JP4922563B2 - 有機薄膜トランジスタ - Google Patents
有機薄膜トランジスタ Download PDFInfo
- Publication number
- JP4922563B2 JP4922563B2 JP2005071965A JP2005071965A JP4922563B2 JP 4922563 B2 JP4922563 B2 JP 4922563B2 JP 2005071965 A JP2005071965 A JP 2005071965A JP 2005071965 A JP2005071965 A JP 2005071965A JP 4922563 B2 JP4922563 B2 JP 4922563B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- organic
- insulating layer
- thin film
- film transistor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Liquid Deposition Of Substances Of Which Semiconductor Devices Are Composed (AREA)
- Formation Of Insulating Films (AREA)
- Thin Film Transistor (AREA)
Description
前記ゲート絶縁層は、前記有機半導体層と接する第1絶縁層と、前記ゲート電極と接する第2絶縁層とからなることを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
そこで本発明では、成膜性を有し、フレキシビリティーに富んだ、低消費電力でドレイン電流を発生し得る、電界効果型有機薄膜トランジスタを得るため、種々検討したところ、配向膜として利用可能な有機化合物、例えば、ポリイミドを含有する層にさらに、第2絶縁層を設けることにより、トランジスタ特性を大幅に向上させた有機薄膜トランジスタを得るに至った。つまり、本発明は、上記図2の構成において、ゲート絶縁層を二層構造とすることにより達成され、例えばポリイミドを主体とする有機絶縁体を含有する層と、さらに他の一層とで構成される。
本発明に係る第1絶縁層は、この第1絶縁層の上に積層する有機半導体層の配向を保持させ得る化合物であれば、種々の絶縁性有機化合物を用いることが可能で、例えば、ポリイミド、ポリビニルアルコール、有機シラン化合物等を用いることが可能である。なかでも、絶縁性や耐熱性、さらに耐溶剤性の面から、ポリイミドが好適である。
本発明における第2絶縁層は、種々の絶縁材料で製造可能であり、例えば、有機絶縁体や無機絶縁体が挙げられるが、成膜の簡便性を考慮すると、有機絶縁体が好ましい。また、絶縁性を有している有機化合物であれば、種々の材料を用いることが可能であり、さらに当該有機化合物の分子骨格中に極性基を有していることが好ましい。
ゲート絶縁層を構成する第1絶縁層及び第2絶縁層の塗布法は、種々の一般的なスプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などが挙げられる。また、これらのほかに、印刷やインクジェット等のパターン方法が挙げられる。
本発明における有機半導体層は、液晶性を有する有機材料からなる層であれば、種々の化合物を用いてもよく、下記のポリ−9,9’ジオクチル−フルオレン−ビチオフェン共重合体(F8T2)(式(A))、ポリ−9,9’ジオクチル−フルオレン−ベンゾチアジアゾール共重合体(F8BT)(式(B))等が挙げられる。
本発明の有機薄膜トランジスタは、絶縁性基板であればよく、ガラス、シリコン、プラスチックよりなる基板上に形成される。フレキシブル性を考慮して、薄板の歪み導入強化ガラス基板、プラスチックシートやニッケル電鋳シートに絶縁処理したものでも良く、フレキシビリティー、軽量、安価等の特性が所望される場合、プラスチック基板が好ましく用いられる。
本発明のデバイスは、3つの空間的に分離された電極(ソース、ドレイン、ゲート電極)を有する。ゲート電極は、絶縁層と接触している。各電極は周知の従来技術を用いて基板上に形成される。
[Si基板上にゲート電極を形成]
Si基板(熱酸化膜:100nm)にHMDS蒸気処理(ヘキサメチルジシラザン)を5分間施し、120℃で5分乾燥した。その表面に、フォトレジスト(TSMR8800;東京応化社製)をスピンコートし、表面のみを保護した。さらに、得たSi基板(熱酸化膜:100nm)をダイキン工業製バッファード・フッ酸(BHF63U)に100秒浸漬し、裏面の酸化膜を除去した。その後、超音波により洗浄を行い、真空蒸着法により、Si基板裏面に厚さ300nmのAl膜を成膜した。
上記の通り得たSi基板は、アセトンを用いて表面のフォトレジスト層を除去した。そのSi基板表面にHMDS蒸気処理を1分間施し、120℃で5分乾燥した。上記式(A)で示した液晶性フルオレン系ポリマーであるF8T2(分子量:68,000)を半導体材料に用い、スピンコートにより膜厚30nmに形成させた。
上記の通り得た有機半導体層上に、真空蒸着法により、厚さ100nmのAu膜を成膜し、有機薄膜トランジスタ1を得た。この有機薄膜トランジスタ1のトランジスタ静特性を図3に示す。図3の通り、有機薄膜トランジスタ1のオフ電流は約100pAとなり、このトランジスタはエンハンスメント動作する(Vth<0V)ことを示す。
[プラスチック基板上にゲート電極を形成]
プラスチック基板上に厚さ300nmのCr膜を真空蒸着法により成膜し、フォトリソグラフィー・エッチング(硝酸セリウムアンモニウムを含む酸性溶液)をし、ゲート電極を形成させた。
上記の通りゲート電極を形成した後、ポリイミド絶縁膜(京セラケミカルKEMITITE CT4112)をスピンコートし、180℃1時間、オーブンで硬化し 膜厚500nmのポリイミド絶縁膜を形成させ、ラビング処理を施した。
上記の通りポリイミド絶縁膜を形成させた後、上記式(A)で示した液晶性フルオレン系ポリマーであるF8T2(分子量:68,000)を半導体材料に用い、スピンコートにより膜厚30nm成膜させ、285℃での加熱の後、クレンチにより室温まで下げ、有機半導体層を形成させた。
上述の通り形成させた有機半導体層の上に、厚さ100nmのAu膜をシャドウマスクを用いた真空蒸着法によりパターン成膜し、有機薄膜トランジスタ2を得た。この有機薄膜トランジスタ2のトランジスタ静特性を図4に示す。図4に示す通り、絶縁層にポリイミドを用いたトランジスタは大きなドレイン電流が得られるが、デプレッション動作を示し、オフ電流は、比較例1で得た有機薄膜トランジスタ1と比べて一桁大きくなり、約1000pAとなった。これにより、表示画素を駆動させる場合、ダイナミックレンジが小さくなり、オフ電流(ゲート電圧0Vにおけるドレイン電流)の増加はバッテリーライフを減少させた。このことは、ゲート電極中の自由電子をポリイミド膜が吸引し、負の表面電位を形成することに起因すると考えられ、有機半導体層に負のゲートバイアスが印加されていることと同義であると考えられる。
ポリイミド絶縁膜を形成させる前に、ラポコーターPDS2010でパリレンC(ダイマー)を用い、試料温度:室温にて、厚さ100nm のパリレンC絶縁膜を成膜すること以外、比較例2と同様に行い、プラスチック基板/ゲート電極(Cr)/パリレン/ポリイミド/有機半導体/ソース・ドレイン電極(Au)(図5参照)の構成の有機薄膜トランジスタ3を得た。この有機薄膜トランジスタ3のトランジスタ静特性を図6に示す。比較例2で得た有機薄膜トランジスタ2と比べて、有機薄膜トランジスタ3は、エンハンスメント動作し、オンオフ比の向上が見られた。
Claims (2)
- 基板と、ゲート電極と、ゲート絶縁層と、ソース電極と、ドレイン電極と、有機半導体層を有し、
前記ゲート絶縁層は、前記有機半導体層と接する第1の絶縁層と、前記ゲート電極と接する第2の絶縁層とからなり、
前記第1の絶縁層は、ポリイミドを含有し、
前記第2の絶縁層は、ポリパラキシリレン又はポリパラキシリレンの誘導体を含有し、
前記有機半導体層は、液晶性フルオレン系高分子材料を含有することを特徴とする有機薄膜トランジスタ。 - 前記液晶性フルオレン系高分子材料は、9,9’−ジオクチルフルオレン−ビチオフェン共重合体であることを特徴とする請求項1に記載の有機薄膜トランジスタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005071965A JP4922563B2 (ja) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | 有機薄膜トランジスタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005071965A JP4922563B2 (ja) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | 有機薄膜トランジスタ |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006253613A JP2006253613A (ja) | 2006-09-21 |
JP4922563B2 true JP4922563B2 (ja) | 2012-04-25 |
Family
ID=37093730
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005071965A Expired - Fee Related JP4922563B2 (ja) | 2005-03-14 | 2005-03-14 | 有機薄膜トランジスタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4922563B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010143283A1 (ja) * | 2009-06-10 | 2010-12-16 | パイオニア株式会社 | コンタクトホールの形成方法、半導体装置の製造方法及び半導体装置 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0469971A (ja) * | 1990-07-10 | 1992-03-05 | Sumitomo Chem Co Ltd | 電界効果トランジスタ |
WO2000079617A1 (en) * | 1999-06-21 | 2000-12-28 | Cambridge University Technical Services Limited | Aligned polymers for an organic tft |
KR100669752B1 (ko) * | 2004-11-10 | 2007-01-16 | 삼성에스디아이 주식회사 | 유기 박막 트랜지스터, 이의 제조 방법 및 이를 구비한평판표시장치 |
-
2005
- 2005-03-14 JP JP2005071965A patent/JP4922563B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2006253613A (ja) | 2006-09-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106663736B (zh) | 可光图案化组合物、经图案化的高介电薄膜电介质及相关装置 | |
JP5124520B2 (ja) | 薄膜トランジスタ | |
US20060273303A1 (en) | Organic thin film transistors with multilayer electrodes | |
JP2005509299A5 (ja) | ||
KR20070122203A (ko) | 박막 트랜지스터용 중합체성 게이트 유전체 | |
KR100933764B1 (ko) | 유기 박막 트랜지스터 | |
US8138501B2 (en) | Switching element and manufacturing method thereof | |
JP2005509299A (ja) | シロキサンポリマー界面を有する有機薄膜トランジスタ | |
US20070178710A1 (en) | Method for sealing thin film transistors | |
TW200929651A (en) | Thin film transistors | |
KR20070083571A (ko) | 전계 효과 트랜지스터 | |
EP1675195A2 (en) | Organic thin film transistor for an OLED display | |
JP5025074B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ及び有機薄膜トランジスタの製造方法 | |
KR101506349B1 (ko) | 반도체성 중합체 | |
US7863694B2 (en) | Organic thin film transistors | |
JP4922563B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ | |
JP4480410B2 (ja) | 有機半導体材料および有機薄膜トランジスタ並びにその製造方法 | |
JP4891552B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ及びその製造方法 | |
JP4700976B2 (ja) | 電界効果型有機トランジスタの製造方法 | |
JP5370722B2 (ja) | 有機電界効果トランジスタ | |
JP2006229053A (ja) | 有機半導体層を有する電界効果型有機薄膜トランジスタ | |
JP4345317B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ素子 | |
JP2007110007A (ja) | 有機電界効果トランジスタ | |
JP5218812B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ | |
JP5030444B2 (ja) | 有機薄膜トランジスタ |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080218 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110613 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20110621 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20110818 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120110 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120206 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4922563 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150210 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |