JP6314807B2 - 有機半導体装置およびその製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第1実施形態にかかる有機半導体薄膜40を備える有機半導体装置について、図1〜図3を参照して述べる。この半導体装置は、たとえば自動車などの車両に搭載されるトランジスタ装置等として適用されるものであり、ここでは、有機薄膜トランジスタに適用されたものとして述べる。なお、本明細書中の各平面図においては、後述する隆起部43は平面形状が半円状のものとして模式的に示してある。
本発明の第2実施形態にかかる有機半導体装置について、図6、図7を参照して述べる。本実施形態は、上記第1実施形態に比べて、有機半導体薄膜40を複数個備えることが相違するものである。なお、図6、図7においては、基板10上の複数個の有機半導体薄膜40のみを示しているが、個々の有機半導体薄膜40の構成、および、これに付随するトランジスタ構成は、上記第1実施形態に示したものと同様である。
本発明の第3実施形態にかかる有機半導体装置について、図8を参照して述べる。本実施形態は、上記第1実施形態に比べて、有機半導体薄膜40の平面形状を変形したところが相違するものであり、図8においては、基板10上の有機半導体薄膜40のみを示している。
図9(a)、(b)は、有機半導体薄膜40における先細り部44の平面形状の他の例を示すものである。パターン線幅が連続的に減少していく先細り部44としては、図9(a)に示されるように、液切りの際の液戻りが発生しない程度の小さい段差を持つものであれば、階段状にパターン線幅が減少する形状でもよい。また、先細り部44としては、図9(b)に示されるように、先細り部44の先端が尖っている形状であってもよい。
11 親液性領域
12 撥液性領域
40 有機半導体薄膜
41 有機半導体薄膜の一端
42 有機半導体薄膜の他端
43 隆起部
44 先細り部
Claims (7)
- 表面に親液性領域(11)と該親液性領域を囲む撥液性領域(12)とが形成された基板(10)と、
前記基板の表面おける前記親液性領域に配置され、一端(41)から他端(42)に向かって延びるライン状パターンをなす膜であって、該一端から該他端に向かう方向に溶液を塗布して乾燥させることにより形成された有機半導体薄膜(40)と、を備える有機半導体装置であって、
前記有機半導体薄膜における前記他端側は、膜厚方向に隆起した部分であって当該部分よりも前記一端側の部分に比べて大きい膜厚を有する隆起部(43)とされており、
前記有機半導体薄膜において、前記隆起部を含む前記他端側の部分は、当該部分よりも前記一端側の部分に比べてパターン線幅が小さく、且つ、前記他端に向かうにつれてパターン線幅が連続的に減少していく先細り形状を有する先細り部(44)とされていることを特徴とする有機半導体装置。 - 前記有機半導体薄膜の平面形状は、角部がR形状に丸められたものとされていることを特徴とする請求項1に記載の有機半導体装置。
- 前記有機半導体薄膜は、前記一端から前記他端に向かう方向に結晶の配向方向が揃ったものであることを特徴とする請求項1または2に記載の有機半導体装置。
- 前記有機半導体薄膜のうち前記先細り部よりも前記一端側の位置にて、ソース電極(50)およびドレイン電極(60)を前記一端から前記他端に向かう方向に並べて形成することにより、
前記有機半導体薄膜のうちの前記ソース電極と前記ドレイン電極との間の部分をチャネル部(45)とする有機薄膜トランジスタが形成されていることを特徴とする請求項3に記載の有機半導体装置。 - 前記基板の表面には、前記有機半導体薄膜が互いに離間した状態で複数個形成されており。
前記基板の表面にて、前記有機半導体薄膜における前記結晶の配向方向が揃う前記一端から前記他端に向かう方向を第1の方向とし、前記第1の方向と直交する方向を第2の方向としたとき、
前記基板の表面において、前記複数個の前記有機半導体薄膜は、前記第1の方向に沿って直列に配置されるとともに、前記第2の方向にも直列に配置されることにより、マトリクス状に配置されたものとなっており、
前記第2の方向に直列に形成されている前記複数個の有機半導体薄膜は、ジグザグにオフセットされた配置とされていることを特徴とする請求項4に記載の有機半導体装置。 - 前記有機半導体薄膜は、ヘテロアセン系材料よりなることを特徴とする請求項1ないし5のいずれか1つに記載の有機半導体装置。
- 請求項1に記載の有機半導体装置の製造方法であって、
前記親液性領域(11)および前記撥液性領域(12)が形成され、前記親液性領域が一端(11a)から他端(11b)に向かって延びるライン状パターンをなすものとされた前記基板(10)を用意する用意工程と、
前記有機半導体薄膜(40)を構成する有機半導体材料を含む溶液(200)を吐出するノズル(100)を用い、前記親液性領域における前記一端から前記他端に向かって、前記溶液を吐出させながら前記ノズルを移動させることで前記溶液をライン状に塗布し、前記溶液の塗布開始場所から前記溶液を乾燥させることで前記有機半導体薄膜を形成する膜形成工程と、を備え、
前記用意工程では、前記基板として、前記親液性領域における前記他端側の部分が当該部分よりも前記一端側の部分に比べてパターン線幅が小さく、且つ、前記他端に向かうにつれてパターン線幅が連続的に減少していく先細り形状とされたもの用い、
前記膜形成工程に用いる前記ノズルは、前記基板の前記親液性領域に正対する先端面(101)に向かって細くなる断面台形の錐体形状をなすものであって、該先端面に前記溶液の吐出口(102)を有するものであり、
前記膜形成工程では、前記溶液を吐出するときに、前記親液性領域と前記ノズルとの間に形成される前記溶液のメニスカスが、前記ノズルの先端面から前記ノズルの側面(103)の途中まで前記溶液が回り込んだ状態となるように、前記溶液の吐出量を調整するようにしたことを特徴とする有機半導体装置の製造方法。
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