JP4632952B2 - 電界効果型トランジスタおよびその製造方法 - Google Patents
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Description
Takeo Kawase、他2名、IDW‘02,AMD2/EP1−1、pp.219−222、"Polymer Semiconductor Active−Matrix Backplane Fabricated by Ink−Jet Technique" Sami Rosenblatt、他5名、Nano Lett.2、pp.869−872(2002)、"High Performance Electrolyte Gated Carbon Nanotube Transistors" Phaedon Avouris、Chem.Phys.281、pp.429−445(2002)、Fig.6、"Carbon nanotube electronics"
第1の実施形態は、半導体層が有機半導体材料とナノチューブとを含む複合材料によって形成されたTFTにかかる。
第2の実施形態は、半導体層が有機半導体材料とナノチューブとを含む複合材料によって形成されたTFTにかかる。
第3の実施形態は、半導体層が有機半導体材料とナノチューブとを含む複合材料によって形成されたTFTにかかる。
(第4の実施形態)
第4の実施形態は、半導体層が有機半導体材料とナノチューブとを含む複合材料によって形成されたTFTにかかる。前記ナノチューブは複数個が連結されているナノチューブを含む。
図9は、本実施形態のTFTの半導体層22の有機半導体材料とナノチューブとの関係を概念的に示す上面図である。複合材料調製工程において、カーボンナノチューブ25のユニット間を結合部27により相互に結合させて連結したカーボンナノチューブを含むナノチューブ材料と、有機半導体材料26とを含む複合材料を調製する。
第5の実施形態は、半導体層が有機半導体材料とナノチューブとを含む複合材料によって形成されたTFTにかかる。前記ナノチューブは複数個が連結されているナノチューブを含む。
第5の実施形態では、半導体層24は、有機半導体材料と、複数個が連結されているナノチューブとを含む複合材料で形成されている。
本実施形態では、第1〜第5の実施形態のTFTを用いたアプリケーション例として、シートライクなフレキシブルディスプレイ、無線IDタグ、及び携帯電話について説明する。
2 基板
3 ゲート絶縁層
4,13,16,22,24 半導体層
5 ゲート電極
6 ソース電極
7 ドレーン電極
8 チャンネル
10,17,25 カーボンナノチューブ
11,18,26 有機半導体材料
27 結合部
111 アクティブマトリクス型ディスプレイ
112 プラスティック基板
113,114 電極
115 交点
116a,116b 駆動回路
117 制御回路
118 ディスプレイパネル
120 無線IDタグ
121 プラスティック基板
122 アンテナ部
123 メモリーIC部
140 携帯電話
141 表示部
142 送受信部
143 音声出力部
144 カメラ部
145 折り畳み用可動部
146 操作スイッチ
147 音声入力部
Claims (20)
- ソース領域から注入されドレーン領域へ向かうキャリアが移動する半導体層を有し、前記半導体層が有機半導体材料とナノチューブとを含む複合材料で形成されており、
前記半導体層において、前記ナノチューブが複数個連結され、前記連結された複数のナノチューブの周囲および前記ナノチューブの結合部が前記有機半導体材料で被覆されている、電界効果型トランジスタ。 - 前記半導体層において、前記ナノチューブの混合比率は、前記半導体層全体に対する体積比率で30〜90%である、請求項1に記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記複数のナノチューブの各間は化学結合により連結されている、請求項1に記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記複数のナノチューブの各間はビス−o−キノジメタン基を介して連結されている、請求項3に記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記複数のナノチューブの各間は3重結合を介して連結されている、請求項3に記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記ナノチューブは、カーボンナノチューブである、請求項1乃至5のいずれかに記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記有機半導体材料は、高分子系有機半導体材料である、請求項1乃至5のいずれかに記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記高分子系有機半導体材料は、チオフェン系材料である、請求項7に記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記有機半導体材料は、低分子系有機半導体材料である、請求項1乃至5のいずれかに記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記低分子系有機半導体材料は、アセン系材料である、請求項9に記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記電界効果型トランジスタは、薄膜トランジスタである、請求項1乃至5のいずれかに記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記電界効果型トランジスタは、基板上に形成されている、請求項1乃至5のいずれかに記載の電界効果型トランジスタ。
- 前記基板は、プラスチック板または樹脂フィルムである、請求項12に記載の電界効果型トランジスタ。
- ソース領域から注入されドレーン領域へ向かうキャリアが移動する半導体層を有する電界効果型トランジスタの製造方法であって、
有機半導体材料とナノチューブとを含む複合材料を用意する工程(a)、および前記複合材料を用いて前記半導体層を形成する工程(b)、を含み、
前記工程(a)において、複数個が連結されている前記ナノチューブであって、前記連結された複数のナノチューブの周囲および前記ナノチューブの結合部が前記有機半導体材料で被覆されているナノチューブを用いる、電界効果型トランジスタの製造方法。 - 前記工程(a)の前に、複数個の前記ナノチューブを連結させる工程(c)を含む、請求項14に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
- 前記工程(c)において、複数個の前記ナノチューブを化学結合により連結させる、請求項15に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
- 前記ナノチューブは、カーボンナノチューブである、請求項14に記載の電界効果型トランジスタの製造方法。
- 請求項1乃至13のいずれかに記載の電界効果型トランジスタが、画素を駆動するためのスイッチング素子として複数個配設されてなる、アクティブマトリクス型ディスプレイ。
- 請求項1乃至13のいずれかに記載の電界効果型トランジスタが、集積回路を構成するための半導体素子として利用されてなる、無線IDタグ。
- 請求項1乃至13のいずれかに記載の電界効果型トランジスタが、集積回路を構成するための半導体素子として利用されてなる、携行用機器。
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