JP6676181B2 - 微結晶有機半導体膜、有機半導体トランジスタ、及び有機半導体トランジスタの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明者らは、上記各特許文献記載の化合物をトランジスタの有機半導体層に用い、その性能について検討を重ねた結果、膜の結晶ドメインが大きいが故に、トランジスタを集積するに当たり問題が生じ得ることが分かってきた。より詳細には、集積化における有機半導体層のパターニング(本発明において単に「パターニング」という場合、特段の断りのない限り、外部からの物理的な力、あるいは化学的作用により有機半導体層を所望の形状にすることを意味する。例えば、有機半導体層を針で罫書いたり、あるいはエッチングすること等が挙げられる。)の際に、膜の端部に生じたひび割れ(亀裂)が結晶ドメイン全体へと広がりやすいことによる性能の劣化の問題である。この亀裂がチャネル部分に達するとキャリア輸送が大きく妨げられ、所望のキャリア移動度が得られない。つまり、得られる有機半導体トランジスタの性能にばらつきが生じやすくなる。
また、有機半導体層の結晶ドメインの大きさと熱安定性とは負の相間があることも明らかとなってきた。すなわち、特許文献1及び2記載の技術では、有機半導体層を形成後の後工程として、加熱工程(焼成、封止工程等)を実施すると、熱膨張等により結晶構造に亀裂が生じやすく、この亀裂はキャリア移動度を低下させる原因となる。つまり、上記各特許文献記載の化合物をトランジスタの有機半導体層に用いると、有機半導体層が熱に曝された場合にも、得られる有機半導体トランジスタの性能にばらつきが生じやすい。
また、上記特許文献1及び2記載の技術では有機半導体層の結晶ドメインが大きいため、有機半導体層の形成工程において有機半導体層の下に残った溶媒が揮発せず残りやすい。ボトムゲート形態のトランジスタにおいては、ゲート絶縁層と有機半導体層との間に溶媒が残留することになり、この残留溶媒は、閾値電圧の絶対値を高めたり、閾値電圧のヒステリシスを悪化させたりする一因になると考えられる。
また、ボトムコンタクト形態のトランジスタにおいては、絶縁膜と電極とで通常は濡れ性が異なるため、上記各特許文献記載の化合物を用いた場合でも、チャネル領域全体を覆うような大きなドメインの結晶膜を形成することが難しい場合がある。つまり、有機半導体膜全体を均一な結晶状態とすることが困難な場合があり、このことも、得られる有機半導体トランジスタの性能にばらつきを生じる一因になると考えられる。
〔1〕
下記一般式(1)で表わされる分子量3000以下の化合物を含み、結晶ドメインのサイズが1nm以上100nm以下にある微結晶有機半導体膜。
Xは酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子又はNR5を示す。
Y及びZはCR6、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、窒素原子又はNR7を示し、Y及びZを有する5員環は芳香族ヘテロ環である。
一般式(1)において、R1及びR2は直接に又は2価の基Aを介して間接に、Y及びZを含む5員環の環構成原子に結合し、R3及びR4は直接に又は2価の基Aを介して間接に、ベンゼン環の環構成原子に結合している。この2価の基Aは−O−、−S−、−NR8−、−CO−、−SO−及び−SO2−から選ばれる基であるか、又はこれらの基の2種以上が連結してなる基である。
R1、R2、R5、R6、R7及びR8は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はヘテロアリール基を示す。
R3及びR4はハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はヘテロアリール基を示す。
m及びnは0〜2の整数である。
ただし、Xが酸素原子又は硫黄原子であり、かつY及びZを有する5員環がイミダゾール環である形態、並びに、Xが硫黄原子、YがCH、Zが硫黄原子であり、かつR1及びR2がともに水素原子であり、かつm及びnがともに0である形態は除く。
〔2〕
上記のY及びZを有する5員環がチオフェン環、フラン環、セレノフェン環、ピロール環、チアゾール環、及びオキサゾール環から選ばれる環である、〔1〕記載の微結晶有機半導体膜。
〔3〕
上記R1、R2、R3及びR4の炭素数が30以下である、〔1〕又は〔2〕記載の微結晶有機半導体膜。
〔4〕
上記R1及びR2が炭素数20以下のアルキル基、炭素数20以下のアリール基、又は炭素数20以下のヘテロアリール基である、〔1〕〜〔3〕のいずれか記載の微結晶有機半導体膜。
〔5〕
上記R1とR2とが同一、上記R3とR4とが同一で、かつmとnとが同一である、〔1〕〜〔4〕のいずれか記載の微結晶有機半導体膜。
〔6〕
上記m及びnがともに0である、〔1〕〜〔5〕のいずれか記載の微結晶有機半導体膜。
〔7〕
上記一般式(1)で表わされる分子量3000以下の化合物が下記一般式(2)又は(3)で表される、〔1〕記載の微結晶有機半導体膜。
Xaは酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。
Ya及びZaは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はNR7aを示す。R7aは上記一般式(1)におけるR7と同義である。
R1a、R2a、R3a、R4a、ma及びnaは、それぞれ一般式(1)におけるR1、R2、R3、R4、m及びnと同義であり、R1a、R2a、R3a及びR4aの環構成原子との結合形態も、それぞれ一般式(1)におけるR1、R2、R3及びR4の環構成原子との結合形態と同じである。
ただし、一般式(2)においてXaが硫黄原子、Zaが硫黄原子であり、かつR1a及びR2aがともに水素原子であり、かつma及びnaがともに0である形態は除く。
〔8〕
上記R1a、R2a、R3a及びR4aの炭素数が30以下である、〔7〕記載の微結晶有機半導体膜。
〔9〕
上記R1a及びR2aが炭素数20以下のアルキル基、炭素数20以下のアリール基、又は炭素数20以下のヘテロアリール基である、〔7〕又は〔8〕記載の微結晶有機半導体膜。
〔10〕
上記R1aとR2aとが同一、上記R3aとR4aとが同一で、かつmaとnaとが同一である、〔7〕〜〔9〕のいずれか記載の微結晶有機半導体膜。
〔11〕
上記一般式(2)で表される分子量3000以下の化合物が下記一般式(4)で表され、上記一般式(3)で表される分子量3000以下の化合物が下記一般式(5)で表される、〔7〕記載の微結晶有機半導体膜。
Xb、Yb及びZbは酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。
R1b及びR2bは、それぞれ一般式(2)におけるR1a及びR2aと同義であり、R1b及びR2bの環構成原子との結合形態も、それぞれ一般式(2)におけるR1a及びR2aの環構成原子との結合形態と同じである。
ただし、一般式(4)においてXbが硫黄原子、Zbが硫黄原子であり、かつR1b及びR2bがともに水素原子である形態は除く。
〔12〕
上記R1b及びR2bの炭素数が30以下である、〔11〕記載の微結晶有機半導体膜。
〔13〕
上記R1b及びR2bが炭素数20以下のアルキル基、炭素数20以下のアリール基、又は炭素数20以下のヘテロアリール基である、〔11〕又は〔12〕記載の微結晶有機半導体膜。
〔14〕
上記R1b及びR2bが、脂肪族炭化水素基を有する〔11〕〜〔13〕のいずれか記載の微結晶有機半導体膜。
〔15〕
上記R1b及びR2bが、直鎖状脂肪族炭化水素基を有するアリール基を示すか、又は、直鎖状脂肪族炭化水素基を有するヘテロアリール基を示す、〔14〕記載の微結晶有機半導体膜。
〔16〕
蒸着膜である、〔1〕〜〔15〕のいずれか記載の微結晶有機半導体膜。
〔17〕
〔1〕〜〔16〕のいずれか記載の微結晶有機半導体膜を有機半導体層として有する有機半導体トランジスタ。
〔18〕
上記有機半導体トランジスタがボトムゲート形態である、〔17〕記載の有機半導体トランジスタ。
〔19〕
上記有機半導体トランジスタがボトムコンタクト形態である、〔17〕又は〔18〕記載の有機半導体トランジスタ。
〔1〕〜〔16〕のいずれか記載の微結晶有機半導体膜を形成し、この微結晶有機半導体膜をパターニングして有機半導体層とすることを含む、〔17〕〜〔19〕のいずれか記載の有機半導体トランジスタの製造方法。
本発明の製造方法によれば、素子間における性能がのばらつきが小さく、また消費電力も少ない有機半導体トランジスタを得ることができる。
本発明の上記および他の特徴および利点は、適宜添付の図面を参照して、下記の記載からより明らかになるであろう。
また、置換又は無置換を明記していない化合物については、目的とする効果を損なわない範囲で、任意の置換基を有するものを含む。このことは、置換基、連結基、環構造等(以下、置換基等という)についても同様である。
また、基の炭素原子数(炭素数ともいう。)が記載されている場合、この基の炭素原子数は、特段の断りがない限り、置換基を含めた全炭素原子数を意味する。
本発明において、基が非環状骨格及び環状骨格を形成しうる場合、特段の断りがない限り、この基は、非環状骨格の基と環状骨格の基を含む。例えば、アルキル基は、直鎖アルキル基、分岐アルキル基及び環状(シクロ)アルキル基を含む。基が環状骨格を形成しうる場合、環状骨格を形成する基の原子数の下限は、この基について具体的に記載した原子数の下限にかかわらず、3以上であり、5以上が好ましい。
本発明の有機半導体微結晶膜(以下、「本発明の微結晶膜」ともいう。)は、下記一般式(1)で表され、かつ分子量が3000以下の化合物を含む。本発明の微結晶膜は、結晶ドメインのサイズが1nm以上100nm以下の範囲内にあり、2〜90nmの範囲内にあることがより好ましく、3〜80nmの範囲内にあることがさらに好ましく、5〜80nmの範囲内にあることが特に好ましい。
本発明において結晶ドメインのサイズとは、結晶ドメイン1つのサイズを意味し、原子間力顕微鏡を用いて、後述する実施例に記載の方法により測定されるものである。
YはCR6、酸素原子又は硫黄原子が好ましく、CR6又は硫黄原子であることがより好ましい。またZは、CR6、酸素原子、硫黄原子又はNR7が好ましく、CR6、酸素原子又は硫黄原子であることがより好ましく、CR6又は硫黄原子であることがさらに好ましい。
YがCR6の場合、Zは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はNR7であることが好ましく、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子であることがより好ましく、酸素原子又は硫黄原子であることがさらに好ましく、硫黄原子であることがさらに好ましい。
またYが酸素原子の場合、ZはCR6、酸素原子又は硫黄原子が好ましく、CR6又は硫黄原子がより好ましく、CR6であることがさらに好ましい。
Yが硫黄原子の場合、ZはCR6、酸素原子、硫黄原子、又は窒素原子であることが好ましく、CR6又は窒素原子がより好ましく、CR6であることがさらに好ましい。
ZがCR6の場合、Yは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はNR7が好ましく、酸素原子、硫黄原子又はセレン原子であることがより好ましい。
R1及びR2として採り得るアルキル基は、炭素数が30以下であることが好ましく、20以下であることがより好ましい。より詳細には、R1及びR2として採り得るアルキル基の炭素数は1〜30が好ましく、1〜20がより好ましく、1〜15がさらに好ましく、3〜11がさらに好ましい。アルキル基の炭素数を上記好ましい範囲内とすることにより、分子の直線性を高めることができ、トランジスタの有機半導体層に適用した際にキャリア移動度がより向上し得る。
R1及びR2として採り得るアルキル基は直鎖でも分岐を有してもよく、環状であってもよい。キャリア移動度の観点からは直鎖アルキル基が好ましい。
これらの中でも、R1又はR2は無置換のアルキル基であることが好ましい。
このアルケニル基が有し得る置換基は特に制限されない。例えば、R1及びR2として採り得るアルケニル基は置換基として、上記のR1及びR2として採り得るアルキル基が有しうる置換基を有していてもよい。
このアルキニル基が有し得る置換基は特に制限されない。例えば、R1及びR2として採り得るアルキニル基は置換基として、上記のR1及びR2として採り得るアルキル基が有しうる置換基を有していてもよい。なかでもこのアルキニル基が有しうる置換基は、シリル基及びアリール基から選ばれる基が好ましく、トリアルキルシリル基及びフェニル基から選ばれる基がさらに好ましく、なかでもトリアルキルシリル基が好ましい。
このアリール基が有し得る置換基は特に制限されない。例えば、R1及びR2として採り得るアリール基は置換基として、上記のR1及びR2として採り得るアルキル基が有しうる置換基を有していてもよい。また、R1及びR2として採り得るアリール基が有し得る置換基は、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜15、さらに好ましくは炭素数1〜10のアルキル基であり、直鎖でもよく、分岐を有してもよく、環状であってもよい。)であることも好ましく、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜15、さらに好ましくは炭素数2〜10のアルケニル基であり、このアルケニル基は直鎖でもよく、分岐を有してもよい。)であってもよく、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜15、さらに好ましくは炭素数2〜10のアルケニル基であり、このアルキニル基は直鎖でもよく、分岐を有してもよい。)であってもよい。
R1及びR2として採り得るアリール基が置換基を有する形態である場合、このアリール基が有する置換基の数は1〜3個が好ましく、1又は2個がより好ましく、1個であることがさらに好ましい。
R1及びR2として採り得るヘテロアリール基の好ましい具体例としては、フラニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、チエニル基、チアゾリル基、チエノチエニル基、ベンゾチエニル基、チエノフェニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基及びピラジニル基を挙げることができる。なかでもチエニル基又はフリル基であることがより好ましく、チエニル基であることが特に好ましい。
本発明において「脂肪族炭化水素基」は、直鎖、分岐鎖もしくは環式の非芳香族性炭化水素基をいい、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基等が挙げられ、アルキル基が好ましい。
なかでも2価の基Aは、−O−、−S−、−NR8−、−CO−、−SO−及び−SO2−から選ばれる基であることが好ましく、−O−、−S−又は−CO−であることがより好ましく、−O−であることが特に好ましい。
R3及びR4として採り得るアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及びヘテロアリール基の好ましい形態は、上述したR1として採り得るアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及びヘテロアリール基の好ましい形態と同じである。これらの形態のうち、R3及びR4として採り得るアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基、及びヘテロアリール基は置換基としてハロゲン原子を有する形態であることも好ましい。
また、R3及びR4は直接に又は上述した2価の基Aを介して間接に、一般式(1)中に示されたベンゼン環の環構成原子に結合する。つまり、本発明で規定する一般式(1)には、R3及び/又はR4が、2価の基Aを介してベンゼン環の環構成原子に結合している形態も包含されるものとする。
R3とR4の構造は、2価の基Aを含めて同じ構造であることが好ましい。
なかでもR5は炭素数1〜11のアルキル基が好ましく、炭素数1〜5のアルキル基がより好ましい。またR6は水素原子又はアルキル基が好ましく、水素原子であることがより好ましい。またR7はアルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基がより好ましい。またR8はアルキル基又はアリール基が好ましい。
なお、これらの除かれる形態の化合物であっても、これらの化合物を用いて結晶ドメインサイズが大きな有機半導体膜を形成し、これを有機半導体トランジスタの有機半導体層として用いた場合と、これらの除かれる形態の化合物を用いて微結晶状態の有機半導体膜を形成し、これを有機半導体トランジスタの有機半導体層として用いた場合とを比較すれば、有機半導体膜が微結晶膜である方が素子間のばらつき等が抑えられる。
本発明で規定する一般式(1)に示された母核(縮合多環構造)を有する化合物は、この母核以外の構造(置換基の構造)にかかわらず高い結晶性を示す傾向にあり、通常の溶液プロセスによる成膜では結晶ドメインサイズの大きな膜が形成され、この膜を有機半導体層に用いたトランジスタは素子間の性能のばらつき等が大きくなる傾向がある。これに対し、膜形成を蒸着等により行い結晶ドメインサイズを微小化することにより、一般式(1)の化合物の置換基の構造にかかわらず、素子間の性能のばらつきをより抑え、また消費電力をより抑えることが可能になる。
Ya及びZaは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はNR7aを示す。R7aは上記一般式(1)におけるR7と同義である。
R1a、R2a、R3a、R4a、ma及びnaは、それぞれ一般式(1)におけるR1、R2、R3、R4、m及びnと同義であり、好ましい形態も同じである。
また、R1a、R2a、R3a及びR4aの環構成原子との結合形態も、それぞれ一般式(1)におけるR1、R2、R3及びR4の、環構成原子との結合形態と同じであり、好ましい結合形態も同じである。つまり、R1a、R2a、R3a及びR4aは環構成原子に直接結合していてもよいし、上述した2価の基Aを介して連結していてもよい。本発明においては、R1a、R2a、R3a及び/又はR4aが2価の基Aを介して環構成原子に結合している形態も、上記一般式(2)及び(3)の構造に包含されるものとする。
ただし、一般式(2)においてXaが硫黄原子、Zaが硫黄原子であり、かつR1a及びR2aがともに水素原子であり、かつma及びnaがともに0である形態は、一般式(2)の化合物からは除かれるものとする。
R1b及びR2bは、それぞれ一般式(2)におけるR1a及びR2aと同義であり、好ましい形態も同じである。R1b及びR2bの、環構成原子との結合形態も、それぞれ一般式(2)におけるR1a及びR2aの、環構成原子との結合形態と同じであり、好ましい結合形態も同じである。つまり、R1b及びR2bは環構成原子に直接結合していてもよいし、上述した2価の基Aを介して連結していてもよい。本発明においては、R1b及び/又はR2bが2価の基Aを介して環構成原子に結合している形態も、上記一般式(4)及び(5)の構造に包含されるものとする。
ただし、一般式(4)においてXbが硫黄原子、Zbが硫黄原子であり、かつR1b及びR2bがともに水素原子である形態は、一般式(4)の化合物からは除かれるものとする。
また、上記式(1)で表される分子量3000以下の化合物として下表に示すものを挙げることができる。なお、下記表において、R1及びR2が2価の基Aを介して環構成原子に結合している形態を示す場合、R1及びR2のカラムには、2価の基Aも含めた構造を示した。下表において、iPrはイソプロピルを、Buはブチルを示す。
他方、本発明の微結晶膜は、結晶ドメインのサイズが1nm以上100nm以下の範囲内にある。このような微結晶構造は偏光顕微鏡で観察することはできず、後述する実施例に示すように、原子間力顕微鏡(AFM)によりはじめて検出することが可能である。
本発明者らは、本発明の有機半導体化合物を蒸着により成膜することにより、得られる膜を微結晶状態とできることを見い出した。この微結晶膜は、有機半導体トランジスタの有機半導体層に用いることにより、得られるトランジスタの性能を高度に均一化することができる。この理由としては、外部から圧力が加わっても微結晶構造の結晶ドメイン同士の間がクッションのように働き、その力を分散できるためと考えられる。例えば大きなドメインサイズの結晶膜の場合には、膜のどこかに亀裂が生じた場合、その亀裂が膜を横断するように拡大してしまう傾向があるが、微結晶膜ではそのような現象が生じにくい。また熱に曝した際にも同様に、微結晶膜に亀裂が生じにくい。
本発明の微結晶膜は、膜厚が1〜100nmであることが好ましく、5〜70nmであることがより好ましい。
本発明の有機半導体トランジスタ(以下、「本発明のトランジスタ」とも称す。)は、有機半導体層として上述した本発明の微結晶膜を有し、更に、ソース電極と、ドレイン電極と、ゲート電極とを有することができる。
本発明のトランジスタは、基板上に、ゲート電極と、有機半導体層と、ゲート電極及び有機半導体層の間に設けられたゲート絶縁層と、有機半導体層に接して設けられ、有機半導体層を介して連結されたソース電極及びドレイン電極とを有する。
本発明のトランジスタは、上記各層を備えていればその構造については特に限定されない。例えば、ボトムコンタクト型(ボトムゲート−ボトムコンタクト型及びトップゲート−ボトムコンタクト型)、又は、トップコンタクト型(ボトムゲート−トップコンタクト型及びトップゲート−トップコンタクト型)などのいずれの構造を有していてもよい。本発明のトランジスタは、より好ましくは、ボトムゲート−ボトムコンタクト型又はボトムゲート−トップコンタクト型(これらを総称してボトムゲート型という。)である。
以下、本発明のトランジスタの一例について、図面を参照して説明する。
図1は、本発明のトランジスタの一例であるボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機半導体トランジスタ100の断面模式図である。
この有機半導体トランジスタ100は、図1に示されるように、基板(基材)10と、ゲート電極20と、ゲート絶縁膜30と、ソース電極40及びドレイン電極42と、有機半導体膜50と、封止層60とをこの順で有する。
以下、基板(基材)、ゲート電極、ゲート絶縁層(膜)、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層(膜)及び封止層、並びに、それぞれの作製方法について詳述する。
基板は、後述するゲート電極、ソース電極及びドレイン電極等を支持する役割を果たす。
基板の種類は、特に制限されず、例えば、プラスチック基板、シリコン基板、ガラス基板又はセラミック基板等が挙げられる。中でも、汎用性、各デバイスへの適用性及びコストの観点から、シリコン基板、ガラス基板又はプラスチック基板であることが好ましい。
基板の厚みは、特に限定されないが、例えば、10mm以下であるのが好ましく、2mm以下であるのが更に好ましく、1.5mm以下であるのが特に好ましい。一方、0.01mm以上であるのが好ましく、0.05mm以上であるのが更に好ましい。
ゲート電極は、有機TFT素子のゲート電極として用いられている通常の電極を特に制限されることなく適用できる。
ゲート電極を形成する材料(電極材料)としては、特に限定されず、例えば、金、銀、アルミニウム、銅、クロム、ニッケル、コバルト、チタン、白金、マグネシウム、カルシウム、バリウム若しくはナトリウム等の金属、InO2、SnO2若しくはインジウム錫酸化物(ITO)等の導電性の酸化物、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン若しくはポリジアセチレン等の導電性高分子、シリコン、ゲルマニウム若しくはガリウム砒素等の半導体、又は、フラーレン、カーボンナノチューブ若しくはグラファイト等の炭素材料等が挙げられる。中でも、上記金属が好ましく、銀又はアルミニウムがより好ましい。
ゲート電極の厚みは、特に限定されないが、20〜200nmであることが好ましい。
ゲート電極は、シリコン基板のように上記基板として機能するものでもよく、この場合、上記基板はなくてもよい。
ゲート絶縁層は、ゲート電極と有機半導体層との間に設けられ、絶縁性を有する層であれば特に限定されず、単層であってもよいし、多層であってもよい。
ゲート絶縁層は、絶縁性の材料で形成されるのが好ましく、絶縁性の材料として、例えば、有機高分子などの有機材料、無機酸化物などの無機材料等が好ましく挙げられる。取り扱い性などの点から、基板にプラスチック基板やガラス基板を用いる場合には有機材料を用いることが好ましい。
有機高分子及び無機酸化物等は、絶縁性を有するものであれば特に限定されず、薄膜、例えば厚み1μm以下の薄膜を形成できるものが好ましい。
有機高分子及び無機酸化物は、ぞれぞれ、1種を用いても、2種以上を併用してもよい。また、ゲート絶縁層は、それぞれ後述する有機高分子と無機酸化物とを混合させたハイブリッド層としてもよい。
有機高分子は、アルコキシシリル基やビニル基、アクリロイルオキシ基、エポキシ基、メチロール基等の反応性置換基を有する化合物と併用することもできる。
また、特開2013−214649号公報の[0167]〜[0177]に記載の「数平均分子量(Mn)が140〜5,000であり、架橋性官能基を有し、フッ素原子を有さない化合物(G)」を用いるのも好ましく、これらの内容は好ましくは本願明細書に組み込まれる。
熱により酸を発生させる熱酸発生剤(触媒)として、例えば、特開2010−285518号公報の[0035]〜[0038]に記載の熱カチオン重合開始剤、特にオニウム塩等や、特開2005−354012号公報の[0034]〜[0035]に記載の触媒、特にスルホン酸類及びスルホン酸アミン塩等を好ましく使用することができ、好ましくはこれらの内容は本願明細書に組み込まれる。
また、特開2005−354012号公報の[0032]〜[0033]に記載の架橋剤、特に二官能以上のエポキシ化合物、オキセタン化合物、特開2006−303465号公報の[0046]〜[0062]に記載の架橋剤、特に2個以上の架橋基を有し、この架橋基の少なくとも一つがメチロール基もしくはNH基であることを特徴とする化合物、及び、特開2012−163946号公報の[0137]〜[0145]に記載の、ヒドロキシメチル基又はアルコキシメチル基を分子内に2個以上有する化合物を用いるのも好ましく、これらの内容は好ましくは本願明細書に組み込まれる。
また、それぞれの金属酸化物に対応する前駆体、具体的には塩化物、臭化物等の金属ハロゲン化物や金属アルコキシド、金属水酸化物等を、アルコールや水中で塩酸、硫酸、硝酸等の酸や水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の塩基と反応させて加水分解することにより、形成してもよい。このような溶液系のプロセスを用いる場合、上記ウエットコーティング法を用いることができる。
本発明のトランジスタにおいて、ソース電極は、配線を通じて外部から電荷が流入する電極である。また、ドレイン電極は、配線を通じて外部に電荷を送り出す電極である。
ソース電極及びドレイン電極を形成する材料は、上述したゲート電極を形成する電極材料と同じものを用いることができる。中でも、金属が好ましく、金又は銀がより好ましい。また、金属と有機半導体の間に電荷注入層を設けることにより、ソースから有機半導体への電荷注入を促進し、移動度を向上させることが好ましい。
ソース電極及びドレイン電極の厚みは、特に限定されないが、それぞれ、1nm以上が好ましく、10nm以上が特に好ましい。また、500nm以下が好ましく、300nm以下が特に好ましい。
ソース電極とドレイン電極との間の間隔(ゲート長)は、適宜に決定できるが、例えば、200μm以下が好ましく、100μm以下が特に好ましい。また、ゲート幅は、適宜に決定できるが、例えば、10μm以上が好ましく、50μm以上が特に好ましい。
ソース電極及びドレイン電極を形成する方法は、特に限定されないが、例えば、ゲート電極とゲート絶縁膜とが形成された基板上に、電極材料を真空蒸着又はスパッタする方法、電極形成用組成物を塗布又は印刷する方法等が挙げられる。パターニングする場合、パターニングする方法は上述したゲート電極の方法と同じである。
本発明のトランジスタにおいて、有機半導体層は上述したように蒸着により形成することができる。
本発明のトランジスタは、耐久性の観点から、最外層に封止層を備えるのが好ましい。封止層には、有機半導体トランジスタに通常用いられる封止剤(封止層形成用組成物)を用いることができる。
封止層の膜厚は、特に限定されないが、0.1〜10μmであることが好ましい。
図2は、本発明のトランジスタの一例であるボトムゲート−トップコンタクト型の有機半導体トランジスタ200を表す断面模式図である。
有機半導体トランジスタ200は、図2に示されるように、基板10と、ゲート電極20と、ゲート絶縁層(膜)30と、有機半導体層(膜)50と、ソース電極40及びドレイン電極42と、封止層60とをこの順で有する。
有機半導体トランジスタ200は、層構成(積層態様)が異なること以外は、有機半導体トランジスタ100を同じである。したがって、基板、ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層及び封止層については、上述の、ボトムゲート−ボトムコンタクト型有機TFTにおけるものと同じであるので、その説明を省略する。
本発明の製造方法は、有機半導体層が本発明の微結晶膜で形成された有機半導体トランジスタを得る方法であり、有機半導体膜を形成した後、この膜にパターニング処理を施しているにもかかわらず、有機半導体層全体(特にチャネル領域)にひび割れが生じにくく、得られるトランジスタにおいて、素子間の性能のばらつきを高度に抑えることができる。
下記反応スキーム中、Buはブチル、Etはエチル、THFはテトラヒドロフラン、DMFはN,N−ジメチルホルムアミド、TMPはテトラメチルピペリジン、dppfは1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセンを示す。
−中間体1aの合成−
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.28(d,J=5.2Hz,2H),7.04(d,J=5.2Hz,2H),6.93(d,J=5.2Hz,2H),6.31(s,2H).
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δ:7.16(d,J=5.2Hz,2H),6.92(d,J=5.2Hz,2H),6.86(s,2H),4.28(s,4H).
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δ:10.0(s,2H),7.40(d,J=4.8Hz,2H),7.15(d,J=4.8Hz,2H),6.88(s,2H),4.68(s,4H).
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δ:8.63(s,2H),8.31(d,J=0.8Hz,2H),7.46(m,4H).
1H−NMR(CDCl3,400MHz)δ:8.46(s,2H),8.16(s,2H),7.45(s,2H).
1H NMR(CDCl3,400MHz)δ:8.43(s,2H),8.17(s,2H),7.10(s,2H),2.93(t,J=7.6Hz,4H),1.78(quint,J=6.4Hz,4H),1.46−1.27(m,28H),0.88(t,J=6.8Hz,6H).
上記合成例1と同様にして、また特開2015−195362号公報の実施例を参照し、下表に示す化合物2〜108を合成した。
図3に示すボトムゲート−トップコンタクト型有機半導体トランジスタ300を下記の通り製造した。
SiO2の熱酸化膜(ゲート絶縁層、350nm)がついた導電性シリコン基板(ゲート電極、0.7mm)を用いた。SiO2の熱酸化膜表面はフェニチルトリクロロシラン(β―PTS)で処理した。
上記各合成例で得られた化合物1〜108、及び比較化合物1〜4を、上記β―PTS処理面上に真空蒸着(基板温度:常温、真空度:1×10−5〜1×10−4Pa)し、有機半導体膜(膜厚30nm)を形成した。
有機半導体層にマスクをつけて7,7,8,8−テトラシアノキノジメタン(東京化成)及び金電極を蒸着してそれぞれソース電極(厚さ1.5nm)及びドレイン電極(厚さ50nm)とし、本発明の有機半導体トランジスタ、及び比較のための有機半導体トランジスタを製造した。
有機半導体トランジスタ形成領域の周りを針で罫書くことにより、有機半導体トランジスタの形成領域とそれ以外の領域とを分離した。
(1)X線回析による分析
形成した有機半導体膜のX線回析を評価した。いずれの膜も結晶構造に対応したピークが観察され、得られた膜がアモルファスではなく結晶であることが明らかになった。
<有機半導体膜の結晶ドメインサイズの測定>
(2)偏光顕微鏡による観察
形成した有機半導体膜を偏光顕微鏡で観察した。光学二色性のあるドメインが観察できた場合には結晶ドメインサイズが1μm超と判断し、ドメインが観察できなかった場合に結晶ドメインサイズが1μm以下と判断した。
上記(1)において結晶ドメインが1μm以下と判断したものについて、有機半導体膜をAFM(商品名:Dimension FastScan AFM、Bruker社製)により観察した。AFMにより得られた断面プロファイルで、後述の分析条件によりなめらかな1つの山として区切られた長さを、結晶ドメインのサイズとした。つまり本発明において結晶ドメインのサイズとは、結晶ドメイン1つのサイズを意味し、結晶ドメインサイズが1nm以上100nm以下とは、観察したすべての結晶ドメインサイズが1nm以上100nm以下であることを意味する。(同様に、例えば結晶ドメインサイズが5nm以上80nm以下とは、観察したすべての結晶ドメインサイズが5nm以上80nm以下であることを意味する。)
化合物1を蒸着して形成した有機半導体膜をAFM観察した画像を図5に、断面プロファイルを図6に示す。図6に示された縦線で区切られた長さを結晶ドメインとして評価する。図6における結晶ドメインサイズの分析条件は下記の通りとした。
<結晶ドメインサイズ分析条件>
・モード:タッピングモード
・カンチレバー:NCH−10T(東陽テクニカ社製)
・視野:500nm×250nm
・分解能:1024×512
製造した各有機半導体トランジスタについて、半導体特性評価装置:4155C(商品名、アジレントテクノロジーズ社製)を用いて、大気下におけるトランジスタの特性を調べた。
より詳細には、各有機薄膜トランジスタのソース電極−ドレイン電極間に−15Vの電圧を印加し、ゲート電圧を+40V〜−40Vの範囲で往復して変化させ、ドレイン電流Idを表す下記式を用いてキャリア移動度μ(cm2/Vs)及び閾値電圧Vth(V)を、ゲート電圧を+40V〜−40Vに変化させた場合と、ゲート電圧を−40V〜+40Vに変化させた場合のそれぞれについて算出した。
式中、Lはゲート長、wはゲート幅、μはキャリア移動度、Ciはゲート絶縁層の単位面積当たりの容量、Vgはゲート電圧、Vthは閾値電圧を示す。
上記100個の有機半導体トランジスタのキャリア移動度の平均を求め、下記評価基準により評価した。なお、1個の有機半導体トランジスタのキャリア移動度は、ゲート電圧を+40V〜−40Vへと掃引した場合のキャリア移動度と、ゲート電圧を−40V〜+40Vへと掃引した場合のキャリア移動度の平均とした。
A:キャリア移動度の平均が1cm2/Vs以上
B:キャリア移動度の平均が0.5cm2/Vs以上1cm2/Vs未満
C:キャリア移動度の平均が0.1cm2/Vs以上0.5cm2/Vs未満
D:キャリア移動度の平均が0.01cm2/Vs以上0.1cm2/Vs未満
E:キャリア移動度の平均が0.01cm2/Vs未満
下記式で求められる変動係数に基づき、キャリア移動度のバラツキを下記評価基準により評価した。
変動係数(%)=100×[上記100個の有機半導体トランジスタのキャリア移動度の標準偏差]/[上記100個の有機半導体トランジスタのキャリア移動度の平均値]
なお、1個の有機半導体トランジスタのキャリア移動度は、ゲート電圧を+40V〜−40Vへと掃引した場合のキャリア移動度と、ゲート電圧を−40V〜+40Vへと掃引した場合のキャリア移動度の平均とした。
A:変動係数が10%未満
B:変動係数が10%以上20%未満
C:変動係数が20%以上30%未満
D:変動係数が30%以上40%未満
E:変動係数が40%以上
各化合物を用いた有機半導体層を有する有機半導体トランジスタをそれぞれ100個ずつ作製し、100個の有機半導体トランジスタのうち、キャリア移動度が0.01cm2/Vs未満であった不良品の数を指標にして、下記評価基準により良品率を評価した。
なお、1個の有機半導体トランジスタのキャリア移動度は、ゲート電圧を+40V〜−40Vへと掃引した場合のキャリア移動度と、ゲート電圧を−40V〜+40Vへと掃引した場合のキャリア移動度の平均とした。
A:不良品の数0個
B:不良品の数1〜2個
C:不良品の数3〜5個
D:不良品の数6〜10個
E:不良品の数11個以上
上記100個の各有機半導体トランジスタについて、ゲート電圧を+40V〜−40Vへと掃引した場合のVthと、ゲート電圧を−40V〜+40Vへと掃引した場合のVthとの平均を平均Vthとし、100個の有機半導体トランジスタにおける各平均Vthについてそれらの平均(「Vth 100」という)を求め(すなわち100個の平均Vthの平均を算出し)、下記評価基準により評価した。
A:Vth 100の絶対値が3V未満
B:Vth 100の絶対値が3V以上5V未満
C:Vth 100の絶対値が5V以上10V未満
D:Vth 100の絶対値が10V以上15V未満
E:Vth 100の絶対値が15V以上
ゲート電圧を+40V〜−40Vへと掃引した場合のVthと、ゲート電圧を−40V〜+40Vへと掃引した場合のVthとの差の絶対値をヒステリシスと定義し、上記100個の有機半導体トランジスタのヒステリシスについて、それらの平均を求め、下記評価基準により評価した。
A:ヒステリシスの平均が3V未満
B:ヒステリシスの平均が3V以上5V未満
C:ヒステリシスの平均が5V以上10V未満
D:ヒステリシスの平均が10V以上15V未満
E:ヒステリシスの平均が15V以上
上記製造例1〜108、比較製造例1〜4において、有機半導体層の結晶ドメインサイズはいずれも5nm以上80nm以下の範囲内にあった。
これに対し、有機半導体層として本発明の有機半導体膜を用いた製造例1−1〜1−108の有機半導体トランジスタは、平均移動度が良好で、移動度のバラツキも少なく、良品率にも優れていた。また、Vthシフトも全体的に低く抑えられ、ヒステリシスの評価も良好であった。このように、本発明の有機半導体トランジスタは移動度が良好で、素子間の性能にバラツキが少なく、また消費電力も少ないことがわかる。
上記製造例1−1において、有機半導体膜の形成を下記の通り変更したこと以外は、製造例1−1と同様にして有機半導体トランジスタを作製した。
化合物1をアニソールに溶解し、化合物1を0.1質量%濃度で含有する塗布液を調製した。この塗布液を用いて、特開2015−195362号公報の段落[0187]〜[0188]に記載された方法(エッジキャスト法)と同様にして、上記β―PTS処理面上に、有機半導体膜(膜厚30nm)を形成した。
形成した有機半導体膜は偏光顕微鏡により結晶構造を観察することができた。この有機半導体膜は、結晶ドメインのサイズが10μmを遥かに上回っており、1mm以上のサイズの結晶ドメインも観察された。
図4に示すボトムゲート−ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ400を下記の通り製造した。
SiO2の熱酸化膜(ゲート絶縁層、350nm)がついた導電性シリコン基板(ゲート電極、0.7mm)を用いた。SiO2の熱酸化膜表面はβ―PTSで処理した。
上記β―PTS処理面上にAuを蒸着したあと、レーザーによるパターニングを行い、チャネル長L=5μm、チャネル幅W=50μmに調整した。各電極の厚さは30nmであった。
上記表に示した化合物1〜108、及び比較化合物1〜4を、上記ソース電極及びドレイン電極を覆うように真空蒸着(基板温度:常温、真空度:1×10−5〜1×10−4Pa)し、有機半導体膜(膜厚50nm)を形成した。
有機半導体トランジスタ形成領域の周りを針で罫書くことにより、有機半導体トランジスタの形成領域とそれ以外の領域とを分離した。
これに対し、有機半導体層として本発明の有機半導体膜を用いた製造例2−1〜2−108の有機半導体トランジスタはいずれも、平均移動度が良好で、移動度のバラツキも少なく、良品率にも優れていた。また、Vthシフトも低く抑えられ、ヒステリシスの評価も良好であった。このように、本発明の有機半導体トランジスタは移動度が良好で、素子間の性能にバラツキが少なく、また消費電力も少ないことがわかった。
上記製造例2−1において、有機半導体膜の形成を下記の通り変更したこと以外は、製造例2−1と同様にして有機半導体トランジスタを作製した。
化合物1をアニソールに溶解し、化合物1を0.1質量%濃度で含有する塗布液を調製した。この塗布液を用いて、特開2015−195362号公報の段落[0187]〜0188]に記載された方法(エッジキャスト法)と同様にして、ソース電極及びドレイン電極を覆うように、有機半導体膜(膜厚30nm)を形成した。
形成した有機半導体膜は偏光顕微鏡により結晶構造を観察することができた。この有機半導体膜は、結晶ドメインのサイズが10μmを遥かに上回っており、1mm以上のサイズの結晶ドメインも観察された。
上記製造例1−1〜1−108及び比較製造例1−1〜1−4の有機半導体トランジスタにおいて、ソース電極とドレイン電極を形成した後、パターニングの前に、150℃で1時間加熱したこと以外は、上記製造例1−1〜1−108及び比較製造例1−1〜1−4の有機半導体トランジスタと同様にして、それぞれ製造例3−1〜3−108及び比較製造例3−1〜3−4の有機半導体トランジスタを製造した。
これに対し、有機半導体層として本発明の有機半導体膜を用いた製造例3−1〜3−108の有機半導体トランジスタはいずれも、平均移動度が良好で、素子間の移動度のバラツキも抑えられ、良品率にも優れていた。また、Vthシフトも低く抑えられ、ヒステリシスの評価も良好であった。このように、本発明の有機半導体トランジスタは素子間の性能にバラツキが少なく、また消費電力も少ないことがわかった。
比較製造例1−5の有機半導体トランジスタの製造において、ソース電極とドレイン電極を形成した後、パターニングの前に、150℃で1時間加熱したこと以外は、上記比較製造例1−5の有機半導体トランジスタと同様にして、比較製造例3−5の有機半導体トランジスタを製造した。
上記製造例2−1〜2−108及び比較製造例2−1〜2−4において、ソース電極及びドレイン電極の形成方法を下記の通りに変更し、また有機半導体膜の形成方法を下記の通りに変更し、また、有機半導体トランジスタ形成領域の周りを針で罫書くパターニングを行わなかったこと以外は、製造例2−1〜2−108及び比較製造例2−1〜2−4と同様にして、それぞれ製造例4−1〜4−108及び比較製造例4−1〜4−4の有機半導体トランジスタを製造した。
上記β―PTS処理面上にクロム及びAuを、マスクを介してパターニングして蒸着することにより、ソース電極及びドレイン電極を形成した。各電極の厚さは30nmであった。
<有機半導体膜(層)の形成>
上記表に示した化合物1〜108、及び比較化合物1〜4を、上記ソース電極及びドレイン電極を覆うように、マスクを介してパターニングして真空蒸着(基板温度:常温、真空度:1×10−5〜1×10−4Pa)し、有機半導体膜(膜厚50nm)を形成した。
これに対し、有機半導体層として本発明の有機半導体膜を用いた製造例4−1〜4−108の有機半導体トランジスタはいずれも、平均移動度が良好で、素子間の移動度のバラツキも抑えられ、良品率にも優れていた。また、Vthシフトも低く抑えられ、ヒステリシスの評価も良好であった。このように、本発明の有機半導体トランジスタは移動度が良好で、素子間の性能にバラツキが少なく、また消費電力も少ないことがわかった。
比較製造例2−5の有機半導体トランジスタの製造において、ソース電極及びドレイン電極の形成方法を下記の通りに変更し、また有機半導体膜の形成方法を下記の通りに変更し、また、有機半導体トランジスタ形成領域の周りを針で罫書くパターニングを行わなかったこと以外は、比較製造例2−5の有機半導体トランジスタの製造と同様にして、比較製造例4−5の有機半導体トランジスタを製造した。
上記β―PTS処理面上にクロム及びAuを、マスクを介してパターニングして蒸着することにより、ソース電極及びドレイン電極を形成した。各電極の厚さは30nmであった。
<有機半導体膜(層)の形成>
上記表に示した化合物1を0.5質量%濃度となるようにテトラリンに溶解し、この溶液を、インクジェットプリンター(DMP2831、富士フイルム社製)を用いて、上記ソース電極及びドレイン電極を覆うようにパターニングされた状態に塗布して成膜し、有機半導体膜を形成した。
20 ゲート電極
30 ゲート絶縁層(膜)
40 ソース電極
42 ドレイン電極
50 有機半導体層(膜)
60 封止層
100、200 有機半導体トランジスタ
21 シリコン基板(ゲート電極)
31 熱酸化膜(ゲート絶縁層)
41a ソース電極
41b ドレイン電極
51 有機半導体層
61 封止層
300、400 有機半導体トランジスタ
Claims (20)
- 下記一般式(1)で表わされる分子量3000以下の化合物を含み、結晶ドメインのサイズが1nm以上100nm以下にある微結晶有機半導体膜。
Xは酸素原子、硫黄原子、セレン原子、テルル原子又はNR5を示す。
Y及びZはCR6、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、窒素原子又はNR7を示し、Y及びZを有する5員環は芳香族ヘテロ環である。
一般式(1)において、R1及びR2は直接に又は2価の基Aを介して間接に、Y及びZを含む5員環の環構成原子に結合し、R3及びR4は直接に又は2価の基Aを介して間接に、ベンゼン環の環構成原子に結合している。この2価の基Aは−O−、−S−、−NR8−、−CO−、−SO−及び−SO2−から選ばれる基であるか、又はこれらの基の2種以上が連結してなる基である。
R1、R2、R5、R6、R7及びR8は水素原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はヘテロアリール基を示す。
R3及びR4はハロゲン原子、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アリール基又はヘテロアリール基を示す。
m及びnは0〜2の整数である。
ただし、Xが酸素原子又は硫黄原子であり、かつY及びZを有する5員環がイミダゾール環である形態、並びに、Xが硫黄原子、YがCH、Zが硫黄原子であり、かつR1及びR2がともに水素原子であり、かつm及びnがともに0である形態は除く。 - 前記のY及びZを有する5員環がチオフェン環、フラン環、セレノフェン環、ピロール環、チアゾール環、及びオキサゾール環から選ばれる環である、請求項1記載の微結晶有機半導体膜。
- 前記R1、R2、R3及びR4の炭素数が30以下である、請求項1又は2記載の微結晶有機半導体膜。
- 前記R1及びR2が炭素数20以下のアルキル基、炭素数20以下のアリール基、又は炭素数20以下のヘテロアリール基である、請求項1〜3のいずれか1項記載の微結晶有機半導体膜。
- 前記R1とR2とが同一、前記R3とR4とが同一で、かつmとnとが同一である、請求項1〜4のいずれか1項記載の微結晶有機半導体膜。
- 前記m及びnがともに0である、請求項1〜5のいずれか1項記載の微結晶有機半導体膜。
- 前記一般式(1)で表わされる分子量3000以下の化合物が下記一般式(2)又は(3)で表される、請求項1記載の微結晶有機半導体膜。
Xaは酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。
Ya及びZaは酸素原子、硫黄原子、セレン原子又はNR7aを示す。R7aは前記一般式(1)におけるR7と同義である。
R1a、R2a、R3a、R4a、ma及びnaは、それぞれ一般式(1)におけるR1、R2、R3、R4、m及びnと同義であり、R1a、R2a、R3a及びR4aの環構成原子との結合形態も、それぞれ一般式(1)におけるR1、R2、R3及びR4の環構成原子との結合形態と同じである。
ただし、一般式(2)においてXaが硫黄原子、Zaが硫黄原子であり、かつR1a及びR2aがともに水素原子であり、かつma及びnaがともに0である形態は除く。 - 前記R1a、R2a、R3a及びR4aの炭素数が30以下である、請求項7記載の微結晶有機半導体膜。
- 前記R1a及びR2aが炭素数20以下のアルキル基、炭素数20以下のアリール基、又は炭素数20以下のヘテロアリール基である、請求項7又は8記載の微結晶有機半導体膜。
- 前記R1aとR2aとが同一、前記R3aとR4aとが同一で、かつmaとnaとが同一である、請求項7〜9のいずれか1項記載の微結晶有機半導体膜。
- 前記一般式(2)で表される分子量3000以下の化合物が下記一般式(4)で表され、前記一般式(3)で表される分子量3000以下の化合物が下記一般式(5)で表される、請求項7記載の微結晶有機半導体膜。
Xb、Yb及びZbは酸素原子、硫黄原子又はセレン原子を示す。
R1b及びR2bは、それぞれ一般式(2)におけるR1a及びR2aと同義であり、R1b及びR2bの環構成原子との結合形態も、それぞれ一般式(2)におけるR1a及びR2aの環構成原子との結合形態と同じである。
ただし、一般式(4)においてXbが硫黄原子、Zbが硫黄原子であり、かつR1b及びR2bがともに水素原子である形態は除く。 - 前記R1b及びR2bの炭素数が30以下である、請求項11記載の微結晶有機半導体膜。
- 前記R1b及びR2bが炭素数20以下のアルキル基、炭素数20以下のアリール基、又は炭素数20以下のヘテロアリール基である、請求項11又は12記載の微結晶有機半導体膜。
- 前記R1b及びR2bが、脂肪族炭化水素基を有する請求項11〜13のいずれか1項記載の微結晶有機半導体膜。
- 前記R1b及びR2bが、直鎖状脂肪族炭化水素基を有するアリール基を示すか、又は、直鎖状脂肪族炭化水素基を有するヘテロアリール基を示す、請求項14記載の微結晶有機半導体膜。
- 蒸着膜である、請求項1〜15のいずれか1項記載の微結晶有機半導体膜。
- 請求項1〜16のいずれか1項記載の微結晶有機半導体膜を有機半導体層として有する有機半導体トランジスタ。
- 前記有機半導体トランジスタがボトムゲート形態である、請求項17記載の有機半導体トランジスタ。
- 前記有機半導体トランジスタがボトムコンタクト形態である、請求項17又は18記載の有機半導体トランジスタ。
- 請求項1〜16のいずれか1項記載の微結晶有機半導体膜を形成し、この微結晶有機半導体膜をパターニングして有機半導体層とすることを含む、請求項17〜19のいずれか1項記載の有機半導体トランジスタの製造方法。
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