JP5997775B2 - イオン交換ガラス基板を備える有機薄膜トランジスタ - Google Patents
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Description
イオン交換ガラス基板を、アセトン中で超音波洗浄し、次にイソプロパノール中で超音波洗浄することにより洗浄した。30nm厚さのAuゲート電極を当該基板の上に、Auを2Å/秒の速度で加熱蒸発させることにより堆積させた。誘電体は、PGMEA中の11重量%のPVP(ポリビニルピロリドン)溶液とメラミンの混合溶液から形成され(約800nm〜1μmの膜厚)、当該混合溶液を基板の上に1000rpmで、30秒かけてスピンキャストした。この誘電体をUV照射により約3分かけて硬化させた。次に、1,2−ジクロロベンゼン中に3mg/mLの割合で溶解させた半導体ポリマーであるポリ[(3,7−ジヘプタデシルチエノ]チエノ[3,2−b]チエノ[2’,3’:4,5]チエノ[2,3−d]チオフェン−2,6−ジイル)(2,2’−ビチオフェン)−5,5’−ジイル](P2TDC17FT4)を基板の上にスピン塗布した。当該素子を100℃で30分かけてホットプレート上でアニール処理した。最後に、30nm厚さのAuソース電極及びAuドレイン電極を、Auを2Å/秒の速度で加熱蒸発させることにより堆積させた。形成後の有機TFT素子の伝達特性曲線(図5)から、電界効果正孔移動度が0.03cm2/V・sであり、オン/オフ比が5×103〜1×104であり、そして閾値電圧が−2.5Vであることが分かる。
イオン交換ガラス基板を、脱イオン水で洗浄し、続いてトルエン中で、そして次に、アセトン中で、そして2−プロパノール中で超音波処理した。次に、ガラス基板をUVオゾン浄化装置内に10分間配置し、そして続いて、当該ガラス基板に、オクチルトリクロロシラン蒸気による表面処理を30分間施した。有機半導体であるポリ[(3,7−ジヘプタデシルチエノ[3,2−b]チエノ[2’,3’:4,5]チエノ[2,3−d]チオフェン−2,6−ジイル)(2,5−ジヘキサデシル−3,6−ジ(チオフェン−2−イル)ピロロ[3,4−c]ピロール−1,4(2H,5H)−ジオン)−5,5’−ジイル](PTDC16DPPTDC17FT4)を洗浄後の基板の上に、1000rpmで、60秒かけてスピンキャストし、次に130℃で約30分かけてホットプレート上でアニール処理した。アニール処理後、30nm厚さのAuソース電極及びAuドレイン電極を、Auを2.5Å/秒の速度で加熱蒸発させることにより堆積させた。次に、PGMEA溶媒中の2mlの5重量%PVP共重合PMMAとメラミン(PVP共重合PMMA:メラミン=10:1の重量比)の混合溶液を、当該基板の上に1000rpmで、60秒かけてスピンキャストし、ホットプレート上に120℃で2分間配置して溶媒を除去し、そしてUV光で硬化させて誘電体膜を架橋させた。次に、50nm厚さのAuゲート電極を2.5Å/秒の速度で加熱堆積させた。当該素子の測定伝達特性曲線(図6)から、電界効果正孔移動度が0.02cm2/V・sであり、オン/オフ比が700であり、そして閾値電圧が−5Vであることが分かる。
32 ゲート電極
34 誘電体層
36 半導体層
38 ドレイン電極
40 ソース電極
Claims (10)
- 製品であって:
a.第1表面及び第2表面を有し、かつ少なくとも7kgfのビッカース割れ発生閾値を有する強化ガラス基板と、
b.第1表面及び第2表面を有する有機半導体層と、
c.第1表面及び第2表面を有する誘電体層と、
d.少なくとも1つの付加電極と、
を備え、前記製品はバリア層を前記有機半導体層と前記強化ガラス基板との間に含まない、製品。 - 前記有機半導体層は、小さな半導体分子、半導体オリゴマー、または半導体ポリマーを含む、請求項1に記載の製品。
- 前記小さな半導体分子、半導体オリゴマー、または半導体ポリマーは、縮合チオフェン部分を含む、請求項2に記載の製品。
- 前記製品は、トップゲート薄膜トランジスタ、太陽電池素子、ダイオード、または表示素子を含む、請求項1に記載の製品。
- 製品であって:
a.第1表面及び第2表面を有し、かつ少なくとも7kgfのビッカース割れ発生閾値を有する強化ガラス基板と、
b.第1表面及び第2表面を有する有機半導体層と、
c.第1表面及び第2表面を有する誘電体層と、
d.前記強化ガラス基板及び前記誘電体層に接触するゲート電極と、
e.少なくとも1つの付加電極と、
を備え、前記製品はバリア層を前記ゲート電極と前記強化ガラス基板との間に含まない、製品。 - 前記有機半導体層は、小さな半導体分子、半導体オリゴマー、または半導体ポリマーを含む、請求項5に記載の製品。
- 前記小さな半導体分子、半導体オリゴマー、または半導体ポリマーは、縮合チオフェン部分を含む、請求項6に記載の製品。
- 前記製品は、ボトムゲート薄膜トランジスタ、太陽電池素子、ダイオード、または表示素子を含む、請求項5に記載の製品。
- 請求項1に記載の製品を形成する方法であって:
a.第1表面及び第2表面を有し、かつ少なくとも7kgfのビッカース割れ発生閾値を有する強化ガラス基板を設ける工程と、
b.有機半導体層を設ける工程と、
c.誘電体層を設ける工程と、
d.少なくとも1つの電極を設ける工程と、
を含み、前記製品はバリア層を含まない、方法。 - 請求項5に記載の製品を形成する方法であって:
a.第1表面及び第2表面を有し、かつ少なくとも7kgfのビッカース割れ発生閾値を有する強化ガラス基板を設ける工程と、
b.有機半導体層を設ける工程と、
c.誘電体層を設ける工程と、
d.前記強化ガラス基板及び前記誘電体層に接触するゲート電極を設ける工程と、
e.少なくとも1つの付加電極を設ける工程と、
含み、前記製品はバリア層を前記ゲート電極と前記強化ガラス基板との間に含まない、方法。
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