JP5269043B2 - 有機薄膜トランジスタ及びその製造方法 - Google Patents
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Description
[シルク溶液の製造]
先ず、10重量%のNa2CO3水溶液を用意し、加熱した。溶液が沸騰していた時に、カイコの繭(天然シルク)をそこに加え、溶液を30分〜1時間、沸騰し続けて、セリシン(sericin)を除いた。その後、セリシンを除いたシルクを脱イオン水で洗浄して、シルクに付着したアルカリ塩を除去した。乾燥工程の後、精製シルク、即ちフィブロインを得た。
図3Aに示す通り、基板30を用意し、基板30をソニケーション工程で脱イオン水により清浄した。本実施例において、基板30はPET製のプラスチック基板であった。
蒸着速度:1Å/s
蒸発速度:0.3Å/s
本実施例のトップコンタクトOTFTについて、電流電圧試験を実施した。OTFTの伝達特性の結果を図4に示し、種々のゲート電圧(VG)下でのアウトプット特性の結果を図5に示す。電流オン/オフ比(ION/OFF)、サブスレッショルド係数(subthreshold swing: S.S)、キャリア移動度および閾値電圧(VTH)を以下の表1に記載する。
図6Aに示す通り、基板30を用意し、続いて基板30上に、ゲート電極31およびゲート絶縁層32を逐次形成した。本実施例において、基板30、ゲート電極31、およびゲート絶縁層32の各々の製造方法および材料は、実施例1において説明したものと同様である。加えて、本実施例において、ゲート電極31の厚さは約100nmであり、ゲート絶縁層32の厚さは約500nmであった。
図7Aに示す通り、基板70を用意し、基板70上に第一の電極71を形成した。本実施例において、第一の電極71の製造方法および材料は、実施例1に説明したゲート電極の形成工程と同様である。本実施例において、基板70はプラスチック基板であり、第一の電極71の材料はAuであり、第一の電極71の厚さは約80nmであった。
本実施例のMIMキャパシタの誘電特性を評価し、評価結果を図8および図9に示すが、図8は、MIMキャパシタの、キャパシタンス−周波数特性を示す曲線であり、図9は、MIMキャパシタの、電場−漏れ電流特性を示す曲線である。計算後、シルクフィブロインの誘電定数(ε)は約7.2であり、MIMキャパシタの漏れ電流は、−0.1MV/cmの電場下で約10-7A/cm2である。これらの結果は、シルクフィブロインが良好な誘電材料であることを示す。
Claims (14)
- 基板;
基板上に配置されたゲート電極;
基板上に配置され、ゲート電極を覆うゲート絶縁層であって、ゲート絶縁層がシルクプロテインを含むもの;
有機半導体層;および
ソース電極およびドレイン電極
を含む、有機薄膜トランジスタであって;
有機半導体層の材料がペンタセンを含み、有機半導体層、ソース電極およびドレイン電極がゲート絶縁層上に配置された、有機薄膜トランジスタ。 - 請求項1に記載の有機薄膜トランジスタであって、シルクプロテインが天然シルクプロテインである、有機薄膜トランジスタ。
- 請求項1に記載の有機薄膜トランジスタであって、シルクプロテインがフィブロインである、有機薄膜トランジスタ。
- 請求項1に記載の有機薄膜トランジスタであって、ゲート絶縁層が単層構造または多層構造を有する、有機薄膜トランジスタ。
- 請求項1に記載の有機薄膜トランジスタであって、基板がプラスチック基板、ガラス基板、水晶基板、またはシリコン基板である、有機薄膜トランジスタ。
- 請求項1に記載の有機薄膜トランジスタであって、有機薄膜トランジスタがトップコンタクト有機薄膜トランジスタである場合、有機半導体層がゲート絶縁層の表面全体を覆い、ソース電極およびドレイン電極がそれぞれ有機半導体層上に位置する、有機薄膜トランジスタ。
- 請求項1に記載の有機薄膜トランジスタであって、有機薄膜トランジスタがボトムコンタクト有機薄膜トランジスタである場合、ソース電極およびドレイン電極がそれぞれゲート絶縁層上に位置し、有機半導体層がゲート絶縁層、ソース電極およびドレイン電極を覆う、有機薄膜トランジスタ。
- 以下の工程を含む、有機薄膜トランジスタの製造方法:
(A)基板を用意する工程;
(B)基板上にゲート電極を形成する工程;
(C)ゲート電極がその上に形成された基板をシルク溶液でコートして、基板およびゲート電極上にゲート絶縁層を得る工程;および
(D)ゲート絶縁層上に、有機半導体層、ソース電極およびドレイン電極を形成する工程、但し、有機半導体層の材料がペンタセンを含む。 - 請求項8に記載の方法であって、工程(C)が以下の工程を含む、方法:
(C1)シルク溶液を用意する工程;
(C2)ゲート電極がその上に形成された基板を、シルク溶液でコートする工程;および
(C3)基板およびゲート電極上にコートされたシルク溶液を乾燥させて、基板およびゲート電極上にゲート絶縁層を得る工程。 - 請求項8に記載の方法であって、シルク溶液が天然シルクプロテインを含有する水溶液である、方法。
- 請求項8に記載の方法であって、シルク溶液がフィブロインを含有する水溶液である、方法。
- 請求項8に記載の方法であって、基板がプラスチック基板、ガラス基板、水晶基板またはシリコン基板である、方法。
- 請求項8に記載の方法であって、工程(D)において、有機半導体層がゲート絶縁層の表面全体を覆い、かつソース電極およびドレイン電極が有機半導体層上に形成されて、トップコンタクト有機薄膜トランジスタを得る、方法。
- 請求項8に記載の方法であって、工程(D)において、ソース電極およびドレイン電極がゲート絶縁層上に形成され、かつ有機半導体層がソース電極、ドレイン電極およびゲート絶縁層を覆って、ボトムコンタクト薄膜トランジスタを得る、方法。
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