JPH05190877A - ダイオード素子の製造方法 - Google Patents
ダイオード素子の製造方法Info
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- JPH05190877A JPH05190877A JP31671091A JP31671091A JPH05190877A JP H05190877 A JPH05190877 A JP H05190877A JP 31671091 A JP31671091 A JP 31671091A JP 31671091 A JP31671091 A JP 31671091A JP H05190877 A JPH05190877 A JP H05190877A
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- Japan
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- diode element
- lead phthalocyanine
- insulating substrate
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 有機半導体を利用した非対称構造を有し、動
作が安定し、逆方向の耐電圧が高い高機能性ダイオード
素子の製造方法を提供すること。 【構成】 鉛フタロシアニン材料を、絶縁基板１の温度
を最初は１００°Ｃにして真空蒸着することにより、下
部電極２側にトリクリニック型結晶５を形成し、次いで
基板温度を室温に下げて真空蒸着することにより上部電
極４側にモノクリニック型結晶６を形成し、厚さ方向に
非対称構造をとる有機半導体薄膜３を絶縁基板１上に形
成する。
作が安定し、逆方向の耐電圧が高い高機能性ダイオード
素子の製造方法を提供すること。 【構成】 鉛フタロシアニン材料を、絶縁基板１の温度
を最初は１００°Ｃにして真空蒸着することにより、下
部電極２側にトリクリニック型結晶５を形成し、次いで
基板温度を室温に下げて真空蒸着することにより上部電
極４側にモノクリニック型結晶６を形成し、厚さ方向に
非対称構造をとる有機半導体薄膜３を絶縁基板１上に形
成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、有機半導体薄膜を用い
たダイオード素子の製造方法に関するものである。
たダイオード素子の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、ダイオード素子についても高機能
化が要求され、その一つに逆方向の耐電圧が高いダイオ
ード素子の実現が望まれている。このようなダイオード
素子を実現するために、有機半導体薄膜を利用したダイ
オード素子が提案されている。有機半導体薄膜の両側を
単に電極で挟んだだけではダイオード特性が得られない
ので、一方の電極側に絶縁層を設けて非対称構造とする
こと等により、ダイオード特性を持たせている。例え
ば、一方の電極を金、他方の電極にアルミニウムを用い
て、アルミニウム電極に酸化膜を形成させることによ
り、非対称構造で逆方向の耐電圧の高いダイオード素子
を得ていた。
化が要求され、その一つに逆方向の耐電圧が高いダイオ
ード素子の実現が望まれている。このようなダイオード
素子を実現するために、有機半導体薄膜を利用したダイ
オード素子が提案されている。有機半導体薄膜の両側を
単に電極で挟んだだけではダイオード特性が得られない
ので、一方の電極側に絶縁層を設けて非対称構造とする
こと等により、ダイオード特性を持たせている。例え
ば、一方の電極を金、他方の電極にアルミニウムを用い
て、アルミニウム電極に酸化膜を形成させることによ
り、非対称構造で逆方向の耐電圧の高いダイオード素子
を得ていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の有機半導体薄膜を利用したダイオード素子では、絶
縁層の厚さやアルミニウム電極の酸化膜の厚さをうまく
制御することができないため、動作の安定した製品を得
ることが難しいという問題があった。
来の有機半導体薄膜を利用したダイオード素子では、絶
縁層の厚さやアルミニウム電極の酸化膜の厚さをうまく
制御することができないため、動作の安定した製品を得
ることが難しいという問題があった。
【０００４】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、動作が安定した製品を得ることのできる
有機半導体薄膜を利用したダイオード素子の製造方法を
提供することを目的とする。
るものであり、動作が安定した製品を得ることのできる
有機半導体薄膜を利用したダイオード素子の製造方法を
提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、有機半導体薄膜自体を厚さ方向に非対称
構造とするために、絶縁基板上に鉛フタロシアニンを基
板温度を変えて真空蒸着するようにしたものである。
成するために、有機半導体薄膜自体を厚さ方向に非対称
構造とするために、絶縁基板上に鉛フタロシアニンを基
板温度を変えて真空蒸着するようにしたものである。
【０００６】
【作用】したがって、本発明によれば、絶縁基板上に鉛
フタロシアニンを基板温度を変えて真空蒸着することに
より、有機半導体薄膜自体を厚さ方向に非対称構造とす
ることができ、動作の安定した逆方向の耐電圧の高いダ
イオード素子を容易に製造することができる。
フタロシアニンを基板温度を変えて真空蒸着することに
より、有機半導体薄膜自体を厚さ方向に非対称構造とす
ることができ、動作の安定した逆方向の耐電圧の高いダ
イオード素子を容易に製造することができる。
【０００７】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。図
１は本発明の一実施例におけるダイオード素子の断面構
成を示している。図１において、１は絶縁基板、２はそ
の表面の一部に設けられた下部電極、３は下部電極２を
覆うように絶縁基板１の上に設けられた有機半導体薄膜
である鉛フタロシアニン薄膜、４は鉛フタロシアニン薄
膜３の上に設けられた上部電極である。
１は本発明の一実施例におけるダイオード素子の断面構
成を示している。図１において、１は絶縁基板、２はそ
の表面の一部に設けられた下部電極、３は下部電極２を
覆うように絶縁基板１の上に設けられた有機半導体薄膜
である鉛フタロシアニン薄膜、４は鉛フタロシアニン薄
膜３の上に設けられた上部電極である。
【０００８】このように、上記ダイオード素子は、鉛フ
タロシアニン薄膜３を間にしたサンドイッチ電極型構成
をとっている。鉛フタロシアニン薄膜３は、真空蒸着法
で形成された薄膜であり、下部電極２側の結晶はトリク
リニック型結晶５、上部電極４側の結晶型はモノクリニ
ック型結晶６からなり、このような結晶構造によりダイ
オード特性を示している。
タロシアニン薄膜３を間にしたサンドイッチ電極型構成
をとっている。鉛フタロシアニン薄膜３は、真空蒸着法
で形成された薄膜であり、下部電極２側の結晶はトリク
リニック型結晶５、上部電極４側の結晶型はモノクリニ
ック型結晶６からなり、このような結晶構造によりダイ
オード特性を示している。
【０００９】鉛フタロシアニンを原料として、蒸着源温
度を４００〜５５０°Ｃの範囲で制御して、蒸着速度を
０．１〜２０オングストローム／秒の間で一定速度で真
空蒸着を行なうと、薄膜の厚さ方向に、膜裏面側がトリ
クリニック型結晶、膜表面側がモノクリニック型結晶か
らなる非対称な構造をとる有機半導体薄膜ができる。よ
り具体的には、蒸着中の基板温度を変化させることによ
り鉛フタロシアニンの結晶型を制御することができ、基
板温度を室温にするとモノクリニック型、約１００°Ｃ
にするとトリクリニック型薄膜となる。すなわち、最
初、絶縁基板１の温度を約１００°Ｃに保持して鉛フタ
ロシアニンを蒸着することにより、下部電極２側にトリ
クリニック型結晶５を形成し、引き続き絶縁基板１の温
度を室温にして鉛フタロシアニンを蒸着することによ
り、上部電極４側にモノクリニック型結晶６を形成し
て、薄膜の厚さ方向に非対称な構造をとる鉛フタロシア
ニン薄膜３を形成する。そして、このような鉛フタロシ
アニン薄膜３を電極２，４で挟んでダイオード素子を構
成すると、電極２，４との界面のバリアの状態が変わる
ため、ダイオード特性を示すようになる。
度を４００〜５５０°Ｃの範囲で制御して、蒸着速度を
０．１〜２０オングストローム／秒の間で一定速度で真
空蒸着を行なうと、薄膜の厚さ方向に、膜裏面側がトリ
クリニック型結晶、膜表面側がモノクリニック型結晶か
らなる非対称な構造をとる有機半導体薄膜ができる。よ
り具体的には、蒸着中の基板温度を変化させることによ
り鉛フタロシアニンの結晶型を制御することができ、基
板温度を室温にするとモノクリニック型、約１００°Ｃ
にするとトリクリニック型薄膜となる。すなわち、最
初、絶縁基板１の温度を約１００°Ｃに保持して鉛フタ
ロシアニンを蒸着することにより、下部電極２側にトリ
クリニック型結晶５を形成し、引き続き絶縁基板１の温
度を室温にして鉛フタロシアニンを蒸着することによ
り、上部電極４側にモノクリニック型結晶６を形成し
て、薄膜の厚さ方向に非対称な構造をとる鉛フタロシア
ニン薄膜３を形成する。そして、このような鉛フタロシ
アニン薄膜３を電極２，４で挟んでダイオード素子を構
成すると、電極２，４との界面のバリアの状態が変わる
ため、ダイオード特性を示すようになる。
【００１０】以下、上記実施例におけるダイオード素子
の製造方法について、図２を参照してさらに詳しく説明
する。まず、絶縁基板１として縦３５ｍｍ、横２５ｍ
ｍ、厚さ１ｍｍの石英ガラスをトリクロロエタン、アセ
トン、イソプロピルアルコールを順に使って超音波洗浄
したものを用いた（ステップ１１）。次にこの絶縁基板
１の表面に金を蒸着し、下部電極２を幅１ｍｍ、厚さ５
００オングストロームで形成した（ステップ１２）。
の製造方法について、図２を参照してさらに詳しく説明
する。まず、絶縁基板１として縦３５ｍｍ、横２５ｍ
ｍ、厚さ１ｍｍの石英ガラスをトリクロロエタン、アセ
トン、イソプロピルアルコールを順に使って超音波洗浄
したものを用いた（ステップ１１）。次にこの絶縁基板
１の表面に金を蒸着し、下部電極２を幅１ｍｍ、厚さ５
００オングストロームで形成した（ステップ１２）。
【００１１】続いて、電極形成面側に鉛フタロシアニン
薄膜３を以下のようにして形成した（ステップ１３）。
蒸着原料として市販の鉛フタロシアニンを真空中で３回
繰り返し昇華精製したものを石英のるつぼに入れ、抵抗
加熱により４３０〜４４０°Ｃの範囲で調整し、蒸着速
度１オングストローム／秒と一定に保ちながら厚さ１０
０オングストロームの膜を基板温度を１００°Ｃに保っ
た絶縁基板１上に形成した。さらに、真空中で基板温度
を室温に下げた後、蒸着速度１オングストローム／秒で
引き続き厚さ１μｍの膜を絶縁基板１上に形成した。
薄膜３を以下のようにして形成した（ステップ１３）。
蒸着原料として市販の鉛フタロシアニンを真空中で３回
繰り返し昇華精製したものを石英のるつぼに入れ、抵抗
加熱により４３０〜４４０°Ｃの範囲で調整し、蒸着速
度１オングストローム／秒と一定に保ちながら厚さ１０
０オングストロームの膜を基板温度を１００°Ｃに保っ
た絶縁基板１上に形成した。さらに、真空中で基板温度
を室温に下げた後、蒸着速度１オングストローム／秒で
引き続き厚さ１μｍの膜を絶縁基板１上に形成した。
【００１２】次いで、鉛フタロシアニン薄膜３の表面
に、金を蒸着し、上部電極４を幅１ｍｍ、厚さ５００オ
ングストロームで下部電極２と直交するように形成した
（ステップ１４）。この素子を１０-5ｔｏｒｒの真空容
器内に５時間放置して真空処理し（ステップ１５）、次
いで真空容器内から取り出して両電極２、４に金線をイ
ンジウムで接合し、リード線を取り出してダイオード素
子を完成した（ステップ１６）。
に、金を蒸着し、上部電極４を幅１ｍｍ、厚さ５００オ
ングストロームで下部電極２と直交するように形成した
（ステップ１４）。この素子を１０-5ｔｏｒｒの真空容
器内に５時間放置して真空処理し（ステップ１５）、次
いで真空容器内から取り出して両電極２、４に金線をイ
ンジウムで接合し、リード線を取り出してダイオード素
子を完成した（ステップ１６）。
【００１３】完成したダイオード素子の鉛フタロシアニ
ン薄膜３における下部電極２側の結晶はトリクリニック
型結晶６であり、上部電極４側の結晶はモノクリニック
型結晶５であった。
ン薄膜３における下部電極２側の結晶はトリクリニック
型結晶６であり、上部電極４側の結晶はモノクリニック
型結晶５であった。
【００１４】次に、このようにして製造したダイオード
素子の動作を、図３に示す測定回路を用いて調べた。図
３において、７は測定対象となるダイオード素子であ
り、８はダイオード素子７に電界をかけるための電源で
あり、印加電界は電圧計９で測定し、ダイオード素子７
を流れる電流は電流計１０で測定した。
素子の動作を、図３に示す測定回路を用いて調べた。図
３において、７は測定対象となるダイオード素子であ
り、８はダイオード素子７に電界をかけるための電源で
あり、印加電界は電圧計９で測定し、ダイオード素子７
を流れる電流は電流計１０で測定した。
【００１５】まず、図２のステップ１５の真空処理する
前のダイオード素子に対して、上部電極４側に対し下部
電極２側が正となる向きで薄膜方向に電界を印加する
と、図４に示すように、鉛フタロシアニン薄膜３が高抵
抗状態から低抵抗状態に変化するスイッチ動作が起こ
る。次に電界を小さくしても低抵抗状態が保たれる。し
かしながら、逆方向の電界を印加すると、電流は殆ど流
れずダイオード特性を示すことがわかる。
前のダイオード素子に対して、上部電極４側に対し下部
電極２側が正となる向きで薄膜方向に電界を印加する
と、図４に示すように、鉛フタロシアニン薄膜３が高抵
抗状態から低抵抗状態に変化するスイッチ動作が起こ
る。次に電界を小さくしても低抵抗状態が保たれる。し
かしながら、逆方向の電界を印加すると、電流は殆ど流
れずダイオード特性を示すことがわかる。
【００１６】続いて、このダイオード素子をステップ１
５で真空処理することにより、高抵抗状態と低抵抗状態
の間のスイッチ動作が小さくなり、状態変化を示さなく
なる。このように真空処理したダイオード素子の動作を
図３に示す測定回路を用いて調べた結果、図５に示すよ
うに、逆方向の耐電圧が５０Ｖのダイオード特性を示し
た。
５で真空処理することにより、高抵抗状態と低抵抗状態
の間のスイッチ動作が小さくなり、状態変化を示さなく
なる。このように真空処理したダイオード素子の動作を
図３に示す測定回路を用いて調べた結果、図５に示すよ
うに、逆方向の耐電圧が５０Ｖのダイオード特性を示し
た。
【００１７】このように、上記実施例によれば、有機半
導体薄膜として鉛フタロシアニン薄膜を真空蒸着法によ
り基板温度を変えて形成したので、有機半導体薄膜自体
を容易に非対称構造とすることができ、動作の安定した
逆方向の耐電圧の高いダイオード素子を極めて容易に製
造することができる。
導体薄膜として鉛フタロシアニン薄膜を真空蒸着法によ
り基板温度を変えて形成したので、有機半導体薄膜自体
を容易に非対称構造とすることができ、動作の安定した
逆方向の耐電圧の高いダイオード素子を極めて容易に製
造することができる。
【００１８】
【発明の効果】以上に述べたように、本発明によるダイ
オード素子の製造方法は、鉛フタロシアニン薄膜を真空
蒸着法により基板温度を変えて形成したので、厚さ方向
に非対称構造の有機半導体薄膜を容易に形成することが
でき、動作の安定した逆方向の耐電圧の高い優れた特性
を有するダイオード素子を容易に製造することができ
る。
オード素子の製造方法は、鉛フタロシアニン薄膜を真空
蒸着法により基板温度を変えて形成したので、厚さ方向
に非対称構造の有機半導体薄膜を容易に形成することが
でき、動作の安定した逆方向の耐電圧の高い優れた特性
を有するダイオード素子を容易に製造することができ
る。
【図１】本発明の一実施例におけるダイオード素子の構
成を示す部分断面図
成を示す部分断面図
【図２】同ダイオード素子の製造方法の一実施例を示す
フローチャート
フローチャート
【図３】同ダイオード素子の動作を調べるための測定回
路図
路図
【図４】同ダイオード素子の真空処理前の印加電界（電
圧）−電流特性を示す図
圧）−電流特性を示す図
【図５】同ダイオード素子の真空処理後の印加電界（電
圧）−電流特性を示す図
圧）−電流特性を示す図
１ 絶縁基板 ２ 下部電極 ３ 鉛フタロシアニン薄膜（有機半導体薄膜） ４ 上部電極 ５ トリクリニック型結晶 ６ モノクリニック型結晶
Claims (2)
- 【請求項１】 絶縁基板上に鉛フタロシアニンを基板温
度を変えて真空蒸着することにより、厚さ方向に非対象
構造をとる有機半導体薄膜を有するダイオード素子の製
造方法。 - 【請求項２】 絶縁基板上に下部電極を形成し、前記下
部電極を含む絶縁基板上に鉛フタロシアニンを４３０〜
４４０°Ｃの温度範囲で０．１〜２０オングストローム
／秒の一定速度、かつ前記絶縁基板の温度を１００°Ｃ
程度に保って真空蒸着し、次いで前記絶縁基板の温度を
室温に下げて同様にして鉛フタロシアニンを真空蒸着し
て鉛フタロシアニン薄膜を形成し、前記鉛フタロシアニ
ン薄膜の上に上部電極を形成してダイオード素子を形成
し、前記ダイオード素子を１０-5ｔｏｒｒの真空中に５
時間程度放置することを含むダイオード素子の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31671091A JPH05190877A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | ダイオード素子の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31671091A JPH05190877A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | ダイオード素子の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05190877A true JPH05190877A (ja) | 1993-07-30 |
Family
ID=18080042
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31671091A Pending JPH05190877A (ja) | 1991-11-29 | 1991-11-29 | ダイオード素子の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05190877A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005150156A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Toshiba Corp | 磁気記憶装置 |
| US7166859B2 (en) | 2003-11-17 | 2007-01-23 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Organic semiconductor transistor element, semiconductor device using the same, and process for producing the semiconductor device |
| US7435989B2 (en) | 2005-09-06 | 2008-10-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device with layer containing polysiloxane compound |
| US7491967B2 (en) | 2004-03-10 | 2009-02-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor, method of producing the same, and method of producing laminated member |
| US7586117B2 (en) | 2004-03-24 | 2009-09-08 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor and method of producing same |
| US7695999B2 (en) | 2005-09-06 | 2010-04-13 | Canon Kabushiki Kaisha | Production method of semiconductor device |
| US7928221B2 (en) | 2006-12-27 | 2011-04-19 | Canon Kabushiki Kaisha | Compound and method of producing organic semiconductor device |
| US7960716B2 (en) | 2004-03-10 | 2011-06-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor and method of producing the same |
| US8217391B2 (en) | 2009-03-24 | 2012-07-10 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Organic semiconductor transistor, method of producing the same, and electronic device |
| US8263972B2 (en) | 2009-04-30 | 2012-09-11 | Fuji Xerox Co. Ltd. | Organic electroluminescent device and display medium |
| US8487298B2 (en) | 2009-03-23 | 2013-07-16 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Organic semiconductor transistor |
| US8716703B2 (en) | 2011-12-26 | 2014-05-06 | Fuji Xerox Co., Ltd. | Organic semiconductor transistor |
-
1991
- 1991-11-29 JP JP31671091A patent/JPH05190877A/ja active Pending
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005150156A (ja) * | 2003-11-11 | 2005-06-09 | Toshiba Corp | 磁気記憶装置 |
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| US8021915B2 (en) | 2004-03-10 | 2011-09-20 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor, method of producing the same, and method of producing laminated member |
| US7491967B2 (en) | 2004-03-10 | 2009-02-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Field effect transistor, method of producing the same, and method of producing laminated member |
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| US7435989B2 (en) | 2005-09-06 | 2008-10-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Semiconductor device with layer containing polysiloxane compound |
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| US8658459B2 (en) | 2006-12-27 | 2014-02-25 | Canon Kabushiki Kaisha | Compound and method of producing organic semiconductor device |
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