JP6683296B1 - カーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液、半導体素子およびその製造方法、ならびに半導体素子を用いた無線通信装置および商品タグ - Google Patents

カーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液、半導体素子およびその製造方法、ならびに半導体素子を用いた無線通信装置および商品タグ Download PDF

Info

Publication number
JP6683296B1
JP6683296B1 JP2019552292A JP2019552292A JP6683296B1 JP 6683296 B1 JP6683296 B1 JP 6683296B1 JP 2019552292 A JP2019552292 A JP 2019552292A JP 2019552292 A JP2019552292 A JP 2019552292A JP 6683296 B1 JP6683296 B1 JP 6683296B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
cnt
compound
carbon nanotube
solvent
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.)
Active
Application number
JP2019552292A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2020066741A1 (ja
Inventor
和生 磯貝
和生 磯貝
村瀬　清一郎
清一郎 村瀬
龍一 田中
龍一 田中
秀和 西野
秀和 西野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toray Industries Inc filed Critical Toray Industries Inc
Application granted granted Critical
Publication of JP6683296B1 publication Critical patent/JP6683296B1/ja
Publication of JPWO2020066741A1 publication Critical patent/JPWO2020066741A1/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158—Carbon nanotubes
    • C01B32/168—After-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • H01L29/0669—Nanowires or nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158—Carbon nanotubes
    • C01B32/168—After-treatment
    • C01B32/174—Derivatisation; Solubilisation; Dispersion in solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching, or capacitors or resistors with at least one potential-jump barrier or surface barrier, e.g. PN junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof  ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/484—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the channel regions
    • H10K10/488—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the channel regions the channel region comprising a layer of composite material having interpenetrating or embedded materials, e.g. a mixture of donor and acceptor moieties, that form a bulk heterojunction
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/151—Copolymers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/20—Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
    • H10K85/221—Carbon nanotubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites

Abstract

インクジェットにより精度良く所望の位置に塗布可能なカーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液を提供することを課題とするものであり、カーボンナノチューブの表面の少なくとも一部に共役系重合体が付着したカーボンナノチューブ複合体であって、前記共役系重合体が、一般式（１）で表される側鎖を有する、カーボンナノチューブ複合体であることを本旨とする。【化１】（一般式（１）中、Ｒは、アルキレン基またはシクロアルキレン基を示す。Ｘは、単結合、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基またはヘテロアリーレン基を示す。Ａは、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、ヘテロアリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基またはヘテロアリールカルボニルオキシ基を示す。）【選択図】 なし

Description

本発明は、カーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液、半導体素子およびその製造方法、ならびに半導体素子を用いた無線通信装置および商品タグに関する。
近年、非接触型のタグとして、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）技術を用いた無線通信システムの開発が進められている。ＲＦＩＤシステムでは、リーダ／ライタと呼ばれる無線送受信機とＲＦＩＤタグとの間で、無線通信が行われる。
ＲＦＩＤタグは、物流管理、商品管理、万引き防止などの様々な用途での利用が期待されており、交通カードなどのＩＣカード、商品タグなど、一部の用途では導入されてきている。ＲＦＩＤタグは、ＩＣチップと、アンテナとを有している。ＲＦＩＤタグ内に設置されたアンテナが、リーダ／ライタから送信される搬送波を受信し、ＩＣチップ内の駆動回路が動作する。
ＲＦＩＤタグは、あらゆる商品で使用することが期待されている。そのためには、ＲＦＩＤタグの製造コストを下げることが必要である。そこで、ＲＦＩＤタグの製造プロセスにおいて、真空や高温を使用するプロセスから脱却し、塗布・印刷技術を用いた、フレキシブルで安価なプロセスを利用することが検討されている。
例えば、ＩＣチップ内の駆動回路におけるトランジスタにおいては、インクジェット技術やスピンコート技術などが適用できる有機半導体を、半導体層の材料として用いることが考えられる。そこで、従来の無機半導体に換わり、カーボンナノチューブ（ＣＮＴ）や有機半導体を用いた電界効果型トランジスタ（以下、ＦＥＴという）が盛んに検討されている（例えば、特許文献１、非特許文献１および２参照）。
国際公開第２００９／１３９３３９号
Ｎａｎｏ Ｌｅｔｔｅｒｓ．１６，ｐ．５１２０−５１２８（２０１６） Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ．１１２，ｐ．０３３１０３（２０１８）
駆動回路においてはトランジスタがそれぞれ配置されており、半導体層を各トランジスタ位置にて形成する技術が必要である。その候補技術として、半導体層材料の溶液をインクジェットにより所望の位置に塗布し、乾燥することで半導体層を形成する技術が挙げられる。インクジェット法は塗布物のパターニングを精度良く、かつ、高速度で行うことができる。
しかしながら、特許文献１、非特許文献１および２に記載のような技術で作製したカーボンナノチューブ分散液は、インクジェットによる塗布性が悪く、サテライト（インクジェット塗出液の飛び散り）の発生や塗布位置精度が不十分といった現象が起き、トランジスタ特性のバラツキが大きくなってしまうという課題があった。
発明者らが探究したところ、このような現象は、トルエン（粘度１．５ｃＰ）やＮ−メチルピロリドン（粘度１．９ｃＰ）などの、低粘度の溶媒を用いていたためであることを見出した。
一般的に塗工性の改善手段として種々の添加剤を加えて塗工性を改善しようとする試みは知られている。しかし、半導体材料の分野においてはこのような添加剤は半導体特性、とりわけ導電性、に照らしては不要であることが殆どであり、例えば、好適な粘度範囲にすべく、増粘剤を添加すると、半導体素子を形成した場合、増粘剤による導電阻害が起き、素子特性が不十分となるという問題があった。また仮に、溶媒種をインクジェット法にそのまま適用可能な粘度を持つ溶媒に変更しようとしても、従来のＣＮＴ複合体はそのような粘度の溶媒に良好に分散させることができなかった。
そこで本発明は、インクジェットにより精度良く所望の位置に塗布可能なカーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明は以下の構成を有する。
すなわち本発明は、
カーボンナノチューブの表面の少なくとも一部に共役系重合体が付着したカーボンナノチューブ複合体であって、
前記共役系重合体が、一般式（１）で表される側鎖を有する、カーボンナノチューブ複合体である。
Figure 0006683296
（一般式（１）中、Ｒは、アルキレン基またはシクロアルキレン基を示す。Ｘは、単結合、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基またはヘテロアリーレン基を示す。Ａは、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、ヘテロアリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基またはヘテロアリールカルボニルオキシ基を示す。）
本発明によれば、インクジェットにより精度良く所望の位置に塗布可能なカーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液を得ることができる。また、そのカーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液を利用した半導体素子、無線通信装置、商品タグを提供することができる。
本発明の実施形態の一つである半導体素子を示した模式断面図 本発明の実施形態の一つである半導体素子を示した模式断面図 本発明の実施形態の一つである半導体素子を示した模式断面図 本発明の実施形態の一つである半導体素子または相補型半導体装置を用いた無線通信装置の一例を示すブロック図
以下、本発明に係るカーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液、半導体素子およびその製造方法、ならびに半導体素子を用いた無線通信装置および商品タグの好適な実施の形態を詳細に説明する。ただし、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、目的や用途に応じて種々に変更して実施することができる。
＜カーボンナノチューブ複合体＞
カーボンナノチューブ（以下、ＣＮＴという）複合体は、ＣＮＴの表面の少なくとも一部に、後述の一般式（１）で表される側鎖を有する共役系重合体が付着している。
ＣＮＴの表面の少なくとも一部に共役系重合体を付着させることにより、ＣＮＴの保有する高い電気的特性を損なうことなく、ＣＮＴを溶液中に均一に分散することが可能になる。ＣＮＴが均一に分散した溶液を用いれば、塗布法により、均一に分散したＣＮＴ膜を形成することが可能になる。これにより、高い半導体特性を実現できる。
ＣＮＴの表面の少なくとも一部に共役系重合体が付着した状態とは、ＣＮＴの表面の一部、あるいは全部を、共役系重合体が被覆した状態を意味する。共役系重合体がＣＮＴを被覆できるのは、両者の共役系構造に由来するπ電子雲が重なることによって、相互作用が生じるためと推測される。
ＣＮＴが共役系重合体で被覆されているか否かは、ＣＮＴの反射色から判断できる。被覆されたＣＮＴの反射色は、被覆されていないＣＮＴの反射色とは異なり、共役系重合体の反射色に近い。定量的には、Ｘ線光電子分光（ＸＰＳ）などの元素分析によって、ＣＮＴへの付着物の存在を確認することや、ＣＮＴと付着物との重量比を測定することができる。共役系重合体はCNTの表面の５％以上９０％以下を被覆していることが好ましく、より好ましくは７０％以下、さらに好ましくは５０％以下である。
ＣＮＴに共役系重合体を付着させる方法としては、（Ｉ）溶融した共役系重合体中にＣＮＴを添加して混合する方法、（ＩＩ）共役系重合体を溶媒中に溶解させ、この中にＣＮＴを添加して混合する方法、（ＩＩＩ）ＣＮＴを溶媒中に超音波等で予備分散させておき、そこへ共役系重合体を添加し混合する方法、（ＩＶ）溶媒中に共役系重合体とＣＮＴを入れ、この混合系へ超音波を照射して混合する方法、などが挙げられる。本発明では、いずれの方法を用いてもよく、複数の方法を組み合わせてもよい。
（ＣＮＴ）
ＣＮＴとしては、１枚の炭素膜（グラフェン・シート）が円筒状に巻かれた単層ＣＮＴ、２枚のグラフェン・シートが同心円状に巻かれた２層ＣＮＴ、複数のグラフェン・シートが同心円状に巻かれた多層ＣＮＴのいずれを用いてもよい。高い半導体特性を得るためには、単層ＣＮＴを用いるのが好ましい。ＣＮＴは、アーク放電法、化学気相成長法（ＣＶＤ法）、レーザー・アブレーション法等により得ることができる。
また、ＣＮＴは、半導体型ＣＮＴを８０重量％以上含むことがより好ましい。さらに好ましくは、半導体型ＣＮＴを９０重量％以上含むことであり、特に好ましくは、半導体型ＣＮＴを９５重量％以上含むことである。ＣＮＴ中に半導体型ＣＮＴを８０重量％以上含ませる方法としては、既知の方法を用いることができる。例えば、密度勾配剤の共存下で超遠心する方法、特定の化合物を選択的に半導体型もしくは金属型ＣＮＴの表面に付着させ、溶解性の差を利用して分離する方法、電気的性質の差を利用し電気泳動等により分離する方法などが挙げられる。ＣＮＴ中の半導体型ＣＮＴの含有率を測定する方法としては、可視−近赤外吸収スペクトルの吸収面積比から算出する方法や、ラマンスペクトルの強度比から算出する方法等が挙げられる。
本発明において、ＣＮＴを半導体素子の半導体層に用いる場合、ＣＮＴの長さは、ソース電極とドレイン電極との間の距離（以下、「電極間距離」）よりも短いことが好ましい。ＣＮＴの平均長さは、電極間距離にもよるが、好ましくは２μｍ以下、より好ましくは１μｍ以下である。ＣＮＴの長さを短く方法としては、酸処理、凍結粉砕処理などが挙げられる。
ＣＮＴの平均長さとは、ランダムにピックアップした２０本のＣＮＴの長さの平均値を言う。ＣＮＴ平均長さの測定方法としては、原子間力顕微鏡、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡等で得た画像の中から、２０本のＣＮＴをランダムにピックアップし、それらの長さの平均値を得る方法が挙げられる。
一般に市販されているＣＮＴは長さに分布があり、電極間距離よりも長いＣＮＴが含まれることがある。そのため、ＣＮＴを電極間距離よりも短くする工程を加えることが好ましい。例えば、硝酸、硫酸などによる酸処理、超音波処理、または凍結粉砕法などにより、ＣＮＴを短繊維状にカットする方法が有効である。また、フィルターによる分離を併用することは、ＣＮＴの純度を向上させる点でさらに好ましい。
また、ＣＮＴの直径は特に限定されないが、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましく、上限としてより好ましくは５０ｎｍ以下である。
本発明では、ＣＮＴを溶媒中に均一分散させ、分散液をフィルターによってろ過する工程を設けることが好ましい。フィルター孔径よりも小さいＣＮＴを濾液から得ることで、電極間距離よりも短いＣＮＴを効率よく得られる。この場合、フィルターとしてはメンブレンフィルターが好ましく用いられる。ろ過に用いるフィルターの孔径は、電極間距離よりも小さければよく、０．５〜１０μｍが好ましい。
（共役系重合体）
本発明において共役系重合体とは、繰り返し単位が共役構造をとり、重合度が２以上である化合物を指す。共役系重合体としては、ポリチオフェン系重合体、ポリピロール系重合体、ポリアニリン系重合体、ポリアセチレン系重合体、ポリ−ｐ−フェニレン系重合体、ポリ−ｐ−フェニレンビニレン系重合体などが挙げられるが、特に限定されない。上記重合体としては、単一のモノマーユニットが並んだものが好ましく用いられるが、異なるモノマーユニットをブロック共重合したもの、ランダム共重合したもの、およびグラフト重合したものも好ましく用いられる。
上記重合体の中でも、本発明においては、ＣＮＴへの付着が容易であり、ＣＮＴ複合体を形成しやすい観点から、フルオレンユニットまたはチオフェンユニットを繰り返し単位中に含む共役系重合体が好ましい。さらに、環中に含窒素二重結合を有する縮合へテロアリールユニットを繰り返し単位中に含むものがより好ましい。
環中に含窒素二重結合を有する縮合へテロアリールユニットとしては、チエノピロール、ピロロチアゾール、ピロロピリダジン、ベンズイミダゾール、ベンゾトリアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾチアゾール、ベンゾチアジアゾール、キノリン、キノキサリン、ベンゾトリアジン、チエノオキサゾール、チエノピリジン、チエノチアジン、チエノピラジンなどのユニットが挙げられる。これらの中でも特にベンゾチアジアゾールユニットまたはキノキサリンユニットが好ましい。これらのユニットを有することで、ＣＮＴと共役系重合体の密着性が増し、ＣＮＴをより良好に分散することができる。
本発明において、共役系重合体は、一般式（１）で表される側鎖を有する。
Figure 0006683296
一般式（１）中、Ｒは、アルキレン基またはシクロアルキレン基を示す。Ｘは、単結合、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基またはヘテロアリーレン基を示す。Ａは、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、ヘテロアリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基またはヘテロアリールカルボニルオキシ基を示す。
一般式（１）で表される側鎖を有する共役系重合体が付着したＣＮＴ複合体は、溶媒への分散性が良好である。特に、インクジェット塗布において好適な粘度である、３〜２０ｃＰ程度の溶媒に対し、該ＣＮＴ複合体は良好に分散する。これは、一般式（１）で表される側鎖により、共役系重合体の溶媒内での分子運動の様相が変わり、好適な粘度の溶媒と相性が良くなったためと推定される。
上記効果をより高める観点から、Ａは、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、またはアルキルカルボニルオキシ基であることが好ましく、アルコキシカルボニル基であることがさらに好ましい。
アルキレン基とは、２価（結合部位が２箇所）の飽和脂肪族炭化水素基を示し、例えば、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ヘキシレン基などが挙げられる。アルキレン基は、置換基を有していてもいなくてもよい。また、アルキレン基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、１以上２０以下が好ましく、より好ましくは１以上８以下である。
シクロアルキレン基とは、２価の飽和脂環式炭化水素基を示し、例えば、シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンタレン基、シクロヘキシレン基などが挙げられる。シクロアルキレン基は、置換基を有していてもいなくてもよい。また、シクロアルキレン基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、３以上２０以下が好ましく、より好ましくは３以上８以下である。
アルケニレン基とは、２価の不飽和脂肪族炭化水素基を示し、例えば、エテニレン基、プロペニレン基、ブテニレン基、ヘキセニレン基などが挙げられる。アルケニレン基は、置換基を有していてもいなくてもよい。また、アルケニレン基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、２以上２０以下が好ましく、より好ましくは２以上８以下である。
アルキニレン基とは、２価の不飽和脂肪族炭化水素基を示し、例えば、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ヘキシニレン基などが挙げられる。アルキニレン基は、置換基を有していてもいなくてもよい。また、アルキニレン基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、２以上２０以下が好ましく、より好ましくは２以上８以下である。
アリーレン基とは、２価の芳香族炭化水素基を示し、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基、フェナントリレン基、アントリレン基、ターフェニレン基、ピレニレン基、フルオレニレン基、ペリレニレン基などが挙げられる。無置換でも置換されていてもかまわない。アリーレン基の炭素数は特に限定されないが、６以上４０以下の範囲が好ましい。
ヘテロアリーレン基とは、２価の複素芳香環基を示し、例えば、ピリジレン基、ピラジレン基、キノリニレン基、イソキノリレン基、キノキサリレン基、アクリジニレン基、インドリレン基、カルバゾリレン基などに加え、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、ベンゾジチオフェン、ベンゾシロールおよびジベンゾシロールなどの、複素芳香環から導かれる２価の基などが挙げられる。無置換でも置換されていてもかまわない。ヘテロアリーレン基の炭素数は特に限定されないが、２以上３０以下の範囲が好ましい。
アルキルカルボニル基とは、例えば、アセチル基、ヘキサノイル基など、カルボニル結合の一方を脂肪族炭化水素基で置換した官能基を示す。アルキルカルボニル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アルキルカルボニル基の炭素数は特に限定されないが、２以上２０以下の範囲が好ましい。
アリールカルボニル基とは、例えば、ベンゾイル基など、カルボニル結合の一方を芳香族炭化水素基で置換した官能基を示す。アリールカルボニル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリールカルボニル基の炭素数は特に限定されないが、６以上４０以下の範囲が好ましい。
ヘテロアリールカルボニル基とは、カルボニル結合の一方を複素芳香環基で置換した官能基を示す。ヘテロアリールカルボニル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。ヘテロアリールカルボニル基の炭素数は特に限定されないが、２以上３０以下の範囲が好ましい。
アルコキシカルボニル基とは、例えば、メトキシカルボニル基など、カルボニル結合の一方をアルコキシ基で置換した官能基を示す。アルコキシカルボニル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アルコキシカルボニル基の炭素数は特に限定されないが、２以上２０以下の範囲が好ましい。
アリールオキシカルボニル基とは、例えば、フェノキシカルボニル基など、カルボニル結合の一方をアリールオキシ基で置換した官能基を示す。アリールオキシカルボニル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリールオキシカルボニル基の炭素数は特に限定されないが、６以上４０以下の範囲が好ましい。
ヘテロアリールオキシカルボニル基とは、カルボニル結合の一方をヘテロアリールオキシ基で置換した官能基を示す。ヘテロアリールオキシカルボニル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。ヘテロアリールオキシカルボニル基の炭素数は特に限定されないが、２以上３０以下の範囲が好ましい。
アルキルカルボニルオキシ基とは、例えば、アセトキシ基など、エーテル結合の一方をアルキルカルボニル基で置換した官能基を示す。アルキルカルボニルオキシ基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アルキルカルボニルオキシ基の炭素数は特に限定されないが、２以上２０以下の範囲が好ましい。
アリールカルボニルオキシ基とは、例えば、ベンゾイルオキシ基など、エーテル結合の一方をアリールカルボニル基で置換した官能基を示す。アリールカルボニルオキシ基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリールカルボニルオキシ基の炭素数は特に限定されないが、６以上４０以下の範囲が好ましい。
ヘテロアリールカルボニルオキシ基とは、エーテル結合の一方をヘテロアリールカルボニル基で置換した官能基を示す。ヘテロアリールカルボニルオキシ基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリールカルボニルオキシ基の炭素数は特に限定されないが、２以上３０以下の範囲が好ましい。
アルキル基とは、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示す。アルキル基は、置換基を有していても有していなくてもよい。また、アルキル基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、１以上２０以下が好ましく、より好ましくは１以上８以下である。
芳香族炭化水素基とは、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、アントラセニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基、フルオレニル基などが挙げられる。芳香族炭化水素基は、置換基を有していても有していなくてもよい。芳香族炭化水素基の炭素数は特に限定されないが、６以上４０以下の範囲が好ましい。
複素芳香環基とは、例えば、フラニル基、チオフェニル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、ピリジル基、キノリニル基、ベンゾシロール基、ジベンゾシロール基など、炭素以外の原子を一個または複数個環内に有する芳香族基を示す。複素芳香環基は、置換基を有していても有していなくてもよい。複素芳香環基の炭素数は特に限定されないが、２以上３０以下の範囲が好ましい。
アルコキシ基とは、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基など、エーテル結合の一方をアルキル基で置換した官能基を示す。アルコキシ基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アルコキシ基の炭素数は特に限定されないが、１以上２０以下の範囲が好ましい。
アリールオキシ基とは、例えば、フェノキシ基、ナフトキシ基など、エーテル結合の一方を芳香族炭化水素基で置換した官能基を示す。アリールオキシ基は、置換基を有していても有していなくてもよい。アリールオキシ基の炭素数は特に限定されないが、６以上４０以下の範囲が好ましい。
ヘテロアリールオキシ基とは、エーテル結合の一方を複素芳香環基で置換した官能基を示す。ヘテロアリールオキシ基は、置換基を有していても有していなくてもよい。ヘテロアリールオキシ基の炭素数は特に限定されないが、２以上３０以下の範囲が好ましい。
本発明に好ましく用いられる共役系重合体の具体例としては、下記のような構造を有するものが挙げられる。ただし、これらに限られるものではない。
Figure 0006683296
Figure 0006683296
Figure 0006683296
Figure 0006683296
Figure 0006683296
Figure 0006683296
Figure 0006683296
なお、ここで述べる側鎖とは、共役系重合体の主鎖に結合する基のことである。共役系重合体の主鎖としては、（１）共役構造（２）共役構造同士を結合することにより環構造を形成する不飽和の基がこれに該当する。（２）として、例えば、フルオレンユニットの９位の炭素原子は主鎖に含まれる。
ｎは、共役系重合体の重合度を表しており、２〜１０００の範囲であることが好ましい。ＣＮＴへの付着のしやすさを考慮して、ｎは３〜５００の範囲がより好ましい。本発明において、重合度ｎは、重量平均分子量から求めた値である。重量平均分子量は、ＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフィー）を用いて測定し、ポリスチレンの標準試料を用いて換算して求める。また、ＣＮＴへの付着のしやすさから、共役系重合体の重量平均分子量が１０００以上であることが好ましい。
また、一般式（１）で表される側鎖を有するユニットの数と、共役系重合体の全ユニットの数との比率[一般式（１）で表される側鎖を有するユニットの数／共役系重合体の全ユニットの数]が、１／５〜１／１であることが好ましい。この範囲にあることで、好適な粘度の溶媒との相性をさらに向上できる。
ここで述べるユニットとは、共役系重合体の主鎖に含まれた２価の基として、エテニレン基、エチニレン基、アリーレン基およびヘテロアリーレン基からなる群から選ばれる何れか１種を１個含んだ２価の基として理解される。ユニットの数とは、繰り返し単位における主鎖のエテニレン基、エチニレン基、アリーレン基またはヘテロアリーレン基それぞれを１ユニットとして数えた場合の数を指す。「一般式（１）で表される側鎖を有するユニットの数」は、ユニットのうち、一般式（１）で表される側鎖を有するユニットの数を意味し、「共役系重合体の全ユニットの数」は、ユニットの合計数を意味する。例えば、重合体［４］では[一般式（１）で表される側鎖を有するユニットの数／共役系重合体の全ユニットの数]＝１／１、重合体［１０］では[一般式（１）で表される側鎖を有するユニットの数／共役系重合体の全ユニットの数]＝２／３、重合体［１６］では[一般式（１）で表される側鎖を有するユニットの数／共役系重合体の全ユニットの数]＝４／５、重合体［５３］では[一般式（１）で表される側鎖を有するユニットの数／共役系重合体の全ユニットの数]＝１／２である。
共役系重合体は、公知の方法により合成することができる。例えば、チオフェン同士を連結する方法としては、ハロゲン化チオフェンとチオフェンボロン酸またはチオフェンボロン酸エステルとを、パラジウム触媒下でカップリングする方法、ハロゲン化チオフェンとチオフェングリニヤール試薬とを、ニッケルまたはパラジウム触媒下でカップリングする方法が挙げられる。また、他のユニットとチオフェンユニットを連結する場合も、ハロゲン化した他のユニットとチオフェンユニットとを、同様の方法でカップリングすることができる。また、そのようにして得られたモノマーの末端に重合性官能基を導入し、パラジウム触媒やニッケル触媒下で重合を進行させることで、共役系重合体を得ることができる。
共役系重合体は、合成過程で使用した原料や副生成物などの不純物を除去したものを用いることが好ましい。不純物を除去する方法としては、例えば、シリカゲルカラムグラフィー法、ソクスレー抽出法、ろ過法、イオン交換法、キレート法などを用いることができる。これらの方法を２種以上組み合わせてもよい。
＜ＣＮＴ分散液＞
本発明のＣＮＴ分散液は、ＣＮＴの表面の少なくとも一部に、一般式（１）で表される側鎖を有する共役系重合体が付着したＣＮＴ複合体と、溶媒と、を少なくとも含有する。一般式（１）で表される側鎖を有する共役系重合体を用いることで、インクジェットによる塗布に適した溶媒にてＣＮＴ分散性の良好なＣＮＴ分散液を得られる。
溶媒の溶解パラメータ（ＳＰ値）は、１９．５〜２４．０（ＭＰa）１／２であることが好ましい。この範囲にあることで、ＣＮＴおよびＣＮＴ複合体の極性と相性が良く、ＣＮＴを良好に分散できる。溶媒のＳＰ値は、より好ましくは２０．０〜２３．５（ＭＰa）１／２である
ここで、溶解パラメータは、一般的に用いられている、Ｐｏｌｙ．Ｅｎｇ．Ｓｃｉ．，ｖｏｌ．１４，Ｎｏ．２，ｐｐ１４７−１５４（１９７４）等に記載のＦｅｄｏｒｓの推算法を用い、溶媒を構成する材料の種類と比率から算出される値である。例えば、ｏ−ジクロロベンゼンの溶解度パラメータは２０．５（ＭＰａ）１／２、安息香酸エチルの溶解度パラメータは２１．５（ＭＰａ）１／２と算出できる。
また、溶媒が複数の溶媒の混合物からなる場合、各溶媒の溶解度パラメータにそれぞれのモル分率を掛け合わせたものの総和を取ることで、算出する。例えば、溶媒が溶媒Ａおよび溶媒Ｂからなる場合、下記式より算出する；
（溶媒の溶解度パラメータ）＝（溶媒Ａの溶解度パラメータ）×（溶媒Ａのモル分率）＋（溶媒Ｂの溶解度パラメータ）×（溶媒Ｂのモル分率）
例えば、テルピネオール（溶解度パラメータ２０．９（ＭＰａ）１／２）を５０重量％（モル分率：４８．８％）、ｏ−ジクロロベンゼン（溶解度パラメータ２０．５（ＭＰａ）１／２）を５０重量％（モル分率：５１．２％）含む溶媒の場合、溶媒の溶解度パラメータは２０．７（ＭＰａ）１／２となる。
溶媒の沸点が１５０〜２９０℃である、および／または蒸気圧が０．９〜５００Ｐａであることが好ましい。この範囲にあることで、インクジェットヘッドの塗出口にて分散液が乾燥することによるインクジェットヘッド詰まりを回避でき、また、基材上に吐出した分散液を乾燥工程により乾燥させることができる。溶媒の沸点は、より好ましくは１７０〜２７０℃である。溶媒の蒸気圧は、より好ましくは１．１〜４００Ｐａである。また、上記の蒸気圧は２０℃における値である。
上記の溶媒の具体例としては、例えば、ジベンジルエーテル、３−フェノキシトルエン、安息香酸ベンジル、ベラトロール、１−メチルナフタレン、α―テトラロン、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、１−クロロナフタレン、１−メトキシナフタレン、ｏ−アニス酸メチル、ベンジルアルコールなどの芳香族溶媒；リモネン、イソホロン、カルボン、テルピネオールなどのテルペン系溶媒；エチレングリコールモノフェニルエーテル、フェニルジグリコール、フェニルプロピレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ブチルカルビトール、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテルなどのグリコール系溶媒；トリアセチンなどが挙げられる。
中でも、溶媒の粘度は３〜２０ｃＰであることが好ましい。この範囲にあることで、インクジェットによる塗布でのサテライトの発生抑制や塗布位置精度の向上を達成できる。溶媒の粘度は、より好ましくは５〜１８ｃＰ、さらに好ましくは７〜１３ｃＰである。なお、ＣＮＴ分散液の粘度は溶媒の粘度と同程度である。
粘度が３〜２０ｃＰである溶媒の具体例としては、ジベンジルエーテル、３−フェノキシトルエン、安息香酸ベンジル、ベラトロール、α―テトラロン、フタル酸ジメチル、フタル酸ジエチル、１−クロロナフタレン、１−メトキシナフタレン、ｏ−アニス酸メチル、ベンジルアルコール、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、ブチルカルビトール、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、トリアセチンなどが挙げられる。なかでもα―テトラロン、安息香酸ベンジルが好ましい。
また、溶媒はハロゲン系芳香族溶媒を含有する混合溶媒であることが好ましい。ハロゲン系芳香族溶媒を含有することで、溶媒のＳＰ値および粘度を適切な範囲に調整しやすくなる。また、ハロゲン系芳香族溶媒はＣＮＴとの相性が良く、ＣＮＴ分散性も向上できる。例えば、ｏ−ジクロロベンゼン／テルピネオール＝５０重量％／５０重量％（ＳＰ値２０．７（ＭＰａ）１／２、粘度３．７ｃＰ）の混合溶媒などが挙げられる。
＜半導体素子＞
本発明の実施の形態に係る半導体素子は、基材と、ソース電極、ドレイン電極およびゲート電極と、上記ソース電極およびドレイン電極と接する半導体層と、上記半導体層を上記ゲート電極と絶縁するゲート絶縁層と、を備えた半導体素子であって、上記半導体層が、ＣＮＴの表面の少なくとも一部に、一般式（１）で表される側鎖を有する共役系重合体が付着しているＣＮＴ複合体を含有する。
図１は、本発明の実施の形態に係る半導体素子の第一の例を示す模式断面図である。絶縁性の基材１の上に形成されるゲート電極２と、それを覆うゲート絶縁層３と、その上に設けられるソース電極５およびドレイン電極６と、それらの電極の間に設けられる半導体層４と、を有する。半導体層４は、ＣＮＴ複合体７を含む。
この構造は、ゲート電極が半導体層の下側に配置され、半導体層の下面にソース電極およびドレイン電極が配置される、いわゆるボトムゲート・ボトムコンタクト構造である。
図２は、本発明の実施の形態に係る半導体素子の第二の例を示す模式断面図である。絶縁性の基材１の上に形成されるゲート電極２と、それを覆うゲート絶縁層３と、その上に設けられる半導体層４と、その上に形成されるソース電極５およびドレイン電極６と、を有する。半導体層４は、ＣＮＴ複合体７を含む。
この構造は、ゲート電極が半導体層の下側に配置され、半導体層の上面にソース電極およびドレイン電極が配置される、いわゆるボトムゲート・トップコンタクト構造である。
本発明の実施の形態に係る半導体素子の構造はこれらに限定されるものではない。また、以下の説明は、特に断りのない限り、半導体素子の構造によらず共通する。
（基材）
基材は、少なくとも電極系が配置される面が絶縁性を備える基材であれば、いかなる材質のものでもよい。基材としては、例えば、シリコンウエハ、ガラス、サファイア、アルミナ焼結体等の無機材料からなる基材；ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルクロライド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリシロキサン、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリスルホン、ポリエーテルスルホン、ポリエチレン、ポリフェニレンスルフィド、ポリパラキシレン等の有機材料からなる基材が好ましい。
また、基材としては、例えば、シリコンウエハ上にＰＶＰ膜を形成したものや、ポリエチレンテレフタレート上にポリシロキサン膜を形成したものなど、複数の材料が積層されたものであってもよい。
（電極）
ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極に用いられる材料は、一般的に電極として使用されうる導電材料であれば、いかなるものでもよい。例えば、酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム（ＩＴＯ）などの導電性金属酸化物；白金、金、銀、銅、鉄、錫、亜鉛、アルミニウム、インジウム、クロム、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、カルシウム、マグネシウム、パラジウム、モリブデン、アモルファスシリコン、ポリシリコンなどの金属やこれらの合金；ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質；ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン；ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸との錯体など；ヨウ素などのドーピングにより導電率を向上させた導電性ポリマーなど；炭素材料など；および有機成分と導電体とを含有する材料など、が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
これらの電極材料は、単独で用いられてもよいが、複数の材料を積層または混合して用いられてもよい。
中でも、電極の柔軟性が増し、屈曲時にも基材およびゲート絶縁層との密着性が良く、配線および半導体層との電気的接続が良好となる点から、電極は、有機成分と導電体を含有することが好ましい。
有機成分としては、特に制限はないが、モノマー、オリゴマー、ポリマー、光重合開始剤、可塑剤、レベリング剤、界面活性剤、シランカップリング剤、消泡剤、顔料などが挙げられる。電極の折り曲げ耐性向上の観点からは、有機成分としては、オリゴマーもしくはポリマーが好ましい。
導電体としては、一般的に電極として使用されうる導電材料であれば、いかなるものでもよいが、導電性粒子であることが好ましい。
導電性粒子としては、金、銀、銅、ニッケル、錫、ビスマス、鉛、亜鉛、パラジウム、白金、アルミニウム、タングステン、モリブデンまたは炭素などが挙げられる。より好ましい東電整流子は、金、銀、銅、ニッケル、錫、ビスマス、鉛、亜鉛、パラジウム、白金、アルミニウムおよび炭素からなる群より選ばれる少なくとも一つの元素を含有する導電性粒子である。これらの導電性粒子は、単独で用いられてもよいし、合金として用いられてもよいし、混合粒子として用いられてもよい。
これらの中でも、導電性の観点から、金、銀、銅または白金の粒子が好ましい。中でも、コストおよび安定性の観点から、銀の粒子であることがより好ましい。
また、ゲート電極、ソース電極およびドレイン電極のそれぞれの幅および厚み、ならびに、ソース電極とドレイン電極との間隔は、任意の値に設計することが可能である。例えば、電極幅は１０μｍ〜１０ｍｍ、電極の厚みは０．０１μｍ〜１００μｍ、ソース電極とドレイン電極との間隔は１μｍ〜１ｍｍが、それぞれ好ましいが、これらに限らない。
電極の形成方法としては、特に制限はなく、抵抗加熱蒸着、電子線ビーム、スパッタリング、メッキ、ＣＶＤ、イオンプレーティングコーティング、インクジェット、印刷などの、公知技術を用いた方法が挙げられる。また、電極の形成方法の別の例として、有機成分および導電体を含むペーストを、スピンコート法、ブレードコート法、スリットダイコート法、スクリーン印刷法、バーコーター法、鋳型法、印刷転写法、浸漬引き上げ法などの、公知の技術で、絶縁基板上に塗布し、オーブン、ホットプレート、赤外線などを用いて乾燥を行い、形成する方法などが挙げられる。
また、電極パターンの形成方法としては、上記方法で作製した電極薄膜を、公知のフォトリソグラフィー法などで所望の形状にパターン形成してもよいし、あるいは、電極物質の蒸着やスパッタリング時に、所望の形状のマスクを介することで、パターンを形成してもよい。
（ゲート絶縁層）
ゲート絶縁層に用いられる材料は、特に限定されないが、酸化シリコン、アルミナ等の無機材料；ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルクロライド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリシロキサン、ポリビニルフェノール（ＰＶＰ）等の有機高分子材料；あるいは無機材料粉末と有機材料の混合物を挙げることができる。
中でもケイ素と炭素の結合を含む有機化合物を含むものが好ましい。
ケイ素と炭素の結合を含む有機化合物としては、シラン化合物、エポキシ基含有シラン化合物、これらの縮合物またはこれらを共重合成分とするポリシロキサン等が挙げられる。これらの中でも、絶縁性が高く、低温硬化が可能である観点から、ポリシロキサンがより好ましい。
ゲート絶縁層は、さらに、金属原子と酸素原子との結合を含む金属化合物を含有することが好ましい。そのような金属化合物は、特に制限はなく、例えば、金属酸化物、金属水酸化物等が例示される。金属化合物に含まれる金属原子は、金属キレートを形成するものであれば特に限定されない。金属原子としては、例えば、マグネシウム、アルミニウム、チタン、クロム、マンガン、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、ガリウム、ジルコニウム、ルテニウム、パラジウム、インジウム、ハフニウム、白金などが挙げられる。中でも、入手容易性、コスト、金属キレートの安定性の点から、アルミニウムが好ましい。
また、ゲート絶縁層は、さらに、無機粒子が結合したポリマーを含有することが好ましい。無機粒子は、無機物質からなる粒子であれば特に制限はないが、金属化合物又は半金属化合物からなる粒子が好ましい。金属又は半金属としては、例えば、ケイ素、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、ランタン、セリウム、スズ、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、イットリウム、ニオブ、タンタル及びアルミニウムからなる群から選ばれる元素が挙げられる。金属化合物又は半金属化合物としては、例えば、上記金属若しくは半金属のハロゲン化物、酸化物、窒化物、水酸化物、炭酸塩、硫酸塩、硝酸塩又はメタケイ酸塩が挙げられる。これらの中でも、ＦＥＴのオン電流を向上させる観点から、金属酸化物であることが好ましい。好ましい例として、酸化スズ−酸化チタン複合粒子、酸化ケイ素−酸化チタン複合粒子、酸化チタン粒子、酸化ジルコニウム粒子、酸化ハフニウム、酸化イットリウム粒子、酸化ニオブ粒子、酸化タンタル粒子、酸化スズ−酸化ジルコニウム複合粒子、酸化ケイ素−酸化ジルコニウム複合粒子、酸化アルミニウム粒子、チタン酸バリウム粒子、チタン酸ストロンチウム粒子又はチタン酸バリウム−チタン酸ストロンチウム複合粒子などの粒子が挙げられる。
ゲート絶縁層の膜厚は０．０５〜５μｍが好ましく、０．１〜１μｍがより好ましい。この範囲の膜厚にすることにより、均一な薄膜形成が容易になる。膜厚は、原子間力顕微鏡やエリプソメトリ法などにより測定できる。
ゲート絶縁層の比誘電率は、５以上であることが好ましく、７以上であることがより好ましく、８．５以上であることがさらに好ましく、１０以上であることが特に好ましい。比誘電率が以上の範囲であることにより、ＦＥＴのオン電流を大きくすることができる。また、比誘電率は２０以下であることが好ましく、１５以下であることがより好ましく、１３．５以下であることがさらに好ましく、１２以下であることが特に好ましい。比誘電率が上記範囲であることにより、ゲート絶縁層による過剰な誘電損失を防ぐことができ、特に１００ＭＨｚ以上の高周波帯域の電波により駆動するＦＥＴでは、正確な動作を行うことができる。
ゲート絶縁層の作製方法は、特に制限はないが、例えば、絶縁層を形成する材料を含む組成物を基板に塗布し、乾燥することで得られたコーティング膜を、必要に応じ熱処理する方法が挙げられる。塗布方法としては、スピンコート法、ブレードコート法、スリットダイコート法、スクリーン印刷法、バーコーター法、鋳型法、印刷転写法、浸漬引き上げ法、インクジェット法などの公知の塗布方法が挙げられる。コーティング膜の熱処理の温度としては、１００〜３００℃の範囲にあることが好ましい。
ゲート絶縁層は、単層でも複数層でもよい。また、１つの層を複数の絶縁性材料から形成してもよいし、複数の絶縁性材料を積層して複数の絶縁層を形成しても構わない。
（半導体層）
半導体層は、本発明のＣＮＴ複合体を含有する。半導体層は電気特性を阻害しない範囲であれば、さらに有機半導体や絶縁性材料を含んでもよい。
半導体層の膜厚は、１ｎｍ以上１００ｎｍ以下が好ましい。この範囲内にあることで、均一な薄膜形成が容易になる。半導体層の膜厚は、より好ましくは１ｎｍ以上５０ｎｍ以下であり、さらに好ましくは１ｎｍ以上２０ｎｍ以下である。膜厚は、原子間力顕微鏡やエリプソメトリ法などにより測定できる。
半導体層の形成方法としては、抵抗加熱蒸着、電子線ビーム、スパッタリング、ＣＶＤなど、乾式の方法を用いることも可能であるが、製造コストや大面積への適合の観点から、塗布法を用いることが好ましい。具体的には、スピンコート法、ブレードコート法、スリットダイコート法、スクリーン印刷法、バーコーター法、鋳型法、印刷転写法、浸漬引き上げ法、インクジェット法などを好ましく用いることができる。これらの中から、塗膜厚み制御や配向制御など、得ようとする塗膜特性に応じて塗布方法を選択することが好ましい。中でも回路形成に向けては、上述の理由の通り、インクジェットによる塗布が特に好ましい。また、形成した塗膜に対して、大気下、減圧下または窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下で、アニーリング処理を行ってもよい。
（第２絶縁層）
第２絶縁層は、半導体層に対してゲート絶縁層と反対側に形成される。半導体層に対してゲート絶縁層と反対側とは、例えば、半導体層の下側にゲート絶縁層を有する場合は、半導体層の上側を指す。第２絶縁層を形成することにより、半導体素子特性の調整や半導体層の保護が可能となる。
図３は、本発明の実施の形態に係る半導体素子の第三の例を示す模式断面図である。絶縁性の基材１の上に形成されるゲート電極２と、それを覆うゲート絶縁層３と、その上に設けられるソース電極５およびドレイン電極６と、それらの電極の間に設けられる半導体層４と、半導体層を覆う第２絶縁層８と、を有する。半導体層４は、ＣＮＴ複合体７を含む。
第２絶縁層に用いられる材料としては、特に限定されないが、具体的には、酸化シリコン、アルミナなどの無機材料；ポリイミドやその誘導体、ポリビニルアルコール、ポリビニルクロライド、ポリエチレンテレフタレート、ポリフッ化ビニリデン、ポリアクリロニトリル、ポリシロキサンやその誘導体、ポリビニルフェノールやその誘導体、ポリノルボルネン、ポリスチレン、ポリカーボネートおよびこれらの誘導体、ポリアクリル酸誘導体、ポリメタクリル酸誘導体などの有機高分子材料；あるいは無機材料粉末と有機高分子材料の混合物や有機低分子材料と有機高分子材料の混合物が挙げられる。
また第２絶縁層は電子供与性化合物を含有していても良い。電子供与性とは、ある化合物が別の化合物へ電子を供与する能力のことである。電子供与性化合物は、電子供与する能力を有する化合物である。第２絶縁層にそのような電子供与性化合物が含まれることにより、通常はｐ型半導体特性を示すＣＮＴ−ＦＥＴを、ｎ型半導体特性を示す半導体素子へ転換できる。電子供与性化合物としては、例えば、アミド系化合物、イミド系化合物、ウレア系化合物、アミン系化合物、イミン系化合物、アニリン系化合物、ニトリル系化合物、アルキルホスフィン系化合物などを挙げることができる。中でも、アミン系化合物が好ましく、特に、アミジン化合物およびグアニジン化合物が、特に好ましい。アミジン化合物としては、ＤＢＵ、ＤＢＮなどが挙げられる。グアニジン化合物としては、ＴＢＤ、ＭＴＢＤなどが挙げられる。これらの化合物は、電子供与性が特に高く、そのため、ＣＮＴを用いたＦＥＴのｎ型半導体素子としての性能がさらに向上するため、好ましい。
第２絶縁層の膜厚は、５０ｎｍ以上であることが好ましく、１００ｎｍ以上であることがより好ましく、また、第２絶縁層の膜厚の上限としては、特に限定されるものではないが、１ｍｍ以下であることが好ましく、１００μｍ以下であることがより好ましい。第２絶縁層は単層でも複数層でもよく、また、１つの層を複数の絶縁性材料から形成してもよいし、複数の絶縁性材料を積層して形成しても構わない。
第２絶縁層の形成方法としては、特に限定されず、抵抗加熱蒸着、電子線ビーム、スパッタリング、ＣＶＤなど乾式の方法を用いることも可能であるが、製造コストや大面積への適合の観点から塗布法を用いることが好ましい。塗布法では、第２絶縁層を形成するための材料を溶解させた組成物を塗布する工程を少なくとも含む。
また、形成した塗膜に対して、大気下、減圧下または窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気下でアニーリング処理や熱風乾燥を行ってもよい。
（半導体素子の特性評価）
本発明の実施の形態に係る半導体素子では、ソース電極とドレイン電極との間に流れる電流（ソース・ドレイン間電流）を、ゲート電圧を変化させることによって制御することができる。そして、半導体素子の移動度μ（ｃｍ２／（Ｖ・ｓ））は、下記の（ａ）式を用いて算出することができる。
μ＝（δＩｄ／δＶｇ）Ｌ・Ｄ／（Ｗ・εｒ・ε・Ｖｓｄ）Ｘ１００００ （ａ）
ただしＩｄはソース・ドレイン間電流（Ａ）、Ｖｓｄはソース・ドレイン間電圧（Ｖ）、Ｖｇはゲート電圧（Ｖ）、Ｄはゲート絶縁層の厚み（ｍ）、Ｌはチャネル長（ｍ）、Ｗはチャネル幅（ｍ）、εｒはゲート絶縁層の比誘電率、εは真空の誘電率（８．８５×１０−１２Ｆ／ｍ）、δは該当の物理量の変化量を示す。
（半導体素子の製造方法）
本発明の実施の形態に係る半導体素子の製造方法は、特に制限はないが、半導体層を塗布法を用いて形成する工程を含むことが好ましい。半導体層の形成方法については上述の通りである。
＜無線通信装置＞
次に、本発明の半導体素子を含有する、本発明の実施の形態に係る無線通信装置について説明する。この無線通信装置は、例えばＲＦＩＤのような、リーダ／ライタに搭載されたアンテナから送信される搬送波を、ＲＦＩＤタグが受信することで、電気通信を行う装置である。
具体的な動作は、例えば、リーダ／ライタに搭載されたアンテナから送信された無線信号を、ＲＦＩＤタグのアンテナが受信する。そして、その信号に応じて生じた交流電流が、整流回路により直流電流に変換され、ＲＦＩＤタグが起電する。次に、起電されたＲＦＩＤタグは、無線信号からコマンドを受信し、コマンドに応じた動作を行う。その後、コマンドに応じた結果の回答を、ＲＦＩＤタグのアンテナからリーダ／ライタのアンテナへ、無線信号として送信する。なお、コマンドに応じた動作は、少なくとも、公知の復調回路、動作制御ロジック回路、変調回路で行われる。
本発明の実施の形態に係る無線通信装置は、上述の半導体素子と、アンテナと、を少なくとも有するものである。本発明の実施の形態に係る無線通信装置の、より具体的な構成としては、例えば、図４に示すようなものが挙げられる。これは、アンテナ５０で受信した外部からの変調波信号の整流を行い各部に電源を供給する電源生成部と、上記変調波信号を復調して制御回路へ送る復調回路と、制御回路から送られたデータを変調してアンテナに送り出す変調回路と、復調回路で復調されたデータの記憶回路への書込み、および記憶回路からデータを読み出して変調回路への送信を行う制御回路と、で構成され、各回路部が電気的に接続されている。上記復調回路、制御回路、変調回路、記憶回路は上述のｎ型半導体素子、または相補型半導体装置から構成され、さらにコンデンサ、抵抗素子、ダイオードを含んでいても良い。なお、上記記憶回路は、さらに、ＥＥＰＲＯＭ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｅｒａｓａｂｌｅ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｒｅａｄ−Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＦｅＲＡＭ（Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｒａｎｄａｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の、不揮発性の書換え可能な記憶部を有している。上記電源生成部は、コンデンサと、ダイオードとから構成される。
アンテナ、コンデンサ、抵抗素子、ダイオード、不揮発性の書き換え可能な記憶部は、一般的に使用されるものであればよく、用いられる材料、形状は特に限定はされない。また、上記の各構成要素を電気的に接続する材料も、一般的に使用されうる導電材料であればいかなるものでもよい。各構成要素の接続方法も、電気的に導通を取ることができれば、いかなる方法でもよい。各構成要素の接続部の幅や厚みは、任意である。
＜商品タグ＞
次に、本発明の実施の形態に係る無線通信装置を含有する商品タグについて説明する。この商品タグは、例えば基体と、この基体によって被覆された上記無線通信装置とを有している。
基体は、例えば、平板状に形成された、紙などの非金属材料によって形成されている。例えば、基体は、２枚の平板状の紙を貼り合わせた構造をしており、この２枚の紙の間に、上記無線通信装置が配置されている。上記無線記憶装置の記憶回路に、例えば、商品を個体識別する個体識別情報が予め格納されている。
この商品タグと、リーダ／ライタとの間で、無線通信を行う。リーダ／ライタとは、無線により、商品タグに対するデータの読み取りおよび書き込みを行う装置である。リーダ／ライタは、商品の流通過程や決済時に、商品タグとの間でデータのやり取りを行う。リーダ／ライタには、例えば、携帯型のものや、レジに設置される固定型のものがある。本発明の実施の形態に係る商品タグに対しては、リーダ／ライタは公知のものが利用できる。
本発明の実施の形態に係る商品タグは、識別情報返信機能を備えている。これは、商品タグが、所定のリーダ／ライタから、個体識別情報の送信を要求するコマンドを受けたときに、自身が記憶している個体識別情報を無線により返信する機能である。リーダ／ライタからの１度のコマンドで、多数の商品タグから、各タグの個体識別情報が送信される。この機能により、例えば、商品の精算レジにおいて、非接触で多数の商品を同時に識別することが可能となる。それゆえ、バーコードでの識別と比較して、決済処理の容易化や迅速化を図ることができる。
また、例えば、商品の会計の際に、リーダ／ライタが、商品タグから読み取った商品情報をＰＯＳ（Ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｓａｌｅ ｓｙｓｔｅｍ、販売時点情報管理）端末に送信することが可能である。この機能により、ＰＯＳ端末において、その商品情報によって特定される商品の販売登録をすることもできるため、在庫管理の容易化や迅速化を図ることができる。
以下、本発明を実施例に基づいてさらに具体的に説明する。なお、本発明は下記実施例に限定して解釈されるものではない。
＜共役系重合体の分子量＞
共役系重合体の分子量は、以下のように測定した。サンプルを孔径０．４５μｍメンブレンフィルターで濾過後、ＧＰＣ（ＧＥＬ ＰＥＲＭＥＡＴＩＯＮ ＣＨＲＯＭＡＴＯＧＲＡＰＨＹ：ゲル浸透クロマトグラフィー、東ソー（株）製ＨＬＣ−８２２０ＧＰＣ）（展開溶剤：クロロホルムまたはテトラヒドロフラン、展開速度：０．４ｍＬ／分）を用いて、ポリスチレン標準サンプルによる換算により求めた。
＜溶媒の粘度＞
溶媒の粘度は、粘度計（東機産業（株）製ＲＥ１１０Ｌ型）を用いて測定した。なお、測定温度は２５℃、溶媒の粘度が０．６ｃＰ以上６ｃＰ以下では回転数１００ｒｐｍ、６ｃＰより大きく１２ｃＰ以下では回転数５０ｒｐｍ、１２ｃＰより大きく３０ｃＰ以下では回転数２０ｒｐｍ、３０ｃＰより大きく６０ｃＰ以下では回転数１０ｒｐｍとして測定し、３回の測定結果の平均値を溶媒の粘度とした。
＜ＣＮＴの分散性＞
ＣＮＴの分散性は、以下のように評価した。ＣＮＴ分散液を孔径１０μｍメンブレンフィルターでの濾過し、濾過前後のＣＮＴ分散液の濃度減少率が０％以上１５％以下をＡ、１５％より大きく３０％以下をＢ、３０％より大きく５０％以下をＣ、５０％より大きく１００％以下をＤとした。
＜インクジェット塗布性＞
インクジェット塗布性は、以下のように評価した。インクジェット装置（東レエンジニアリング（株）製）を用いて、ＣＮＴ分散液を吐出し、サテライトの数が０個をＡ、１〜３個をＢ、４個以上をＣとし、塗布位置精度が２０μｍ以内の場合をＡ、２０μｍより大きく３０μｍ以内の場合をＢ、３０μｍより大きく５０μｍ以内の場合をＣ、５０μｍより大きい場合をＤとした。なお、例えば「塗布位置精度が２０μｍ」とは、狙いのパターン３０箇所にそれぞれインクジェット塗布し、狙いの着弾位置と実際の着弾位置の距離をそれぞれ計測し、その平均値が２０μｍであることをいう。
＜移動度＞
移動度は、以下のように評価した。ＣＮＴ分散液を用いて半導体素子を作製し、その半導体素子について、ゲート電圧（Ｖｇ）を変えたときのソース・ドレイン間電流（Ｉｄ）−ソース・ドレイン間電圧（Ｖｓｄ）特性を測定した。測定には半導体特性評価システム４２００−ＳＣＳ型（ケースレーインスツルメンツ株式会社製）を用い、大気中で測定した。Ｖｇ＝＋３０〜−３０Ｖに変化させたときのＶｓｄ＝＋５ＶにおけるＩｄの値の変化から、線形領域の移動度を求めた。
＜ＣＮＴ分散液の作製例＞
ＣＮＴ分散液の作製例１；ＣＮＴ分散液Ａ
化合物［４］（Ｒｉｅｋｅ Ｍｅｔａｌｓ製）５．０ｍｇのクロロホルム１０ｍＬ溶液に、ＣＮＴ１（ＣＮＩ社製、単層ＣＮＴ、純度９５％）を１．０ｍｇ加え、氷冷しながら、超音波ホモジナイザー（東京理化器械（株）製ＶＣＸ−５００）を用いて出力４０％で２時間超音波撹拌し、ＣＮＴ分散液１（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．９６ｇ／Ｌ）を得た。次に、メンブレンフィルター（孔径１０μｍ、直径２５ｍｍ、ミリポア社製オムニポアメンブレン）を用いて、上記ＣＮＴ分散液１のろ過を行った。得られた濾液に、１−クロロナフタレン（和光純薬工業（株）製）５ｍＬを加えた後、ロータリーエバポレーターを用いて、低沸点溶媒であるクロロホルムを留去し、ＣＮＴ分散液２を得た。ＣＮＴ分散液２の１ｍＬに、３ｍＬの１−クロロナフタレンを加え、ＣＮＴ分散液Ａ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／Ｌ）とした。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例２；ＣＮＴ分散液Ｂ
化合物［１０］を式１０に示す方法で合成した。
Figure 0006683296
化合物（１０−ａ）（Ｒｉｅｋｅ Ｍｅｔａｌｓ）１．１ｇをジメチルホルムアミド１３．３ｍＬに溶解し、Ｎ−ブロモスクシンイミド（（株）和光純薬工業製）０．９８ｇを加え、窒素雰囲気下、室温で２４時間撹拌した。得られた溶液に、水１００ｍＬ、ｎ−ヘキサン１００ｍＬおよびジクロロメタン１００ｍＬを加え、有機層を分取した。得られた有機層を水１００ｍＬで洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液をカラムクロマトグラフィー（充填材：シリカゲル、溶離液：トルエン）で精製し、化合物（１０−ｂ）１．４ｇを得た。
窒素雰囲気下、ビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル（II）ブロミド（シグマアルドリッチ製）０．８９ｇと、亜鉛（（株）東京化成工業製）０．３９ｇと、テトラエチルアンモニウムヨーダイド（（株）東京化成工業製）１．０ｇとをテトラヒドロフラン（（株）東京化成工業製）８．０ｍＬにて攪拌した。得られた溶液に化合物（１０−ｂ）１．２ｇのテトラヒドロフラン溶液４．０ｍＬを添加し、５０℃にて２４時間攪拌した。得られた溶液に水１００ｍＬ、ｎ−ヘキサン１００ｍＬおよびジクロロメタン１００ｍＬを加え、有機層を分取した。得られた有機層を水１００ｍＬで洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液をカラムクロマトグラフィー（充填材：シリカゲル、溶離液：トルエン／酢酸エチル）で精製し、化合物（１０−ｃ）０．５４１ｇを得た。
化合物（１０−ｃ）０．３６１ｇをジメチルホルムアミド５．０ｍＬに溶解し、Ｎ−ブロモスクシンイミド０．３０ｇを加え、窒素雰囲気下、室温で２４時間撹拌した。得られた溶液に、水１００ｍＬ、ｎ−ヘキサン１００ｍＬおよびジクロロメタン１００ｍＬを加え、有機層を分取した。得られた有機層を水１００ｍＬで洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液をカラムクロマトグラフィー（充填材：シリカゲル、溶離液：トルエン／酢酸エチル）で精製し、化合物（１０−ｄ）０．４３ｇを得た。
化合物（１０−ｄ）０．３７ｇと、化合物（１０−ｅ）０．１９ｇとを、トルエン３０ｍＬに溶解した。ここに、水１０ｍＬ、炭酸カリウム０．６５ｇ、［１，１‘−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（II）ジクロリドジクロロメタン付加物（（株）東京化成工業製）１９ｍｇおよびＡｌｉｑｕａｔ（Ｒ）３３６（アルドリッチ社製） １滴を加え、窒素雰囲気下、８０℃にて１時間撹拌した。次いで、フェニルボロン酸ピナコール０．８３ｇを加え、８０℃にて３０分撹拌した。得られた溶液にメタノール５０ｍＬを加え、生成した固体をろ取し、メタノール、水、メタノール、アセトンを順に用いて洗浄した。得られた固体をクロロホルムに溶解させ、シリカゲルショートカラム（溶離液：クロロホルム／酢酸エチル）を通した後に濃縮乾固し、化合物［１０］を０．２０ｇ得た。化合物［１０］の分子量を上記の方法で測定したところ、重量平均分子量は２３５６０、数平均分子量は１１２１９であった。
化合物［４］の代わりに化合物［１０］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｂ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例３；ＣＮＴ分散液Ｃ
化合物［１３］を式１３に示す方法で合成した。
Figure 0006683296
化合物（１３−ａ）（（株）東京化成工業製）０．８４ｇと、化合物（１０−ｂ）１．３ｇとを、トルエン１００ｍＬに溶解した。ここに、水３５ｍＬ、炭酸カリウム２．６ｇ、［１，１‘−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（II）ジクロリドジクロロメタン付加物７４ｍｇおよびＡｌｉｑｕａｔ（Ｒ）３３６ １滴を加え、窒素雰囲気下、８０℃にて１時間撹拌した。得られた溶液に水２００ｍＬ、ｎ−ヘキサン２００ｍＬおよびジクロロメタン２００ｍＬを加え、有機層を分取した。得られた有機層を水２００ｍＬで洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液をカラムクロマトグラフィー（充填材：シリカゲル、溶離液：トルエン／酢酸エチル）で精製し、化合物（１３−ｂ）０．７３ｇを得た。
化合物（１０−ｃ）の代わりに化合物（１３−ｂ）０．４９ｇを用いたこと以外は化合物（１０−ｄ）の合成方法と同様にして、化合物（１３−ｃ）０．５６ｇを得た。
化合物（１０−ｄ）の代わりに化合物（１３−ｃ）０．４６ｇを用いたこと以外は化合物［１０］の合成方法と同様にして、化合物［１３］０．２８ｇを得た。化合物［１３］の分子量を上記の方法で測定したところ、重量平均分子量は１８０３８、数平均分子量は１００２１であった。
化合物［４］の代わりに化合物［１３］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｃ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例４；ＣＮＴ分散液Ｄ
化合物［１６］を式１６に示す方法で合成した。
Figure 0006683296
化合物（１０−ａ）の代わりに化合物（１０−ｃ）１．８ｇとし、Ｎ−ブロモスクシンイミドの量を０．７８ｇとしたこと以外は化合物（１０−ｂ）の合成方法と同様にして、化合物（１６−ａ）２．０ｇを得た。
化合物（１０−ｂ）の代わりに化合物（１６−ａ）１．７ｇとし、ビス（トリフェニルホスフィン）ニッケル（II）ブロミドの量を１．２ｇとし、亜鉛の量を０．１６ｇとし、テトラエチルアンモニウムヨーダイドの量を０．８２ｇとしたこと以外は化合物（１０−ｃ）の合成方法と同様にして、化合物（１６−ｂ）０．８４ｇを得た。
化合物（１０−ｃ）の代わりに化合物（１６−ｂ）０．７２ｇを用いたこと以外は化合物（１０−ｄ）の合成方法と同様にして、化合物（１６−ｃ）０．７６ｇを得た。
化合物（１０−ｄ）の代わりに化合物（１６−ｃ）０．６３ｇを用いたこと以外は化合物［１０］の合成方法と同様にして、化合物［１６］０．３２ｇを得た。化合物［１６］の分子量を上記の方法で測定したところ、重量平均分子量は１８８００、数平均分子量は１１０５９であった。
化合物［４］の代わりに化合物［１６］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｄ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例５；ＣＮＴ分散液Ｅ
化合物［２４］を式２４に示す方法で合成した。
Figure 0006683296
化合物（２４−ａ）（（株）東京化成工業製）１．６ｇ、テトラブチルアンモニウムブロミド（（株）東京化成工業製）０．３２ｇをジメチルスルホキシド（（株）和光純薬工業製）１０．０ｍＬに溶解し、窒素雰囲気下、水酸化カリウム（（株）和光純薬工業製）０．７６ｇの水溶液０．７６ｍＬを加え、室温で３０分間撹拌した。得られた溶液に、６−ブロモヘキサン酸エチルを加え、５０℃で６時間撹拌した。得られた溶液に、水１００ｍＬ、ｎ−ヘキサン１００ｍＬおよびジクロロメタン１００ｍＬを加え、有機層を分取した。得られた有機層を水１００ｍＬで洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液をカラムクロマトグラフィー（充填材：シリカゲル、溶離液：トルエン）で精製し、化合物（２４−ｂ）１．５ｇを得た。
化合物（１０−ｄ）の代わりに化合物（２４−ｂ）０．３７ｇを用いたこと以外は化合物［１０］の合成方法と同様にして、化合物［２４］０．１９ｇを得た。化合物［２４］の分子量を上記の方法で測定したところ、重量平均分子量は４６４６０、数平均分子量は２３２３０であった。
化合物［４］の代わりに化合物［２４］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｅ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例６；ＣＮＴ分散液Ｆ
化合物［２８］を式２８に示す方法で合成した。
Figure 0006683296
化合物（２４−ｂ）１．２ｇと、ビスピナコラトジボロン（（株）東京化成工業製）１．５ｇと、酢酸カリウム（（株）東京化成工業製）０．７９ｇと、［１，１‘−ビス（ジフェニルホスフィノ）フェロセン］パラジウム（II）ジクロリドジクロロメタン付加物７４ｍｇとをジメチルホルムアミド１５．０ｍＬに溶解し、窒素雰囲気下、１００℃にて１２時間撹拌した。得られた溶液に水２００ｍＬ、ｎ−ヘキサン２００ｍＬおよびジクロロメタン２００ｍＬを加え、有機層を分取した。得られた有機層を水２００ｍＬで洗浄後、硫酸マグネシウムで乾燥した。得られた溶液をカラムクロマトグラフィー（充填材：シリカゲル、溶離液：トルエン／酢酸エチル）で精製し、化合物（２８−ａ）０．８４ｇを得た。
化合物（１０−ｄ）の代わりに化合物（２８−ａ）０．４２ｇとし、化合物（１０−ｅ）の代わりに化合物（２８−ｂ）０．２３ｇとし、フェニルボロン酸ピナコールの代わりにブロモベンゼン０．６４ｇとしたこと以外は化合物［１０］の合成方法と同様にして、化合物［２８］０．２７ｇを得た。化合物［２８］の分子量を上記の方法で測定したところ、重量平均分子量は２０７６８、数平均分子量は１２９８０であった。
化合物［４］の代わりに化合物［２８］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｆ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例７；ＣＮＴ分散液Ｇ
化合物［３０］を式３０に示す方法で合成した。
Figure 0006683296
化合物（１３−ａ）の代わりに化合物（１０−ｅ）０．７８ｇとし、化合物（１０−ｂ）の量を０．７３ｇとしたこと以外は化合物（１３−ｂ）の合成方法と同様にして、化合物（３０−ａ）０．７０ｇを得た。
化合物（１０−ｃ）の代わりに化合物（３０−ａ）０．４７ｇを用いたこと以外は化合物（１０−ｄ）の合成方法と同様にして、化合物（３０−ｂ）０．５０ｇを得た。
化合物（２８−ｂ）の代わりに化合物（３０−ｂ）０．３７ｇを用いたこと以外は化合物［２８］の合成方法と同様にして、化合物［３０］０．４１ｇを得た。
化合物［４］の代わりに化合物［３０］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｇ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例８；ＣＮＴ分散液Ｈ
化合物［４０］を式４０に示す方法で合成した。
Figure 0006683296
化合物（１０−ｃ）の代わりに化合物（１０−ａ）０．１８ｇを用いたこと以外は化合物（１０−ｄ）の合成方法と同様にして、化合物（４０−ａ）０．２７ｇを得た。
化合物（１０−ｄ）の代わりに化合物（４０−ａ）０．２３ｇを用いたこと以外は化合物［１０］の合成方法と同様にして、化合物［４０］０．１０ｇを得た。化合物［４０］の分子量を上記の方法で測定したところ、重量平均分子量は３６３４３、数平均分子量は１９１３０であった。
化合物［４］の代わりに化合物［４０］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｈ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例９；ＣＮＴ分散液Ｉ
化合物［４３］を式４３に示す方法で合成した。
Figure 0006683296
化合物（１３−ａ）の代わりに化合物（４３−ａ）（（株）東京化成工業製）０．６７ｇとしたこと以外は化合物（１３−ｂ）の合成方法と同様にして、化合物（４３−ｂ）０．９５ｇを得た。
化合物（１０−ｃ）の代わりに化合物（４３−ｂ）０．４３ｇを用いたこと以外は化合物（１０−ｄ）の合成方法と同様にして、化合物（４３−ｃ）０．５０ｇを得た。
化合物（１０−ｄ）の代わりに化合物（４３−ｃ）０．４１ｇを用いたこと以外は化合物［１０］の合成方法と同様にして、化合物［４３］０．２５ｇを得た。化合物［４３］の分子量を上記の方法で測定したところ、重量平均分子量は１６８９９、数平均分子量は１２２３０であった。
化合物［４］の代わりに化合物［４３］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｉ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例１０；ＣＮＴ分散液Ｊ
化合物［４６］を式４６に示す方法で合成した。
Figure 0006683296
化合物（１０−ｂ）の代わりに化合物（４６−ａ）１．３ｇとし、化合物（１３−ａ）の代わりに化合物（１０−ｄ）１．２ｇとしたこと以外は化合物（１３−ｂ）の合成方法と同様にして、化合物（４６−ｂ）１．０ｇを得た。
化合物（１０−ｃ）の代わりに化合物（４６−ｂ）０．６３ｇを用いたこと以外は化合物（１０−ｄ）の合成方法と同様にして、化合物（４６−ｃ）０．６７ｇを得た。
化合物（１０−ｄ）の代わりに化合物（４６−ｃ）０．５６ｇを用いたこと以外は化合物［１０］の合成方法と同様にして、化合物［４６］０．２５ｇを得た。化合物［４６］の分子量を上記の方法で測定したところ、重量平均分子量は１４０４２、数平均分子量は１００３０であった。
化合物［４］の代わりに化合物［４６］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｊ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例１１；ＣＮＴ分散液Ｋ
１−クロロナフタレンの代わりにα−テトラロンを用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｋ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は７．２ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例１２；ＣＮＴ分散液Ｌ
１−クロロナフタレンの代わりに安息香酸ベンジルを用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｌ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は８．３ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例１３；ＣＮＴ分散液Ｍ
１−クロロナフタレンの代わりに１−メトキシナフタレンを用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｍ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は５．８ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例１４；ＣＮＴ分散液Ｎ
１−クロロナフタレンの代わりにフタル酸ジメチルを用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｎ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は１７．２ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例１５；ＣＮＴ分散液Ｏ
１−クロロナフタレンの代わりにエチレングリコールモノフェニルエーテルを用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｏ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は１９．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例１６；ＣＮＴ分散液Ｐ
１−クロロナフタレンの代わりにカルボンを用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｐ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は２．４ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例１７；ＣＮＴ分散液Ｑ
１−クロロナフタレンの代わりにα−テトラロン／ｏ−ジクロロベンゼン＝７５重量％／２５重量％の混合溶媒を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｑ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は４．５ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例１８；ＣＮＴ分散液Ｒ
１−クロロナフタレンの代わりに安息香酸ベンジル／ｏ−ジクロロベンゼン＝７５重量％／２５重量％の混合溶媒を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｒ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は４．９ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例１９；ＣＮＴ分散液Ｓ
１−クロロナフタレンの代わりに１−メトキシナフタレン／ｏ−ジクロロベンゼン＝７５重量％／２５重量％の混合溶媒を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｓ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は４．０ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例２０；ＣＮＴ分散液Ｔ
１−クロロナフタレンの代わりにフタル酸ジメチル／ｏ−ジクロロベンゼン＝７５重量％／２５重量％の混合溶媒を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｔ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は７．８ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例２１；ＣＮＴ分散液Ｕ
１−クロロナフタレンの代わりにエチレングリコールモノフェニルエーテル／ｏ−ジクロロベンゼン＝７５重量％／２５重量％の混合溶媒を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｕ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は８．５ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例２２；ＣＮＴ分散液Ｖ
１−クロロナフタレンの代わりにフェニルジグリコール／ｏ−ジクロロベンゼン＝７５重量％／２５重量％の混合溶媒を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｖ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は１２．８ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例２３；ＣＮＴ分散液Ｗ
１−クロロナフタレンの代わりにトリエチレングリコールモノブチルエーテル／ｏ−ジクロロベンゼン＝７５重量％／２５重量％の混合溶媒を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｗ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は６．７ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例２４；ＣＮＴ分散液Ｘ
１−クロロナフタレンの代わりにテルピネオール／ｏ−ジクロロベンゼン＝７５重量％／２５重量％の混合溶媒を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｘ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は８．９ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例２５；ＣＮＴ分散液Ｙ
化合物［４］の代わりにポリ−３−ヘキシルチオフェンを用いたこと以外は上記ＣＮＴ分散液Ｋの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｙ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は７．２ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例２６；ＣＮＴ分散液Ｚ
α−テトラロンの代わりにｏ−ジクロロベンゼンを用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ｙの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液Ｚ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は１．３ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例２７；ＣＮＴ分散液ＡＢ
α−テトラロンの代わりに安息香酸エチルを用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ｙの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液ＡＢ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は２．２ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例２８；ＣＮＴ分散液ＡＣ
化合物［４］の代わりに化合物［４９］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液ＡＣ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例２９；ＣＮＴ分散液ＡＤ
化合物［４］の代わりに化合物［１］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液ＡＤ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例３０；ＣＮＴ分散液ＡＥ
化合物［４］の代わりに化合物［７］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液ＡＥ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例３１；ＣＮＴ分散液ＡＦ
化合物［４］の代わりに化合物［５］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液ＡＦ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
ＣＮＴ分散液の作製例３２；ＣＮＴ分散液ＡＧ
化合物［４］の代わりに化合物［５３］を用いたこと以外は、上記ＣＮＴ分散液Ａの作製例と同様にして、ＣＮＴ分散液ＡＧ（溶媒に対するＣＮＴ複合体濃度０．０３ｇ／ｌ）を得た。溶媒の粘度は３．１ｃＰだった。
＜組成物の作製例＞
組成物の作製例１；ゲート絶縁層溶液Ａ
メチルトリメトキシシラン６１．２９ｇ（０．４５モル）、２−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチルトリメトキシシラン１２．３１ｇ（０．０５モル）、およびフェニルトリメトキシシラン９９．１５ｇ（０．５モル）を、プロピレングリコールモノブチルエーテル（沸点１７０℃）２０３．３６ｇに溶解し、これに、水５４．９０ｇ、リン酸０．８６４ｇを、撹拌しながら加えた。得られた溶液をバス温１０５℃で２時間加熱し、内温を９０℃まで上げて、主として副生するメタノールからなる成分を留出させた。次いで、バス温１３０℃で２．０時間加熱し、内温を１１８℃まで上げて、主として水とプロピレングリコールモノブチルエーテルからなる成分を留出させた。その後、室温まで冷却し、固形分濃度２６．０重量％のポリシロキサン溶液Ａを得た。得られたポリシロキサンの分子量を上記の方法で測定したところ、重量平均分子量は６０００であった。
得られたポリシロキサン溶液Ａ１０ｇと、アルミニウムビス（エチルアセトアセテート）モノ（２，４−ペンタンジオナート）（商品名「アルミキレートＤ」、川研ファインケミカル（株）製、以下アルミキレートＤという）１３．０ｇと、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート（以下、ＰＧＭＥＡという）４２．０ｇとを混合して、室温にて２時間撹拌し、ゲート絶縁層溶液Ａを得た。本溶液中の上記ポリシロキサンの含有量は、アルミキレートＤ １００重量部に対して２０重量部であった。
＜半導体素子の作製例＞
半導体素子の作製例１
図１に示す半導体素子を作製した。ガラス製の基板１（膜厚０．７ｍｍ）上に、抵抗加熱法により、マスクを通して、クロムを厚さ５ｎｍおよび金を厚さ５０ｎｍ真空蒸着し、ゲート電極２を形成した。次に、ゲート絶縁層溶液Ａを上記基板上にスピンコート塗布（２０００ｒｐｍ×３０秒）し、窒素気流下、２００℃で１時間熱処理することによって、膜厚６００ｎｍのゲート絶縁層３を形成した。次に、抵抗加熱法により、マスクを通して、金を厚さ５０ｎｍ真空蒸着し、ソース電極５およびドレイン電極６を形成した。次に、ソース電極５とドレイン電極６との間に、ＣＮＴ分散液をインクジェット塗布し、窒素気流下、１８０℃で３０分の熱処理を行い、半導体層４を形成した。こうして、半導体素子を得た。この半導体素子のソース・ドレイン電極の幅（チャネル幅）は２００μｍ、ソース・ドレイン電極の間隔（チャネル長）は２０μｍとした。
＜実施例＞
実施例１
ＣＮＴ分散液Ａを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例２
ＣＮＴ分散液Ｂを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．７０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例３
ＣＮＴ分散液Ｃを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．８０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例４
ＣＮＴ分散液Ｄを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．９０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例５
ＣＮＴ分散液Ｅを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．１ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例６
ＣＮＴ分散液Ｆを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例７
ＣＮＴ分散液Ｇを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．９０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例８
ＣＮＴ分散液Ｈを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．９０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例９
ＣＮＴ分散液Ｉを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．７０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例１０
ＣＮＴ分散液Ｊを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．７０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例１１
ＣＮＴ分散液Ｋを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＡ、塗布位置精度Ａだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例１２
ＣＮＴ分散液Ｌを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＢ、インクジェット塗布性はサテライトＡ、塗布位置精度Ａだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．８０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例１３
ＣＮＴ分散液Ｍを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＢ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．９０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例１４
ＣＮＴ分散液Ｎを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＢ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例１５
ＣＮＴ分散液Ｏを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＢ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例１６
ＣＮＴ分散液Ｐを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＢ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．７０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例１７
ＣＮＴ分散液Ｑを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．３ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例１８
ＣＮＴ分散液Ｒを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．１ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例１９
ＣＮＴ分散液Ｓを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例２０
ＣＮＴ分散液Ｔを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＡ、塗布位置精度Ａだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．４ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例２１
ＣＮＴ分散液Ｕを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＡ、塗布位置精度Ａだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．５ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例２２
ＣＮＴ分散液Ｖを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＡ、塗布位置精度Ａだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．３ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例２３
ＣＮＴ分散液Ｗを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＢ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例２４
ＣＮＴ分散液Ｘを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＡ、塗布位置精度Ａだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は１．１ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
比較例１
ＣＮＴ分散液Ｙを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＤ、インクジェット塗布性はサテライトＡ、塗布位置精度Ａだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．３０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
比較例２
ＣＮＴ分散液Ｚを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＣ、塗布位置精度Ｄだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．２５ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
比較例３
ＣＮＴ分散液ＡＢを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＤ、インクジェット塗布性はサテライトＣ、塗布位置精度Ｃだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．２８ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例２５
ＣＮＴ分散液ＡＣを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＡ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．６６ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例２６
ＣＮＴ分散液ＡＤを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＣ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．５５ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例２７
ＣＮＴ分散液ＡＥを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＣ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．５８ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例２８
ＣＮＴ分散液ＡＦを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＣ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．５０ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
実施例２９
ＣＮＴ分散液ＡＧを用い、ＣＮＴ分散性およびインクジェット塗布性の評価を行った。ＣＮＴ分散性はＣ、インクジェット塗布性はサテライトＢ、塗布位置精度Ｂだった。また、半導体素子の作製例１と同様にして半導体素子を作製した。移動度は０．４７ｃｍ２／（Ｖ・ｓ）だった。
Figure 0006683296
Figure 0006683296
Figure 0006683296
１ 基材
２ ゲート電極
３ ゲート絶縁層
４ 半導体層
５ ソース電極
６ ドレイン電極
７ ＣＮＴ複合体
８ 第２絶縁層
５０ アンテナ

Claims (10)

  1. カーボンナノチューブの表面の少なくとも一部に共役系重合体が付着したカーボンナノチューブ複合体であって、
    前記共役系重合体が、一般式（１）で表される側鎖を有することを特徴とする、カーボンナノチューブ複合体。
    Figure 0006683296
     （一般式（１）中、Ｒは、アルキレン基またはシクロアルキレン基を示す。Ｘは、単結合、アルケニレン基、アルキニレン基、アリーレン基またはヘテロアリーレン基を示す。Ａは、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、ヘテロアリールカルボニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アリールカルボニルオキシ基またはヘテロアリールカルボニルオキシ基を示す。）
  2. 前記Ａがアルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、またはアルキルカルボニルオキシ基である、請求項１記載のカーボンナノチューブ複合体。
  3. 前記Ａがアルコキシカルボニル基である、請求項１または２記載のカーボンナノチューブ複合体。
  4. 前記共役系重合体がフルオレンユニットまたはチオフェンユニットを繰り返し単位中に含む、請求項１〜３いずれか記載のカーボンナノチューブ複合体。
  5. 前記共役系重合体において、その主鎖に含まれた２価の基として、エテニレン基、エチニレン基、アリーレン基およびヘテロアリーレン基からなる群から選ばれる何れか１種を１個含んだ２価の基を１つのユニットとしたとき、
    一般式（１）で表される側鎖を有するユニットの数と共役系重合体の全ユニットの数との比率[前記一般式（１）で表される側鎖を有するユニットの数／前記共役系重合体の全ユニットの数]が１／５〜１／１である、請求項１〜４いずれか記載のカーボンナノチューブ複合体。
  6. カーボンナノチューブの表面の少なくとも一部に共役系重合体が付着したカーボンナノチューブ複合体と、
    溶媒と、を少なくとも含有するカーボンナノチューブ分散液であって、
    前記カーボンナノチューブ複合体が請求項１〜５いずれか記載のカーボンナノチューブ複合体であることを特徴とする、カーボンナノチューブ分散液。
  7. 基材と、ソース電極、ドレイン電極およびゲート電極と、前記ソース電極およびドレイン電極と接する半導体層と、前記半導体層を前記ゲート電極と絶縁するゲート絶縁層と、を備えた半導体素子であって、前記半導体層が、請求項１〜５いずれか記載のカーボンナノチューブ複合体を含有することを特徴とする、半導体素子。
  8. 請求項７記載の半導体素子の製造方法であって、前記半導体層を塗布法を用いて形成する工程を含む、半導体素子の製造方法。
  9. 請求項７記載の半導体素子と、アンテナと、を少なくとも有する無線通信装置。
  10. 請求項９記載の無線通信装置を用いた商品タグ。
JP2019552292A 2018-09-25 2019-09-17 カーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液、半導体素子およびその製造方法、ならびに半導体素子を用いた無線通信装置および商品タグ Active JP6683296B1 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018178711 2018-09-25
JP2018178711 2018-09-25
PCT/JP2019/036330 WO2020066741A1 (ja) 2018-09-25 2019-09-17 カーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液、半導体素子およびその製造方法、ならびに半導体素子を用いた無線通信装置および商品タグ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6683296B1 true JP6683296B1 (ja) 2020-04-15
JPWO2020066741A1 JPWO2020066741A1 (ja) 2021-01-07

Family

ID=69950502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019552292A Active JP6683296B1 (ja) 2018-09-25 2019-09-17 カーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液、半導体素子およびその製造方法、ならびに半導体素子を用いた無線通信装置および商品タグ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20210328011A1 (ja)
EP (1) EP3858787B1 (ja)
JP (1) JP6683296B1 (ja)
KR (1) KR102456902B1 (ja)
CN (1) CN112672977B (ja)
TW (1) TW202012307A (ja)
WO (1) WO2020066741A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020261891A1 (ja) * 2019-06-27 2020-12-30 東レ株式会社 カーボンナノチューブ分散液、それを用いた半導体素子の製造方法および無線通信装置の製造方法

Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004002156A (ja) * 2002-03-26 2004-01-08 Toray Ind Inc カーボンナノチューブの加工方法
WO2004058899A1 (ja) * 2002-12-25 2004-07-15 Fuji Xerox Co., Ltd. 混合液、構造体、および構造体の形成方法
JP2005089738A (ja) * 2003-08-12 2005-04-07 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ分散溶液およびカーボンナノチューブ分散体
JP2006248888A (ja) * 2005-02-10 2006-09-21 Toray Ind Inc カーボンナノチューブの製造方法
JP2007076998A (ja) * 2005-08-19 2007-03-29 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ分散液の製造方法およびカーボンナノチューブ分散液
JP2009033126A (ja) * 2007-07-04 2009-02-12 Toray Ind Inc 有機トランジスタ材料および有機電界効果型トランジスタ
JP2010018696A (ja) * 2008-07-10 2010-01-28 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ分散溶液、有機半導体コンポジット溶液、有機半導体薄膜ならびに有機電界効果型トランジスタ
JP2010163570A (ja) * 2009-01-19 2010-07-29 Nissan Chem Ind Ltd カーボンナノチューブ分散・可溶化剤
JP2011126727A (ja) * 2009-12-16 2011-06-30 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ複合体、カーボンナノチューブ複合体分散液、カーボンナノチューブ複合体分散膜および電界効果型トランジスタ
JP2014501689A (ja) * 2010-12-17 2014-01-23 ナノ−シー，インク． 高い溶解性を示す官能基化カーボンナノチューブおよびそれを作製するための方法
WO2015012186A1 (ja) * 2013-07-25 2015-01-29 東レ株式会社 カーボンナノチューブ複合体、半導体素子およびそれを用いたセンサ
JP2016064321A (ja) * 2014-09-08 2016-04-28 明成化学工業株式会社 分散剤及び分散組成物

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101415365B1 (ko) * 2007-01-26 2014-07-04 도레이 카부시키가이샤 유기 반도체 콤포지트, 유기 트랜지스터 재료 및 유기 전계 효과형 트랜지스터
JP5454139B2 (ja) * 2008-05-12 2014-03-26 東レ株式会社 カーボンナノチューブ複合体、有機半導体コンポジットならびに電界効果型トランジスタ
JP2011119435A (ja) * 2009-12-03 2011-06-16 Toray Ind Inc 電界効果型トランジスタおよびその製造方法
JP5848284B2 (ja) * 2012-07-11 2016-01-27 富士フイルム株式会社 熱電変換素子及びこれを用いた熱電変換材料
WO2016158862A1 (ja) * 2015-04-01 2016-10-06 東レ株式会社 整流素子、その製造方法および無線通信装置
WO2017130836A1 (ja) * 2016-01-25 2017-08-03 東レ株式会社 ｎ型半導体素子と相補型半導体装置およびその製造方法ならびにそれを用いた無線通信装置
JP7024407B2 (ja) * 2016-04-19 2022-02-24 東レ株式会社 半導体素子、その製造方法、無線通信装置およびセンサ

Patent Citations (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004002156A (ja) * 2002-03-26 2004-01-08 Toray Ind Inc カーボンナノチューブの加工方法
WO2004058899A1 (ja) * 2002-12-25 2004-07-15 Fuji Xerox Co., Ltd. 混合液、構造体、および構造体の形成方法
JP2005089738A (ja) * 2003-08-12 2005-04-07 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ分散溶液およびカーボンナノチューブ分散体
JP2006248888A (ja) * 2005-02-10 2006-09-21 Toray Ind Inc カーボンナノチューブの製造方法
JP2007076998A (ja) * 2005-08-19 2007-03-29 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ分散液の製造方法およびカーボンナノチューブ分散液
JP2009033126A (ja) * 2007-07-04 2009-02-12 Toray Ind Inc 有機トランジスタ材料および有機電界効果型トランジスタ
JP2010018696A (ja) * 2008-07-10 2010-01-28 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ分散溶液、有機半導体コンポジット溶液、有機半導体薄膜ならびに有機電界効果型トランジスタ
JP2010163570A (ja) * 2009-01-19 2010-07-29 Nissan Chem Ind Ltd カーボンナノチューブ分散・可溶化剤
JP2011126727A (ja) * 2009-12-16 2011-06-30 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ複合体、カーボンナノチューブ複合体分散液、カーボンナノチューブ複合体分散膜および電界効果型トランジスタ
JP2014501689A (ja) * 2010-12-17 2014-01-23 ナノ−シー，インク． 高い溶解性を示す官能基化カーボンナノチューブおよびそれを作製するための方法
WO2015012186A1 (ja) * 2013-07-25 2015-01-29 東レ株式会社 カーボンナノチューブ複合体、半導体素子およびそれを用いたセンサ
JP2016064321A (ja) * 2014-09-08 2016-04-28 明成化学工業株式会社 分散剤及び分散組成物

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020261891A1 (ja) * 2019-06-27 2020-12-30 東レ株式会社 カーボンナノチューブ分散液、それを用いた半導体素子の製造方法および無線通信装置の製造方法
JP6856174B1 (ja) * 2019-06-27 2021-04-07 東レ株式会社 カーボンナノチューブ分散液、それを用いた半導体素子の製造方法および無線通信装置の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20210328011A1 (en) 2021-10-21
EP3858787B1 (en) 2022-12-07
EP3858787A4 (en) 2022-07-13
CN112672977B (zh) 2023-06-23
WO2020066741A1 (ja) 2020-04-02
TW202012307A (zh) 2020-04-01
EP3858787A1 (en) 2021-08-04
KR20210062006A (ko) 2021-05-28
CN112672977A (zh) 2021-04-16
JPWO2020066741A1 (ja) 2021-01-07
KR102456902B1 (ko) 2022-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6962189B2 (ja) ｎ型半導体素子と相補型半導体装置およびその製造方法ならびにそれを用いた無線通信装置
US10490748B2 (en) Rectifying element, method for producing same, and wireless communication device
JP6485593B2 (ja) 半導体素子、相補型半導体装置、半導体素子の製造方法、無線通信装置および商品タグ
JP6683296B1 (ja) カーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液、半導体素子およびその製造方法、ならびに半導体素子を用いた無線通信装置および商品タグ
JP6856174B1 (ja) カーボンナノチューブ分散液、それを用いた半導体素子の製造方法および無線通信装置の製造方法
JP6954310B2 (ja) ｎ型半導体素子、ｎ型半導体素子の製造方法、無線通信装置および商品タグ
KR102554065B1 (ko) n형 반도체 소자, n형 반도체 소자의 제조 방법, 무선 통신 장치 및 상품 태그

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20191213

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20191213

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200204

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: 20200225

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200309

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6683296

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151