の分子オーダーの拡大断面概
念図、第４図（ｂ）は重合後のポリチェニレン結合の形
成された基板の分子オーダーの拡大断面概念図である。 １……基板、２……単分子膜または単分子累積膜、３…
…第１の電極、４……第２の電極、５……第３の電極、
６、７……絶縁膜、８……導電性共役基、11……SiO2、
12……単分子吸着膜、13……ポリチェニレン結合、22…
…単分子膜。
Claims (9)
- 【請求項１】任意の基板上に形成された第１の電極と第
２の電極と、前記第１と第２の電極間で電流を流すこと
により単分子膜または単分子累積膜内の電解重合性基を
選択的に重合して形成された導電性共役結合基で前記第
１と第２の電極間を接続するように形成された導電性共
役結合基を有する単分子膜または単分子累積膜と、前記
導電性共役結合基を有する単分子膜または単分子累積膜
に直接または間接に接触した第３の電極を備え、前記第
１と第２の電極間および前記第２と第３の電極間に電圧
を印加し、前記第１の電極と第２の電極間を接続した導
電性共役結合基に流れる電流を制御することを特徴とす
る有機デバイス。 - 【請求項２】導電性共役結合基が第３の電極に直接接触
しないことを特徴とする請求項１記載の有機デバイス。 - 【請求項３】第１と第２の電極が金属で、第３の電極が
シリコンであることを特徴とする請求項１または２記載
の有機デバイス。 - 【請求項４】絶縁膜の形成された導電性の基板上に第１
の電極及び第２の電極を形成する工程と、 前記第１の電極及び第２の電極をマスクとして前記基板
表面の絶縁膜をエッチング除去する工程と、 前記絶縁膜がエッチング除去された部分の基板表面に直
接または間接に電解重合性基を含む単分子膜または単分
子累積膜を形成する工程と、 前記第１と第２の電極間に電圧を印加して前記第１と第
２の電極間に形成された単分子膜または単分子累積膜内
の電解重合性基を選択的に重合する工程と、 前記基板に接続した第３の電極を取り出す工程を含むこ
とを特徴とする有機デバイスの製造方法。 - 【請求項５】電解重合性基を含む単分子膜または単分子
累積膜を形成する工程と、化学吸着法もしくはラングミ
ュアーブロジェト法で行うことを特徴とする請求項４記
載の有機デバイスの製造方法。 - 【請求項６】電解重合性基を含む単分子膜または単分子
累積膜を形成する工程において、基板表面に電解重合性
不飽和基を含むシラン系界面活性剤を、非水系の有機溶
媒中で化学吸着させ、単分子膜を少なくとも１層形成す
る工程を含むことを特徴とする請求項５記載の有機デバ
イスの製造方法。 - 【請求項７】電解重合性基を含む単分子膜または単分子
累積膜を形成する工程において、水槽上に電解重合性不
飽和基を含んでいる界面活性剤を展開し予め水面上に単
分子膜を形成した後基板表面に移し取る方法を用いて基
板表面に電解重合性不飽和基を含む単分子膜を少なくと
も１層形成する工程を含むことを特徴とする請求項５記
載の有機デバイスの製造方法。 - 【請求項８】電解重合性不飽和基を含んでいるシラン系
界面活性剤よりなる単分子膜を少なくとも１層形成した
後、第１の電極と第２の電極との間に電圧を印加し不飽
和基を電解重合させて前記第１の電極と第２の電極との
間を接続する導電性共役結合基を作成することを特徴と
する請求項６記載の有機デバイスの製造方法。 - 【請求項９】シラン系界面活性剤が、末端にクロロシル
ル基を含む化学物質であることを特徴とする請求項６記
載の有機デバイスの製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203281A JP2507153B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 有機デバイスとその製造方法 |
| US07/678,436 US5223331A (en) | 1990-07-31 | 1991-04-01 | Organic device and method for producing the same |
| DE69132792T DE69132792T2 (de) | 1990-07-31 | 1991-04-26 | Organisches Bauelement und dessen Herstellungsverfahren |
| EP91106785A EP0469243B1 (en) | 1990-07-31 | 1991-04-26 | Organic device and method for producing the same |
| US08/565,636 US5681442A (en) | 1990-07-31 | 1995-11-29 | Method of producing an organic device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203281A JP2507153B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 有機デバイスとその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0488678A JPH0488678A (ja) | 1992-03-23 |
| JP2507153B2 true JP2507153B2 (ja) | 1996-06-12 |
Family
ID=16471454
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2203281A Expired - Lifetime JP2507153B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 有機デバイスとその製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5223331A (ja) |
| EP (1) | EP0469243B1 (ja) |
| JP (1) | JP2507153B2 (ja) |
| DE (1) | DE69132792T2 (ja) |
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- 1991-04-26 DE DE69132792T patent/DE69132792T2/de not_active Expired - Lifetime
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