JPH07206599A - 導電性有機材料配向膜の製造方法及び導電性有機材料配向膜を用いた有機電子素子の製造方法 - Google Patents
導電性有機材料配向膜の製造方法及び導電性有機材料配向膜を用いた有機電子素子の製造方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 導電性有機化合物の配向性を高め、導電性有
機化合物配向膜を用いることによりキャリヤー移動度が
大きくＦＥＴ素子としての特性に優れた有機電子素子を
得る。 【構成】 シリコン基板１１上に形成したゲート絶縁層
１２の上にポリテトラフルオロエチレンロッド１３を１
kg/cm2圧で一定方向に１mm/secの速度でスライドさせる
ことによりＰＴＦＥ配向膜１４を形成する。その上にソ
ース及びドレイン電極１５として用いる櫛型電極形成の
ためのマスクをつけながら１×１０-5Torrの真空下でク
ロム及び金を蒸着する。電極１５の一部をアルミホイル
で覆いながら有機半導体層である５，５’’’’’−ジ
メチルセクシチオフェン（ＤＭＳｘＴ）を蒸着する。素
子を形成していない側のシリコン基板を研磨することに
よりシリコン基板１１自身をゲート電極とする。
機化合物配向膜を用いることによりキャリヤー移動度が
大きくＦＥＴ素子としての特性に優れた有機電子素子を
得る。 【構成】 シリコン基板１１上に形成したゲート絶縁層
１２の上にポリテトラフルオロエチレンロッド１３を１
kg/cm2圧で一定方向に１mm/secの速度でスライドさせる
ことによりＰＴＦＥ配向膜１４を形成する。その上にソ
ース及びドレイン電極１５として用いる櫛型電極形成の
ためのマスクをつけながら１×１０-5Torrの真空下でク
ロム及び金を蒸着する。電極１５の一部をアルミホイル
で覆いながら有機半導体層である５，５’’’’’−ジ
メチルセクシチオフェン（ＤＭＳｘＴ）を蒸着する。素
子を形成していない側のシリコン基板を研磨することに
よりシリコン基板１１自身をゲート電極とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は導電性オリゴマー及び導
電性高分子などの導電性有機材料の配向性を制御する製
造方法及び導電性有機材料配向膜を用いた有機電子素子
の製造方法に関するもので、一例として前記導電性有機
材料配向膜を用いた電界効果トランジスタ素子に関する
ものである。
電性高分子などの導電性有機材料の配向性を制御する製
造方法及び導電性有機材料配向膜を用いた有機電子素子
の製造方法に関するもので、一例として前記導電性有機
材料配向膜を用いた電界効果トランジスタ素子に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、導電性オリゴマーや導電性ポリマ
ーなどの有機電子材料に関する研究が精力的になされて
おり、これらの材料を用いた種々の電子素子が提案され
ている。これら有機電子材料として、ポリアセチレンで
代表される様な共役２重結合をもつ導電性高分子やオリ
ゴチオフェンやフタロシアニンに代表される比較的低分
子の有機化合物などが挙げられる。これらの有機電子材
料は、分子中を自由に移動できるπ電子系を持つことを
特徴とし、これらの材料を電子素子として用いる際には
材料中における電子（または正孔）の移動のし易さが非
常に大切である。
ーなどの有機電子材料に関する研究が精力的になされて
おり、これらの材料を用いた種々の電子素子が提案され
ている。これら有機電子材料として、ポリアセチレンで
代表される様な共役２重結合をもつ導電性高分子やオリ
ゴチオフェンやフタロシアニンに代表される比較的低分
子の有機化合物などが挙げられる。これらの有機電子材
料は、分子中を自由に移動できるπ電子系を持つことを
特徴とし、これらの材料を電子素子として用いる際には
材料中における電子（または正孔）の移動のし易さが非
常に大切である。
【０００３】この、材料中における電子（または正孔）
の移動のし易さに大きく影響を及ぼす因子の一つに分子
もしくは分子鎖の配向状態という問題が存在していた。
従来、有機電子材料の配向方法としては、化合物固有の
分子間もしくは分子鎖間相互作用に基づく自然配向、導
電性ポリマーを形成する基板上に微細溝を設け、反応触
媒をこの微細溝に埋め込むことによりポリマー形成時に
選択的に配向させる方法（特開平３−２１８６９１号公
報）、電解重合法によって導電性ポリマーを作製する際
に湿潤状態の導電性ポリマーの両端を固定し、段階的に
乾燥・熱処理することによりその収縮力から配向させる
方法（特開平２−４４６０７号公報）、導電性ポリマー
の両端を固定し機械的に延伸することによって配向させ
る方法があった。さらに導電性オリゴマーに至っては分
子が有する置換基同士の相互作用やファンデルワールス
力による自然配向に負う点が多かった。
の移動のし易さに大きく影響を及ぼす因子の一つに分子
もしくは分子鎖の配向状態という問題が存在していた。
従来、有機電子材料の配向方法としては、化合物固有の
分子間もしくは分子鎖間相互作用に基づく自然配向、導
電性ポリマーを形成する基板上に微細溝を設け、反応触
媒をこの微細溝に埋め込むことによりポリマー形成時に
選択的に配向させる方法（特開平３−２１８６９１号公
報）、電解重合法によって導電性ポリマーを作製する際
に湿潤状態の導電性ポリマーの両端を固定し、段階的に
乾燥・熱処理することによりその収縮力から配向させる
方法（特開平２−４４６０７号公報）、導電性ポリマー
の両端を固定し機械的に延伸することによって配向させ
る方法があった。さらに導電性オリゴマーに至っては分
子が有する置換基同士の相互作用やファンデルワールス
力による自然配向に負う点が多かった。
【０００４】また、各種電子素子の中でも電界効果トラ
ンジスタ（以下ＦＥＴ）は、例えば液晶表示装置等に駆
動素子として用いられ、導電性有機材料による従来例と
してはポリピロール、ポリチオフェン等のπ−共役系高
分子を中心とするπ−共役系化合物を用いたもの（特開
平３−２５５６６９号公報）またはオリゴチオフェン化
合物を用いたもの（Gilles Horowitz他：ジャーナル オ
ブ モレキュラー エレクトロニクス：Gilles Horowitz
et al，J. Molecular Electronics, 7, 85（1991））等
が報告されている。
ンジスタ（以下ＦＥＴ）は、例えば液晶表示装置等に駆
動素子として用いられ、導電性有機材料による従来例と
してはポリピロール、ポリチオフェン等のπ−共役系高
分子を中心とするπ−共役系化合物を用いたもの（特開
平３−２５５６６９号公報）またはオリゴチオフェン化
合物を用いたもの（Gilles Horowitz他：ジャーナル オ
ブ モレキュラー エレクトロニクス：Gilles Horowitz
et al，J. Molecular Electronics, 7, 85（1991））等
が報告されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし従来の技術にお
いては、大面積における導電性有機材料の配向及び薄膜
状態での配向は不適であり、困難であった。さらに材料
中におけるキャリア移動度が低いために導電性有機材料
を用いて作製されたＦＥＴ素子をはじめとする電子素子
の特性としては不十分であった。このことは主に、キャ
リヤーが材料中での移動過程においてトラップされるこ
とに起因し、特に材料の低い配向性に帰せられる。
いては、大面積における導電性有機材料の配向及び薄膜
状態での配向は不適であり、困難であった。さらに材料
中におけるキャリア移動度が低いために導電性有機材料
を用いて作製されたＦＥＴ素子をはじめとする電子素子
の特性としては不十分であった。このことは主に、キャ
リヤーが材料中での移動過程においてトラップされるこ
とに起因し、特に材料の低い配向性に帰せられる。
【０００６】この欠点を解決する目的で例えば、T.Dyre
klevらは機械的に延伸・配向させたポリチオフェン誘導
体を用いることを提案している（T.Dyreklev他：シンセ
ティック メタルズ：P.Dyreklev et al, Synthetic Me
tals, 57, 4093(1993)）。しかしながら、このような試
みでも達成される移動度は、高々１０-5ｃｍ2 ／Ｖｓ程
度であり、電子素子として利用するには不十分であっ
た。その上、電子素子の製造法は、例えばＦＥＴ素子に
適用される場合、機械的に延伸したフィルムをゲート絶
縁膜上に圧着するというもので、工業的に実施が困難な
上に、上記引例の著者ら自身が述べているように、ゲー
ト絶縁膜に対する良好な接着は得られない。
klevらは機械的に延伸・配向させたポリチオフェン誘導
体を用いることを提案している（T.Dyreklev他：シンセ
ティック メタルズ：P.Dyreklev et al, Synthetic Me
tals, 57, 4093(1993)）。しかしながら、このような試
みでも達成される移動度は、高々１０-5ｃｍ2 ／Ｖｓ程
度であり、電子素子として利用するには不十分であっ
た。その上、電子素子の製造法は、例えばＦＥＴ素子に
適用される場合、機械的に延伸したフィルムをゲート絶
縁膜上に圧着するというもので、工業的に実施が困難な
上に、上記引例の著者ら自身が述べているように、ゲー
ト絶縁膜に対する良好な接着は得られない。
【０００７】一方、ポリテトラフルオロエチレン（以下
ＰＴＦＥ）配向膜を用いた分子配列技術は種々の材料、
特にポリマー材料に応用されてその有用性が示されてい
るが、オリゴチオフェン化合物に代表される導電性オリ
ゴマーのような剛直で比較的低分子量の材料における配
向に関しては、その有用性が必ずしも明確ではなかっ
た。
ＰＴＦＥ）配向膜を用いた分子配列技術は種々の材料、
特にポリマー材料に応用されてその有用性が示されてい
るが、オリゴチオフェン化合物に代表される導電性オリ
ゴマーのような剛直で比較的低分子量の材料における配
向に関しては、その有用性が必ずしも明確ではなかっ
た。
【０００８】本発明ではこの分子配列技術をオリゴチオ
フェン材料に応用することで、ＰＴＦＥ配向膜を用いた
分子配列技術の有用性を確認し、電子素子へと応用する
際の大面積における高い配向性及び薄膜状態における高
い配向性を得ることを目的とし、さらには伝導電子の移
動度を高くする配向方法を提供することを目的とする。
フェン材料に応用することで、ＰＴＦＥ配向膜を用いた
分子配列技術の有用性を確認し、電子素子へと応用する
際の大面積における高い配向性及び薄膜状態における高
い配向性を得ることを目的とし、さらには伝導電子の移
動度を高くする配向方法を提供することを目的とする。
【０００９】また本発明は、特に有機電子材料の配向性
を改善してキャリア移動度を高めることによって電子素
子の特性を向上させることを目的とする。具体的には、
ＰＴＦＥ配向膜上にエピタキシャル的に積層して配向さ
せたオリゴチオフェン化合物またはポリフェニレンビニ
レン化合物または異なる２種類またはそれ以上のオリゴ
チオフェン混合物を電子素子の機能材料として用いるこ
とによりキャリヤー移動度を向上させ、優れた有機電子
素子の製造方法を提供することを目的とする。
を改善してキャリア移動度を高めることによって電子素
子の特性を向上させることを目的とする。具体的には、
ＰＴＦＥ配向膜上にエピタキシャル的に積層して配向さ
せたオリゴチオフェン化合物またはポリフェニレンビニ
レン化合物または異なる２種類またはそれ以上のオリゴ
チオフェン混合物を電子素子の機能材料として用いるこ
とによりキャリヤー移動度を向上させ、優れた有機電子
素子の製造方法を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の導電性有機材料配向膜の製造方法は、基板
上に形成されたポリテトラフルオロエチレン配向膜の上
に前記式（化１）で示されるオリゴチオフェン化合物を
接触させることによりオリゴチオフェン化合物配向膜を
形成するという構成を備えたものである。
に、本発明の導電性有機材料配向膜の製造方法は、基板
上に形成されたポリテトラフルオロエチレン配向膜の上
に前記式（化１）で示されるオリゴチオフェン化合物を
接触させることによりオリゴチオフェン化合物配向膜を
形成するという構成を備えたものである。
【００１１】次に、本発明の第一の有機電子素子の製造
方法は、オリゴチオフェン化合物配向膜を、対向する２
つの電極間に配置させてなる有機電子素子の製造方法で
あって、基板上に配向処理されて形成されたポリテトラ
フルオロエチレン配向膜の表面に、オリゴチオフェン化
合物を接触させることにより、前記ポリテトラフルオロ
エチレンの配向方向に沿ってオリゴチオフェン分子長軸
が配向結晶化した、前記オリゴチオフェン化合物配向膜
を形成するという構成を備えたものである。
方法は、オリゴチオフェン化合物配向膜を、対向する２
つの電極間に配置させてなる有機電子素子の製造方法で
あって、基板上に配向処理されて形成されたポリテトラ
フルオロエチレン配向膜の表面に、オリゴチオフェン化
合物を接触させることにより、前記ポリテトラフルオロ
エチレンの配向方向に沿ってオリゴチオフェン分子長軸
が配向結晶化した、前記オリゴチオフェン化合物配向膜
を形成するという構成を備えたものである。
【００１２】前記構成においては、ポリテトラフルオロ
エチレン配向膜の表面に接触させるオリゴチオフェン化
合物が、異なる２種類以上のオリゴチオフェン化合物で
あることが好ましい。
エチレン配向膜の表面に接触させるオリゴチオフェン化
合物が、異なる２種類以上のオリゴチオフェン化合物で
あることが好ましい。
【００１３】また前記構成においては、オリゴチオフェ
ン化合物の重合度が４以上６以下であることが好まし
い。また前記構成においては、オリゴチオフェン化合物
分子の両末端のα位がアルキル基で置換されていること
が好ましい。
ン化合物の重合度が４以上６以下であることが好まし
い。また前記構成においては、オリゴチオフェン化合物
分子の両末端のα位がアルキル基で置換されていること
が好ましい。
【００１４】また前記構成においては、ポリテトラフル
オロエチレン配向膜の上にオリゴチオフェン化合物を接
触させる方法が気相法または溶液からのキャスト法によ
ることが好ましい。
オロエチレン配向膜の上にオリゴチオフェン化合物を接
触させる方法が気相法または溶液からのキャスト法によ
ることが好ましい。
【００１５】また前記構成においては、ポリテトラフル
オロエチレン配向膜に気相法からオリゴチオフェン化合
物を接触させる際にポリテトラフルオロエチレン配向膜
を加熱しながら接触させることが好ましい。
オロエチレン配向膜に気相法からオリゴチオフェン化合
物を接触させる際にポリテトラフルオロエチレン配向膜
を加熱しながら接触させることが好ましい。
【００１６】次に、本発明の第二の有機電子素子の製造
方法は、前記式（化２）で示されるポリフェニレンビニ
レンまたはその誘導体からなる配向膜を、対向する２つ
の電極間に配置させてなる導電性有機材料配向膜を用い
た有機電子素子の製造方法であって、基板上に配向処理
されたポリテトラフルオロエチレン配向膜の表面にポリ
フェニレンビニレンまたはその誘導体を接触させて、前
記ポリフェニレンビニレンまたはその誘導体からなる配
向膜を形成するという構成を備えたものである。
方法は、前記式（化２）で示されるポリフェニレンビニ
レンまたはその誘導体からなる配向膜を、対向する２つ
の電極間に配置させてなる導電性有機材料配向膜を用い
た有機電子素子の製造方法であって、基板上に配向処理
されたポリテトラフルオロエチレン配向膜の表面にポリ
フェニレンビニレンまたはその誘導体を接触させて、前
記ポリフェニレンビニレンまたはその誘導体からなる配
向膜を形成するという構成を備えたものである。
【００１７】また前記構成においては、ポリフェニレン
ビニレン誘導体が、前記式（化３）で示されるポリ（２
−メトキシ，５−（２′−エチルヘキシルオキシ）−
１，４−フェニレンビニレン）であることが好ましい。
また、前記式（化２）及び（化３）において、ｎは１０
以上であることが好ましい。
ビニレン誘導体が、前記式（化３）で示されるポリ（２
−メトキシ，５−（２′−エチルヘキシルオキシ）−
１，４−フェニレンビニレン）であることが好ましい。
また、前記式（化２）及び（化３）において、ｎは１０
以上であることが好ましい。
【００１８】また前記構成においては、ポリテトラフル
オロエチレン配向膜の上にポリフェニレンビニレンまた
はその誘導体を接触させる方法が溶液からのキャスト法
によることが好ましい。
オロエチレン配向膜の上にポリフェニレンビニレンまた
はその誘導体を接触させる方法が溶液からのキャスト法
によることが好ましい。
【００１９】
【作用】前記本発明の導電性有機材料配向膜の製造方法
によれば、基板上に形成されたポリテトラフルオロエチ
レン配向膜の上に前記式（化１）で示されるオリゴチオ
フェン化合物を接触させることによりオリゴチオフェン
化合物配向膜を形成することにより、導電性有機材料配
向膜を容易に形成することが可能となる。
によれば、基板上に形成されたポリテトラフルオロエチ
レン配向膜の上に前記式（化１）で示されるオリゴチオ
フェン化合物を接触させることによりオリゴチオフェン
化合物配向膜を形成することにより、導電性有機材料配
向膜を容易に形成することが可能となる。
【００２０】次に本発明の第一の有機電子素子の製造方
法によれば、オリゴチオフェン化合物配向膜を、対向す
る２つの電極間に配置させてなる有機電子素子の製造方
法であって、基板上に配向処理されて形成されたポリテ
トラフルオロエチレン配向膜の表面に、オリゴチオフェ
ン化合物を接触させ、前記ポリテトラフルオロエチレン
の配向方向に沿ってオリゴチオフェン分子長軸が配向結
晶化した、前記オリゴチオフェン化合物配向膜を形成す
ることにより、優れた有機電子素子を容易に製造するこ
とができる。
法によれば、オリゴチオフェン化合物配向膜を、対向す
る２つの電極間に配置させてなる有機電子素子の製造方
法であって、基板上に配向処理されて形成されたポリテ
トラフルオロエチレン配向膜の表面に、オリゴチオフェ
ン化合物を接触させ、前記ポリテトラフルオロエチレン
の配向方向に沿ってオリゴチオフェン分子長軸が配向結
晶化した、前記オリゴチオフェン化合物配向膜を形成す
ることにより、優れた有機電子素子を容易に製造するこ
とができる。
【００２１】また、ポリテトラフルオロエチレン配向膜
の表面に接触させるオリゴチオフェン化合物が、異なる
２種類以上のオリゴチオフェン化合物であるという本発
明の好ましい例によれば、２種類またはそれ以上のオリ
ゴチオフェン化合物を同時に一方向に配向させることに
よって、有機電子材料の特性を向上させることができ
る。
の表面に接触させるオリゴチオフェン化合物が、異なる
２種類以上のオリゴチオフェン化合物であるという本発
明の好ましい例によれば、２種類またはそれ以上のオリ
ゴチオフェン化合物を同時に一方向に配向させることに
よって、有機電子材料の特性を向上させることができ
る。
【００２２】また、オリゴチオフェン化合物の重合度が
４以上６以下であるという本発明の好ましい例によれ
ば、電導度及び移動度に優れた導電性有機材料配向膜又
は有機電子素子を達成できる。
４以上６以下であるという本発明の好ましい例によれ
ば、電導度及び移動度に優れた導電性有機材料配向膜又
は有機電子素子を達成できる。
【００２３】また、オリゴチオフェン化合物分子の両末
端のα位がアルキル基で置換されているという本発明の
好ましい例によれば、移動度の高い材料を用いることに
より特に優れた特性を有する電子素子を作製することが
できる。
端のα位がアルキル基で置換されているという本発明の
好ましい例によれば、移動度の高い材料を用いることに
より特に優れた特性を有する電子素子を作製することが
できる。
【００２４】また、ポリテトラフルオロエチレン配向膜
の上にオリゴチオフェン化合物を接触させる方法が気相
法または溶液からのキャスト法によるという本発明の好
ましい例によれば、積層する導電性有機材料の膜厚を任
意に制御することが可能となる。
の上にオリゴチオフェン化合物を接触させる方法が気相
法または溶液からのキャスト法によるという本発明の好
ましい例によれば、積層する導電性有機材料の膜厚を任
意に制御することが可能となる。
【００２５】また、ポリテトラフルオロエチレン配向膜
に気相法からオリゴチオフェン化合物を接触させる際に
ポリテトラフルオロエチレン配向膜を加熱しながら接触
させるという本発明の好ましい例によれば、さらに配向
性の高い導電性有機材料配向膜を形成することが可能と
なる。これはＰＴＦＥ配向膜によって部分的に配向した
導電性有機材料の結晶が加熱されることにより成長し、
配向性の高いより大きな結晶となることによるものであ
る。
に気相法からオリゴチオフェン化合物を接触させる際に
ポリテトラフルオロエチレン配向膜を加熱しながら接触
させるという本発明の好ましい例によれば、さらに配向
性の高い導電性有機材料配向膜を形成することが可能と
なる。これはＰＴＦＥ配向膜によって部分的に配向した
導電性有機材料の結晶が加熱されることにより成長し、
配向性の高いより大きな結晶となることによるものであ
る。
【００２６】次に、本発明の第二の有機電子素子の製造
方法によれば、前記式（化２）で示されるポリフェニレ
ンビニレンまたはその誘導体からなる配向膜を、対向す
る２つの電極間に配置させてなる導電性有機材料配向膜
を用いた有機電子素子の製造方法であって、基板上に配
向処理されたポリテトラフルオロエチレン配向膜の表面
にポリフェニレンビニレンまたはその誘導体を接触させ
て、前記ポリフェニレンビニレンまたはその誘導体から
なる配向膜を形成することにより、優れた有機電子素子
を容易に製造することができる。
方法によれば、前記式（化２）で示されるポリフェニレ
ンビニレンまたはその誘導体からなる配向膜を、対向す
る２つの電極間に配置させてなる導電性有機材料配向膜
を用いた有機電子素子の製造方法であって、基板上に配
向処理されたポリテトラフルオロエチレン配向膜の表面
にポリフェニレンビニレンまたはその誘導体を接触させ
て、前記ポリフェニレンビニレンまたはその誘導体から
なる配向膜を形成することにより、優れた有機電子素子
を容易に製造することができる。
【００２７】また、ポリフェニレンビニレン誘導体が、
前記式（化３）で示されるポリ（２−メトキシ，５−
（２′−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン
ビニレン）であるという本発明の好ましい例によれば、
移動度が高く、溶解性にも優れた材料を用いることによ
り有機電子素子の特性をさらに向上させることが可能と
なる。
前記式（化３）で示されるポリ（２−メトキシ，５−
（２′−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレン
ビニレン）であるという本発明の好ましい例によれば、
移動度が高く、溶解性にも優れた材料を用いることによ
り有機電子素子の特性をさらに向上させることが可能と
なる。
【００２８】また、ポリテトラフルオロエチレン配向膜
の上にポリフェニレンビニレンまたはその誘導体を接触
させる方法が溶液からのキャスト法によるという本発明
の好ましい例によれば、積層する導電性有機材料の膜厚
を任意に制御することが可能となる。
の上にポリフェニレンビニレンまたはその誘導体を接触
させる方法が溶液からのキャスト法によるという本発明
の好ましい例によれば、積層する導電性有機材料の膜厚
を任意に制御することが可能となる。
【００２９】
【実施例】以下本発明を具体的に説明する。前記導電性
有機材料配向膜の製造方法によれば、基板上に形成され
たＰＴＦＥ配向膜の影響により気相または溶液からのキ
ャスト法からオリゴチオフェン化合物を代表とする導電
性有機材料配向膜を形成することが容易に可能となる。
また、本実施例において適用される重合度が４から６で
あるオリゴチオフェンは特に配向性を向上させていない
場合にも電導度が重合度４（以下４量体）の場合に１０
-10 Ｓ／ｃｍ、重合度が５（以下５量体）の場合に１０
-8Ｓ／ｃｍ、重合度が６（以下６量体）の場合に１０-6
Ｓ／ｃｍと報告されており（J. Molecular Electronic
s,7,85 (1991)）、電子素子として応用する導電性材料
としては好ましいものである。そして移動度の点におい
ても５量体で１０-5 ｃｍ2／Ｖ／ｓ、６量体で５×１０
-3 〜４×１０-1ｃｍ2／Ｖ・ｓと有機材料を用いた電子
素子作製において好ましいものとなっている。また、ポ
リフェニレンビニレンおよびその誘導体は、一群の導電
性高分子の中でも、高い移動度を示すことによって特徴
づけられ、好ましいものである。
有機材料配向膜の製造方法によれば、基板上に形成され
たＰＴＦＥ配向膜の影響により気相または溶液からのキ
ャスト法からオリゴチオフェン化合物を代表とする導電
性有機材料配向膜を形成することが容易に可能となる。
また、本実施例において適用される重合度が４から６で
あるオリゴチオフェンは特に配向性を向上させていない
場合にも電導度が重合度４（以下４量体）の場合に１０
-10 Ｓ／ｃｍ、重合度が５（以下５量体）の場合に１０
-8Ｓ／ｃｍ、重合度が６（以下６量体）の場合に１０-6
Ｓ／ｃｍと報告されており（J. Molecular Electronic
s,7,85 (1991)）、電子素子として応用する導電性材料
としては好ましいものである。そして移動度の点におい
ても５量体で１０-5 ｃｍ2／Ｖ／ｓ、６量体で５×１０
-3 〜４×１０-1ｃｍ2／Ｖ・ｓと有機材料を用いた電子
素子作製において好ましいものとなっている。また、ポ
リフェニレンビニレンおよびその誘導体は、一群の導電
性高分子の中でも、高い移動度を示すことによって特徴
づけられ、好ましいものである。
【００３０】そしてさらに本実施例において、オリゴチ
オフェンを用いた場合及びポリフェニレンビニレンまた
はその誘導体を用いた場合共に、これらの材料の配向性
の向上によって移動度を向上させることが可能になり、
電子素子の特性を向上させることが出来る。特に、オリ
ゴチオフェン化合物は結晶性が高いので、配向が容易で
好ましい。
オフェンを用いた場合及びポリフェニレンビニレンまた
はその誘導体を用いた場合共に、これらの材料の配向性
の向上によって移動度を向上させることが可能になり、
電子素子の特性を向上させることが出来る。特に、オリ
ゴチオフェン化合物は結晶性が高いので、配向が容易で
好ましい。
【００３１】また、ＰＴＦＥ配向膜に導電性有機材料を
接触させる方法として気相または溶液からのキャスト法
を用いていることにより、積層する導電性有機材料の膜
厚を任意に制御することが可能となる。また、気相法か
ら導電性有機材料を積層してゆく際にＰＴＦＥ配向膜を
加熱することによりさらに配向性の高い導電性有機材料
配向膜を形成することが可能となる。これはＰＴＦＥ配
向膜によって部分的に配向した導電性有機材料の結晶が
加熱されることにより成長し、配向性の高いより大きな
結晶となることによるものである。
接触させる方法として気相または溶液からのキャスト法
を用いていることにより、積層する導電性有機材料の膜
厚を任意に制御することが可能となる。また、気相法か
ら導電性有機材料を積層してゆく際にＰＴＦＥ配向膜を
加熱することによりさらに配向性の高い導電性有機材料
配向膜を形成することが可能となる。これはＰＴＦＥ配
向膜によって部分的に配向した導電性有機材料の結晶が
加熱されることにより成長し、配向性の高いより大きな
結晶となることによるものである。
【００３２】さらに、異なる２種類またはそれ以上のオ
リゴチオフェン化合物を用いる場合には、単なる配向に
よる効果以外に、材料の混合それ自体による特異な効果
が発揮される。ここで、異なる化合物という場合、異な
る重合度を持つ化合物及び同じ重合度であっても置換
基、とりわけオリゴチオフェン分子の両末端のα位にお
ける置換基が異なる化合物の両方の意味をもつ。混合に
よる効果の発現の機構は現在のところよく分かっていな
いが、電子素子を駆動する際に有機電子材料中に生起す
る荷電種の２量化による安定化が引き起こす伝導の活性
化エネルギーの上昇を、材料の混合によって防ぐことと
関係すると考えられる。荷電種の２量化による安定化に
ついては、例えば堀田らの文献（ジャーナル オブ フ
ィジカルケミストリー：S.Hotta et al, J.Phys.Chem.,
97, 7427 (1993)）に記載がある。このような混合によ
る効果は、配向による効果と区別して考える必要がある
が、２種類またはそれ以上のオリゴチオフェン化合物を
同時に一方向に配向させることによって、より優れた効
果が実現できる。
リゴチオフェン化合物を用いる場合には、単なる配向に
よる効果以外に、材料の混合それ自体による特異な効果
が発揮される。ここで、異なる化合物という場合、異な
る重合度を持つ化合物及び同じ重合度であっても置換
基、とりわけオリゴチオフェン分子の両末端のα位にお
ける置換基が異なる化合物の両方の意味をもつ。混合に
よる効果の発現の機構は現在のところよく分かっていな
いが、電子素子を駆動する際に有機電子材料中に生起す
る荷電種の２量化による安定化が引き起こす伝導の活性
化エネルギーの上昇を、材料の混合によって防ぐことと
関係すると考えられる。荷電種の２量化による安定化に
ついては、例えば堀田らの文献（ジャーナル オブ フ
ィジカルケミストリー：S.Hotta et al, J.Phys.Chem.,
97, 7427 (1993)）に記載がある。このような混合によ
る効果は、配向による効果と区別して考える必要がある
が、２種類またはそれ以上のオリゴチオフェン化合物を
同時に一方向に配向させることによって、より優れた効
果が実現できる。
【００３３】また、オリゴチオフェン化合物の末端α位
がアルキル基で置換されたオリゴチオフェン誘導体にお
いては詳細な理由は不明であるが、無置換のオリゴチオ
フェン化合物に比べて移動度が高いことが報告されてお
り（Ｈ．アキミチ他：アプライドフィジックス レター
ズ：H.Akimichi et al,Appl.Phys.Lett.,58,(14),1500
(1991)）、このようなオリゴチオフェンの使用によって
特に優れた特性を持つ電子素子を作製することが可能と
なる。またこれ以外にも、分子の両端をアルキルチオも
しくはトリメチルシリル置換した化合物も同様の目的で
有効に用いられる。これらの化合物の合成については、
例えば堀田及び藁谷らによってジャーナル・オブ・マテ
リアル・ケミストリー第１巻８３５頁（S. Hotta,K. Wa
ragai:J.Mater.Chem., 1, 835(1991））に、ヒルらによ
ってケミストリー・オブ・マテリアルズ第４巻１１０６
頁（M. G. Hill et al, Chemistry of Materials, 4, 1
106 (1992））に、またグエイらによってケミストリー
・オブ・マテリアルズ第４巻２５４頁（J. Guay et al,
Chemistry of Materials, 4, 254(1992））に報告され
ている。
がアルキル基で置換されたオリゴチオフェン誘導体にお
いては詳細な理由は不明であるが、無置換のオリゴチオ
フェン化合物に比べて移動度が高いことが報告されてお
り（Ｈ．アキミチ他：アプライドフィジックス レター
ズ：H.Akimichi et al,Appl.Phys.Lett.,58,(14),1500
(1991)）、このようなオリゴチオフェンの使用によって
特に優れた特性を持つ電子素子を作製することが可能と
なる。またこれ以外にも、分子の両端をアルキルチオも
しくはトリメチルシリル置換した化合物も同様の目的で
有効に用いられる。これらの化合物の合成については、
例えば堀田及び藁谷らによってジャーナル・オブ・マテ
リアル・ケミストリー第１巻８３５頁（S. Hotta,K. Wa
ragai:J.Mater.Chem., 1, 835(1991））に、ヒルらによ
ってケミストリー・オブ・マテリアルズ第４巻１１０６
頁（M. G. Hill et al, Chemistry of Materials, 4, 1
106 (1992））に、またグエイらによってケミストリー
・オブ・マテリアルズ第４巻２５４頁（J. Guay et al,
Chemistry of Materials, 4, 254(1992））に報告され
ている。
【００３４】配向の機構は、ＰＴＦＥ配向膜へのエピタ
キシャル的な成長によるものと思われる。これに関して
は、J.C.Wittmann,P.Smithらによる報告（Nature, 352,
414(1991））に記載がある。この場合、オリゴチオフ
ェンなどの分子長軸の発達した有機化合物は、その分子
長軸をＰＴＦＥ配向膜におけるＰＴＦＥ分子鎖に平行さ
せて配向する。またポリフェニレンなどの高分子化合物
も、同様にその高分子鎖をＰＴＦＥ配向膜におけるＰＴ
ＦＥ分子鎖に平行させて配向する。このために、本発明
において有効に用いられる材料は、オリゴチオフェンや
ポリフェニレンビニレンまたはその誘導体のみに限られ
ない。これ以外にも、たとえば、ポリアセチレン、ポリ
チオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリフェニレン、ポリチェニレンビニレンなどのπ
電子共役系をもつ導電性高分子及びそれらの骨格を持つ
オリゴマー化合物やオリゴフェニレンビニレンなどが有
効に用いられ得る。上記の導電性高分子は例えばハンド
ブック オブ コンダクティングポリマーズ第１巻及び第
２巻（Handbook of Conducting Polymers, Vols．1and
2）などに記載がある。また、オリゴマー化合物に関し
ては、W.T.Hoeveらによってジャーナル オブ アメリカ
ン ケミカル ソサエティ第１１３巻５８８７頁（W.T.Ho
eve et al， J. American Chem. Soc., 113, 5887 (199
1)）、 A.Takimotoらによってジャパニーズジャーナル
オブ アプライド フィジックス第３２巻９７１頁（A.Ta
kimoto et al, Jpn. J. Appl. Phys., 32, 971 (199
3)）、A.Sakamotoらによってシンセティクメタルズ第５
５巻５９３頁（A.Sakamoto et al, Synthetic Metals,
55, 593(1993)）、C. J. Toussaintによってアクタ ク
リスタル第２１巻１００２頁（C. J. Toussaint, Acta
Cryst.，21, 1002 (1966））などに合成や構造及び物性
などに関する記述がみられる。
キシャル的な成長によるものと思われる。これに関して
は、J.C.Wittmann,P.Smithらによる報告（Nature, 352,
414(1991））に記載がある。この場合、オリゴチオフ
ェンなどの分子長軸の発達した有機化合物は、その分子
長軸をＰＴＦＥ配向膜におけるＰＴＦＥ分子鎖に平行さ
せて配向する。またポリフェニレンなどの高分子化合物
も、同様にその高分子鎖をＰＴＦＥ配向膜におけるＰＴ
ＦＥ分子鎖に平行させて配向する。このために、本発明
において有効に用いられる材料は、オリゴチオフェンや
ポリフェニレンビニレンまたはその誘導体のみに限られ
ない。これ以外にも、たとえば、ポリアセチレン、ポリ
チオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンスルフィ
ド、ポリフェニレン、ポリチェニレンビニレンなどのπ
電子共役系をもつ導電性高分子及びそれらの骨格を持つ
オリゴマー化合物やオリゴフェニレンビニレンなどが有
効に用いられ得る。上記の導電性高分子は例えばハンド
ブック オブ コンダクティングポリマーズ第１巻及び第
２巻（Handbook of Conducting Polymers, Vols．1and
2）などに記載がある。また、オリゴマー化合物に関し
ては、W.T.Hoeveらによってジャーナル オブ アメリカ
ン ケミカル ソサエティ第１１３巻５８８７頁（W.T.Ho
eve et al， J. American Chem. Soc., 113, 5887 (199
1)）、 A.Takimotoらによってジャパニーズジャーナル
オブ アプライド フィジックス第３２巻９７１頁（A.Ta
kimoto et al, Jpn. J. Appl. Phys., 32, 971 (199
3)）、A.Sakamotoらによってシンセティクメタルズ第５
５巻５９３頁（A.Sakamoto et al, Synthetic Metals,
55, 593(1993)）、C. J. Toussaintによってアクタ ク
リスタル第２１巻１００２頁（C. J. Toussaint, Acta
Cryst.，21, 1002 (1966））などに合成や構造及び物性
などに関する記述がみられる。
【００３５】なお、ＰＴＦＥ配向膜の形成方法について
もやはり上述のWittmannらの報告に記載がある。その一
例は、ガラスやシリコンウエハなどの適当な基板上にＰ
ＴＦＥロッドを押圧しながら、一方向に掃引するという
極めて簡便なものである。導電性有機材料の配向は、こ
れらの材料のＰＴＦＥ配向膜への直接の接触によって容
易に実現し得る。この手段として、例えば通常行われる
真空蒸着や溶媒からのキャストなどの方法が有効に利用
できる。
もやはり上述のWittmannらの報告に記載がある。その一
例は、ガラスやシリコンウエハなどの適当な基板上にＰ
ＴＦＥロッドを押圧しながら、一方向に掃引するという
極めて簡便なものである。導電性有機材料の配向は、こ
れらの材料のＰＴＦＥ配向膜への直接の接触によって容
易に実現し得る。この手段として、例えば通常行われる
真空蒸着や溶媒からのキャストなどの方法が有効に利用
できる。
【００３６】本実施例で言うオリゴチオフェン化合物と
は重合度３以上のオリゴチオフェン及び置換基としてア
ルキル基を有するオリゴチオフェン誘導体であり、特に
重合度が４から６のオリゴチオフェン及び分子鎖末端の
α位にアルキル基が結合した誘導体が好ましい。これら
のアルキル置換誘導体において、分子鎖末端に結合した
アルキル基の疎水的相互作用が材料の良好な結晶性をも
たらすのみならず、ＰＴＦＥ配向膜表面との親和性を向
上させて材料の配向性を高めるからである。具体的には
ターチオフェン（３量体）、クウォターチオフェン（４
量体）、クウィンキチオフェン（５量体）、セキシィチ
オフェン（６量体）、５，５′′−ジメチルターチオフ
ェン、５，５′′′−ジメチルクウォターチオフェン、
５，５′′′′−ジメチルクウィンキチオフェン、５，
５′′′′′−ジメチルセキシィチオフェン、５，
５′′−ジエチルターチオフェン、５，５′′′−ジエ
チルクウォターチオフェン、５，５′′′′−ジエチル
クウィンキチオフェン、５，５′′′′′−ジエチルセ
キシィチオフェン等が本実施例において有効に用い得
る。
は重合度３以上のオリゴチオフェン及び置換基としてア
ルキル基を有するオリゴチオフェン誘導体であり、特に
重合度が４から６のオリゴチオフェン及び分子鎖末端の
α位にアルキル基が結合した誘導体が好ましい。これら
のアルキル置換誘導体において、分子鎖末端に結合した
アルキル基の疎水的相互作用が材料の良好な結晶性をも
たらすのみならず、ＰＴＦＥ配向膜表面との親和性を向
上させて材料の配向性を高めるからである。具体的には
ターチオフェン（３量体）、クウォターチオフェン（４
量体）、クウィンキチオフェン（５量体）、セキシィチ
オフェン（６量体）、５，５′′−ジメチルターチオフ
ェン、５，５′′′−ジメチルクウォターチオフェン、
５，５′′′′−ジメチルクウィンキチオフェン、５，
５′′′′′−ジメチルセキシィチオフェン、５，
５′′−ジエチルターチオフェン、５，５′′′−ジエ
チルクウォターチオフェン、５，５′′′′−ジエチル
クウィンキチオフェン、５，５′′′′′−ジエチルセ
キシィチオフェン等が本実施例において有効に用い得
る。
【００３７】また、本実施例におけるオリゴチオフェン
の分子鎖の末端α位に結合するアルキル基は炭素数１及
び２が好ましいが、これに限定されない。さらに、オリ
ゴチオフェンの重合度は、７以上のものも有効に用いら
れる。例えば、ジャーナルオブアメリカン ケミカル ソ
サエティ第１１３巻５８８７頁（W.T.Hoeve et al,Jour
nal of American Chemical Society，113, 5887 (199
1))に、ホーヴェらが１１量体までのオリゴチオフェン
の合成を報告している。また、フィシューらは、Organi
c Materials for Nonlinear Optics（英国化学協会第１
７６頁(１９８９）)に１４量体までのオリゴチオフェン
について、重合度の増大にともなってエネルギーギャッ
プが単調減少することを報告している。
の分子鎖の末端α位に結合するアルキル基は炭素数１及
び２が好ましいが、これに限定されない。さらに、オリ
ゴチオフェンの重合度は、７以上のものも有効に用いら
れる。例えば、ジャーナルオブアメリカン ケミカル ソ
サエティ第１１３巻５８８７頁（W.T.Hoeve et al,Jour
nal of American Chemical Society，113, 5887 (199
1))に、ホーヴェらが１１量体までのオリゴチオフェン
の合成を報告している。また、フィシューらは、Organi
c Materials for Nonlinear Optics（英国化学協会第１
７６頁(１９８９）)に１４量体までのオリゴチオフェン
について、重合度の増大にともなってエネルギーギャッ
プが単調減少することを報告している。
【００３８】本実施例におけるＰＴＦＥ配向膜とは J.
C.Wittmann，P.Smithらによって報告された（Nature, 3
52， 414 (1991)）手法に基づいて作製された配向膜で
ある。具体的には、滑らかな表面を有するガラス基板、
シリコン基板等の基板を加熱し、ＰＴＦＥからなる棒を
基板方向に加圧させながらスライドさせてゆくことによ
りＰＴＦＥ分子鎖がスライドさせてゆく方向に沿ったＰ
ＴＦＥ配向膜を形成することができる。
C.Wittmann，P.Smithらによって報告された（Nature, 3
52， 414 (1991)）手法に基づいて作製された配向膜で
ある。具体的には、滑らかな表面を有するガラス基板、
シリコン基板等の基板を加熱し、ＰＴＦＥからなる棒を
基板方向に加圧させながらスライドさせてゆくことによ
りＰＴＦＥ分子鎖がスライドさせてゆく方向に沿ったＰ
ＴＦＥ配向膜を形成することができる。
【００３９】さらに、本実施例におけるオリゴチオフェ
ン配向膜を形成する方法としては、真空蒸着法、ＣＶＤ
法、ＭＢＥ法等の気相法からの方法、スピンコーティン
グ法、ブレードコーティング法等の溶液からのキャスト
法、ＰＴＦＥの融点（３４０℃）以下の融点をもつ化合
物である場合は、ＰＴＦＥ配向膜上で融解・固化させる
固相法が挙げられる。また、本実施例におけるポリフェ
ニレンまたはその誘導体膜を形成する方法としては、ス
ピンコーティング法、ブレードコーティング法等の溶液
からのキャスト法、ＰＴＦＥ配向膜上で融解・固化させ
る固相法が挙げられる。
ン配向膜を形成する方法としては、真空蒸着法、ＣＶＤ
法、ＭＢＥ法等の気相法からの方法、スピンコーティン
グ法、ブレードコーティング法等の溶液からのキャスト
法、ＰＴＦＥの融点（３４０℃）以下の融点をもつ化合
物である場合は、ＰＴＦＥ配向膜上で融解・固化させる
固相法が挙げられる。また、本実施例におけるポリフェ
ニレンまたはその誘導体膜を形成する方法としては、ス
ピンコーティング法、ブレードコーティング法等の溶液
からのキャスト法、ＰＴＦＥ配向膜上で融解・固化させ
る固相法が挙げられる。
【００４０】キャスト法により作製する際のオリゴチオ
フェンを溶解させる溶剤としてはクロロベンゼン、クロ
ロホルム、塩化メチル、アセトン、キシレン、１，２，
４−トリクロロベンゼン、ジメチルホルムアミド（ＤＭ
Ｆ）等が好ましいが、これに限定されることはない。
フェンを溶解させる溶剤としてはクロロベンゼン、クロ
ロホルム、塩化メチル、アセトン、キシレン、１，２，
４−トリクロロベンゼン、ジメチルホルムアミド（ＤＭ
Ｆ）等が好ましいが、これに限定されることはない。
【００４１】本実施例における電子素子のうちＦＥＴ素
子の製造方法を図９を参照して説明する。 （１）ｎ−ドープされたシリコン基板１１の片側を熱酸
化してＳｉＯ2 からなるゲート絶縁層１２を形成する。 （２）シリコン基板を適当な温度に加熱し、ゲート絶縁
層の上にＰＴＦＥロッド１３を適当な圧力で押圧し、一
定方向に一定速度で掃引してＰＴＦＥ配向薄膜１４を積
層する。 （３）ＰＴＦＥ配向薄膜１４を積層したゲート絶縁層１
２の上に真空蒸着装置にてクロム及び金から構成される
櫛形のソース及びドレイン電極１５を設ける。 （４）有機電子材料からなる有機層１６を気相からの蒸
着法または溶液からのキャスト法にてソース及びドレイ
ン電極上及びこれらの電極間に連続的に配置・形成す
る。 （５）素子が形成されてない方のシリコン基板を研磨
し、表面層を削り取って基板１１自身をゲート電極とす
る。この後、金線を銀ペーストにて３種類の各電極と接
続し、取出線とする。
子の製造方法を図９を参照して説明する。 （１）ｎ−ドープされたシリコン基板１１の片側を熱酸
化してＳｉＯ2 からなるゲート絶縁層１２を形成する。 （２）シリコン基板を適当な温度に加熱し、ゲート絶縁
層の上にＰＴＦＥロッド１３を適当な圧力で押圧し、一
定方向に一定速度で掃引してＰＴＦＥ配向薄膜１４を積
層する。 （３）ＰＴＦＥ配向薄膜１４を積層したゲート絶縁層１
２の上に真空蒸着装置にてクロム及び金から構成される
櫛形のソース及びドレイン電極１５を設ける。 （４）有機電子材料からなる有機層１６を気相からの蒸
着法または溶液からのキャスト法にてソース及びドレイ
ン電極上及びこれらの電極間に連続的に配置・形成す
る。 （５）素子が形成されてない方のシリコン基板を研磨
し、表面層を削り取って基板１１自身をゲート電極とす
る。この後、金線を銀ペーストにて３種類の各電極と接
続し、取出線とする。
【００４２】有機電子材料層１６とゲート電極とを隔て
るゲート絶縁材料１２としての無機材料としてはＳｉＯ
2 、Ｔａ2Ｏ5等有機電子材料層１６としてはシアノエチ
ルプルラン、ポリビニルアルコール等の高分子系絶縁材
料が挙げられるがこれに限定されない。また、高分子系
絶縁材料を用いる場合は、ゲート絶縁層１２は例えば溶
液からのスピンコーティングによって形成し得る。
るゲート絶縁材料１２としての無機材料としてはＳｉＯ
2 、Ｔａ2Ｏ5等有機電子材料層１６としてはシアノエチ
ルプルラン、ポリビニルアルコール等の高分子系絶縁材
料が挙げられるがこれに限定されない。また、高分子系
絶縁材料を用いる場合は、ゲート絶縁層１２は例えば溶
液からのスピンコーティングによって形成し得る。
【００４３】また、本実施例はこのようなＦＥＴ素子以
外にも、本実施例に係わる導電性有機材料を対向する２
つの電極の間に連続的に配置させた形態を持つ電子素子
にも有効に適用し得る。
外にも、本実施例に係わる導電性有機材料を対向する２
つの電極の間に連続的に配置させた形態を持つ電子素子
にも有効に適用し得る。
【００４４】以下具体例を用いてさらに詳細に説明す
る。 （実施例１）ＰＴＦＥ配向膜を形成したガラス基板を真
空蒸着装置内に入れ、１×１０-5Ｔｏｒｒの真空下で
５，５′′′′′−ジメチルセキシィチオフェン（以下
ＤＭＳｘＴ）を蒸着させた。蒸着は、タングステンボー
トに１０ｍｇのＤＭＳｘＴを入れ、蒸着源から基板面ま
での距離を１０ｃｍとし、抵抗加熱により行った。この
時蒸着源に流れた電流は２９〜３０Ａｍｐｓであった。
ＰＴＦＥ配向膜上に形成されたＤＭＳｘＴ膜に対しＴＥ
Ｍ(透過型電子顕微鏡)及び吸収スペクトルの２色性を測
定した。図１にＤＭＳｘＴの吸収スペクトルを示す。Ｐ
ＴＦＥ分子鎖に対して平行方向の吸収が大きく観測さ
れ、特にπ−π*遷移の光吸収エネルギーである３．６
ｅＶにおいてＰＴＦＥ分子鎖方向(ＰＴＦＥの配向方
向）に対する配向したオリゴチオフェン分子の吸収強度
比は平行方向／垂直方向で約１．９４であった。さらに
ＰＴＦＥ配向膜を使用しないガラス基板のみに蒸着した
ＤＭＳｘＴは基板面に対しオリゴチオフェンの分子鎖が
垂直に立った状態で結晶化しているのに対し、ＰＴＦＥ
配向膜上に形成されたオリゴチオフェンは分子鎖がＰＴ
ＦＥ配向方向に平行に配向されて結晶化していることが
確認された。図２（ａ）に配向させたＤＭＳｘＴ膜のＴ
ＥＭ写真、及び図２（ｂ）に電子線回折図を示す。
る。 （実施例１）ＰＴＦＥ配向膜を形成したガラス基板を真
空蒸着装置内に入れ、１×１０-5Ｔｏｒｒの真空下で
５，５′′′′′−ジメチルセキシィチオフェン（以下
ＤＭＳｘＴ）を蒸着させた。蒸着は、タングステンボー
トに１０ｍｇのＤＭＳｘＴを入れ、蒸着源から基板面ま
での距離を１０ｃｍとし、抵抗加熱により行った。この
時蒸着源に流れた電流は２９〜３０Ａｍｐｓであった。
ＰＴＦＥ配向膜上に形成されたＤＭＳｘＴ膜に対しＴＥ
Ｍ(透過型電子顕微鏡)及び吸収スペクトルの２色性を測
定した。図１にＤＭＳｘＴの吸収スペクトルを示す。Ｐ
ＴＦＥ分子鎖に対して平行方向の吸収が大きく観測さ
れ、特にπ−π*遷移の光吸収エネルギーである３．６
ｅＶにおいてＰＴＦＥ分子鎖方向(ＰＴＦＥの配向方
向）に対する配向したオリゴチオフェン分子の吸収強度
比は平行方向／垂直方向で約１．９４であった。さらに
ＰＴＦＥ配向膜を使用しないガラス基板のみに蒸着した
ＤＭＳｘＴは基板面に対しオリゴチオフェンの分子鎖が
垂直に立った状態で結晶化しているのに対し、ＰＴＦＥ
配向膜上に形成されたオリゴチオフェンは分子鎖がＰＴ
ＦＥ配向方向に平行に配向されて結晶化していることが
確認された。図２（ａ）に配向させたＤＭＳｘＴ膜のＴ
ＥＭ写真、及び図２（ｂ）に電子線回折図を示す。
【００４５】（実施例２）ＰＴＦＥ配向膜を形成したガ
ラス基板を真空蒸着装置内に入れ、１×１０-5Ｔｏｒｒ
の真空下で５，５′′′′−ジメチルクウィンキチオフ
ェン（以下ＤＭＱｑＴ）を蒸着させた。蒸着は、タング
ステンボートに１０ｍｇのＤＭＱｑＴを入れ、蒸着源か
ら基板面までの距離を１０ｃｍとし、抵抗加熱により行
った。この時蒸着源に流れた電流は２６〜２７Ａｍｐｓ
であった。図３にＤＭＱｑＴの吸収スペクトルを示す。
ＰＴＦＥ分子鎖に対して平行方向の吸収が大きく観測さ
れ、特にπ−π*遷移の光吸収エネルギーである３．６
ｅＶにおいてＰＴＦＥ分子鎖方向（ＰＴＦＥの配向方
向）に対する吸収強度比は平行方向／垂直方向で約１．
４５であった。さらにＰＴＦＥ配向膜を使用しないガラ
ス基板のみに蒸着したＤＭＱｑＴは基板面に対しオリゴ
チオフェンの分子鎖が垂直に立った状態で結晶化してい
るのに対し、ＰＴＦＥ配向膜上に形成されたオリゴチオ
フェンは分子鎖がＰＴＦＥ配向方向に平行に配向されて
結晶化していることが確認された。図４（ａ）に配向さ
せたＤＭＱｑＴ膜のＴＥＭ写真、及び図４（ｂ）に電子
線回折図を示す。
ラス基板を真空蒸着装置内に入れ、１×１０-5Ｔｏｒｒ
の真空下で５，５′′′′−ジメチルクウィンキチオフ
ェン（以下ＤＭＱｑＴ）を蒸着させた。蒸着は、タング
ステンボートに１０ｍｇのＤＭＱｑＴを入れ、蒸着源か
ら基板面までの距離を１０ｃｍとし、抵抗加熱により行
った。この時蒸着源に流れた電流は２６〜２７Ａｍｐｓ
であった。図３にＤＭＱｑＴの吸収スペクトルを示す。
ＰＴＦＥ分子鎖に対して平行方向の吸収が大きく観測さ
れ、特にπ−π*遷移の光吸収エネルギーである３．６
ｅＶにおいてＰＴＦＥ分子鎖方向（ＰＴＦＥの配向方
向）に対する吸収強度比は平行方向／垂直方向で約１．
４５であった。さらにＰＴＦＥ配向膜を使用しないガラ
ス基板のみに蒸着したＤＭＱｑＴは基板面に対しオリゴ
チオフェンの分子鎖が垂直に立った状態で結晶化してい
るのに対し、ＰＴＦＥ配向膜上に形成されたオリゴチオ
フェンは分子鎖がＰＴＦＥ配向方向に平行に配向されて
結晶化していることが確認された。図４（ａ）に配向さ
せたＤＭＱｑＴ膜のＴＥＭ写真、及び図４（ｂ）に電子
線回折図を示す。
【００４６】（実施例３）ＰＴＦＥ配向膜を形成したガ
ラス基板を真空蒸着装置内に入れ、１×１０-5Ｔｏｒｒ
の真空下で５，５′′′−ジメチルクウォーターチオフ
ェン（以下ＤＭＱｔＴ）を蒸着させた。蒸着は、タング
ステンボートに１０ｍｇのＤＭＱｔＴを入れ、蒸着源か
ら基板面までの距離を１０ｃｍとし、抵抗加熱により行
った。この時蒸着源に流れた電流は２３〜２４Ａｍｐｓ
であった。図５にＤＭＱｔＴの吸収スペクトルを示す。
ＰＴＦＥ分子鎖に対して平行方向の吸収が大きく観測さ
れ、特にπ−π*遷移の光吸収エネルギーである３．６
ｅＶにおいてＰＴＦＥ分子鎖方向（ＰＴＦＥの配向方
向）に対する吸収強度比は平行方向／垂直方向比で約
１．６であった。さらにＰＴＦＥ配向膜を使用しないガ
ラス基板のみに蒸着したＤＭＱｔＴは基板面に対しオリ
ゴチオフェンの分子鎖が垂直に立った状態で結晶化して
いるのに対し、ＰＴＦＥ配向膜上に形成されたオリゴチ
オフェンは分子鎖がＰＴＦＥ配向方向に平行に配向され
て結晶化していることが確認された。図６に配向させた
ＤＭＱｔＴのＴＥＭ写真、及び図７に電子線回折図を示
す。
ラス基板を真空蒸着装置内に入れ、１×１０-5Ｔｏｒｒ
の真空下で５，５′′′−ジメチルクウォーターチオフ
ェン（以下ＤＭＱｔＴ）を蒸着させた。蒸着は、タング
ステンボートに１０ｍｇのＤＭＱｔＴを入れ、蒸着源か
ら基板面までの距離を１０ｃｍとし、抵抗加熱により行
った。この時蒸着源に流れた電流は２３〜２４Ａｍｐｓ
であった。図５にＤＭＱｔＴの吸収スペクトルを示す。
ＰＴＦＥ分子鎖に対して平行方向の吸収が大きく観測さ
れ、特にπ−π*遷移の光吸収エネルギーである３．６
ｅＶにおいてＰＴＦＥ分子鎖方向（ＰＴＦＥの配向方
向）に対する吸収強度比は平行方向／垂直方向比で約
１．６であった。さらにＰＴＦＥ配向膜を使用しないガ
ラス基板のみに蒸着したＤＭＱｔＴは基板面に対しオリ
ゴチオフェンの分子鎖が垂直に立った状態で結晶化して
いるのに対し、ＰＴＦＥ配向膜上に形成されたオリゴチ
オフェンは分子鎖がＰＴＦＥ配向方向に平行に配向され
て結晶化していることが確認された。図６に配向させた
ＤＭＱｔＴのＴＥＭ写真、及び図７に電子線回折図を示
す。
【００４７】（実施例４）ＰＴＦＥ配向膜を形成したガ
ラス基板を真空蒸着装置内に入れ、１×１０-5Ｔｏｒｒ
の真空下で５，５′′′′−ジメチルクウィンキチオフ
ェン（以下ＤＭＱｑＴ）を蒸着させた。この蒸着の際に
は、ＰＴＦＥ配向膜が形成されているガラス基板を８０
℃にて加熱し続けていた。蒸着は、タングステンボート
に２ｍｇのＤＭＱｑＴを入れ、蒸着源から基板面までの
距離を１０ｃｍとし、抵抗加熱により行った。この時蒸
着源に流れた電流は２６〜２７Ａｍｐｓであった。ＰＴ
ＦＥ配向膜上に形成されたＤＭＱｑＴ膜に対しＴＥＭ
（透過型電子顕微鏡）及び吸収スペクトルの２色性を測
定した。図８にＤＭＱｑＴの吸収スペクトルを示す。Ｐ
ＴＦＥ分子鎖に対して平行方向の吸収が大きく観測さ
れ、特にπ−π*遷移の光吸収エネルギーである３．６
ｅＶにおいてＰＴＦＥ分子鎖方向（ＰＴＦＥの配向方
向）に対する配向したオリゴチオフェン分子の吸収強度
比は平行方向／垂直方向で約２．４４であった。
ラス基板を真空蒸着装置内に入れ、１×１０-5Ｔｏｒｒ
の真空下で５，５′′′′−ジメチルクウィンキチオフ
ェン（以下ＤＭＱｑＴ）を蒸着させた。この蒸着の際に
は、ＰＴＦＥ配向膜が形成されているガラス基板を８０
℃にて加熱し続けていた。蒸着は、タングステンボート
に２ｍｇのＤＭＱｑＴを入れ、蒸着源から基板面までの
距離を１０ｃｍとし、抵抗加熱により行った。この時蒸
着源に流れた電流は２６〜２７Ａｍｐｓであった。ＰＴ
ＦＥ配向膜上に形成されたＤＭＱｑＴ膜に対しＴＥＭ
（透過型電子顕微鏡）及び吸収スペクトルの２色性を測
定した。図８にＤＭＱｑＴの吸収スペクトルを示す。Ｐ
ＴＦＥ分子鎖に対して平行方向の吸収が大きく観測さ
れ、特にπ−π*遷移の光吸収エネルギーである３．６
ｅＶにおいてＰＴＦＥ分子鎖方向（ＰＴＦＥの配向方
向）に対する配向したオリゴチオフェン分子の吸収強度
比は平行方向／垂直方向で約２．４４であった。
【００４８】（実施例５）以下の方法に従って、５，
５′′′′′−ジメチルセクシチオフェンを合成した。
ｎ−ブロモサクシンイミド０．１モル（１７．８０ｇ）
及び２，２′−ビチオフェン０．１モル（１６．６３
ｇ）をそれぞれ１２５ｍｌのメタノールに懸濁または溶
解させて混合し、５−ブロモ−２，２′−ビチオフェン
を合成した。
５′′′′′−ジメチルセクシチオフェンを合成した。
ｎ−ブロモサクシンイミド０．１モル（１７．８０ｇ）
及び２，２′−ビチオフェン０．１モル（１６．６３
ｇ）をそれぞれ１２５ｍｌのメタノールに懸濁または溶
解させて混合し、５−ブロモ−２，２′−ビチオフェン
を合成した。
【００４９】一方、R. M. Kellogg 他、ジャーナル・オ
ブ・オーガニック・ケミストリ第３３巻２９０２−２９
０９頁（R. M. Kellogg et al, J.Org.Chem., 33, 2902
(1968年））に記載されている方法にしたがって２−メ
チル−５−ブロモチオフェンを合成し、真空蒸留で精製
した。これから０．０９２ｍｏｌ（１６．８０ｇ）を分
取し、６０ｍｌのジエチルエーテルに溶解させ、これを
分液ロートを通して、等モルのマグネシウム（２．２４
ｇ）を分散させたジエチルエーテル１２０ｍｌ中に加え
て４時間撹拌し、グリニヤール試薬を調製した。これに
触媒量（０．７５ｇ）の１，３−ビス（ジフェニルフォ
スフィノ）プロパンニッケル（II）クロライドを加え、
次いで上で合成した５−ブロモ−２，２′−ビチオフェ
ンを７０ｍｌのジエチルエーテルに溶解させた溶液を滴
下して、一昼夜撹拌した後４時間還流して下記式（化
４）で示される黄褐色の５−メチル−２，２′：５′，
２′′−ターチオフェン（１６．５ｇ）を得た。これを
３２０ｍｌのメタノールから再結晶して８．７ｇの結晶
を得た。
ブ・オーガニック・ケミストリ第３３巻２９０２−２９
０９頁（R. M. Kellogg et al, J.Org.Chem., 33, 2902
(1968年））に記載されている方法にしたがって２−メ
チル−５−ブロモチオフェンを合成し、真空蒸留で精製
した。これから０．０９２ｍｏｌ（１６．８０ｇ）を分
取し、６０ｍｌのジエチルエーテルに溶解させ、これを
分液ロートを通して、等モルのマグネシウム（２．２４
ｇ）を分散させたジエチルエーテル１２０ｍｌ中に加え
て４時間撹拌し、グリニヤール試薬を調製した。これに
触媒量（０．７５ｇ）の１，３−ビス（ジフェニルフォ
スフィノ）プロパンニッケル（II）クロライドを加え、
次いで上で合成した５−ブロモ−２，２′−ビチオフェ
ンを７０ｍｌのジエチルエーテルに溶解させた溶液を滴
下して、一昼夜撹拌した後４時間還流して下記式（化
４）で示される黄褐色の５−メチル−２，２′：５′，
２′′−ターチオフェン（１６．５ｇ）を得た。これを
３２０ｍｌのメタノールから再結晶して８．７ｇの結晶
を得た。
【００５０】
【化４】
【００５１】さらに、この結晶から4.0gを分取して40ml
のアセトンに溶解させ、一方で3.0gのn-ブロモサクシン
イミドを40mlのアセトンに溶解させて２つの溶液を調製
した。これらの溶液を混合して５−メチル−５′′−ブ
ロモ−２，２′：５′，２′′−ターチオフェンの沈澱
を得てこれを濾過し、多量の水で洗浄した。この沈澱を
750 mlのメタノールから再結晶して2.52gの結晶を得
た。
のアセトンに溶解させ、一方で3.0gのn-ブロモサクシン
イミドを40mlのアセトンに溶解させて２つの溶液を調製
した。これらの溶液を混合して５−メチル−５′′−ブ
ロモ−２，２′：５′，２′′−ターチオフェンの沈澱
を得てこれを濾過し、多量の水で洗浄した。この沈澱を
750 mlのメタノールから再結晶して2.52gの結晶を得
た。
【００５２】次いで、ビス（トリフェニルフォスフィ
ン）ニッケル（II）クロライド1.93 g、亜鉛粉末3.86g
及びテトラブチルアンモニウムヨージド10.91 gの固形
混合物に蒸留したＴＨＦ70mlを加え、撹拌して懸濁液の
色が濃い赤褐色を呈したのち、上記の結晶をこの懸濁液
中に投入した。これを約80℃に加熱して５時間還流した
後溶液を冷却し、３規定の塩酸１２０ｍｌで処理して
１．２ｇの赤褐色の５，５′′′′′−ジメチルセクシ
チオフェンの固体を得た。さらにこれをクロルベンゼン
から再結晶して橙色の金属光沢を持つ結晶を得た。
ン）ニッケル（II）クロライド1.93 g、亜鉛粉末3.86g
及びテトラブチルアンモニウムヨージド10.91 gの固形
混合物に蒸留したＴＨＦ70mlを加え、撹拌して懸濁液の
色が濃い赤褐色を呈したのち、上記の結晶をこの懸濁液
中に投入した。これを約80℃に加熱して５時間還流した
後溶液を冷却し、３規定の塩酸１２０ｍｌで処理して
１．２ｇの赤褐色の５，５′′′′′−ジメチルセクシ
チオフェンの固体を得た。さらにこれをクロルベンゼン
から再結晶して橙色の金属光沢を持つ結晶を得た。
【００５３】以下に５，５′′′′′−ジメチルセクシ
チオフェンを有機半導体層（有機電子材料層１６）とし
てシリコン／ＰＴＦＥ上に蒸着したＦＥＴ素子の作製方
法を記す。
チオフェンを有機半導体層（有機電子材料層１６）とし
てシリコン／ＰＴＦＥ上に蒸着したＦＥＴ素子の作製方
法を記す。
【００５４】熱酸化膜が片側表面に形成されているn-ド
ープされたシリコン基板１１の熱酸化膜上に、以下のよ
うにしてＰＴＦＥ配向膜１４を形成した。すなわち、ゲ
ート絶縁層１２となる熱酸化膜を有するシリコン基板１
１の基板温度を300 ℃まで加熱し、基板温度とほぼ同じ
温度にまで加熱したＰＴＦＥロッド１３によって基板に
圧力(1kg/cm2)を加えながら基板上を一定方向に一定速
度(1mm/sec)でスライドさせることにより形成した。本
実施例においては熱酸化膜及びＰＴＦＥ配向膜１４の厚
みはそれぞれ１００ｎｍ及び５０ｎｍであった。熱酸化
膜及びＰＴＦＥ配向膜１４の厚みは、他の実施例でも全
て同じにした。次に、作製したＰＴＦＥ配向膜１４上に
ソース及びドレイン電極１５として用いる櫛形電極形成
のためのマスクをつけながら、1×10-5 Torrの真空下で
クロム及び金を蒸着した。クロム層を約１５ nm形成し
た後、金層を約150nm蒸着した。この際には、基板と金
電極との密着性を向上させるためにクロム層を蒸着した
後、金の蒸着を行なっている。
ープされたシリコン基板１１の熱酸化膜上に、以下のよ
うにしてＰＴＦＥ配向膜１４を形成した。すなわち、ゲ
ート絶縁層１２となる熱酸化膜を有するシリコン基板１
１の基板温度を300 ℃まで加熱し、基板温度とほぼ同じ
温度にまで加熱したＰＴＦＥロッド１３によって基板に
圧力(1kg/cm2)を加えながら基板上を一定方向に一定速
度(1mm/sec)でスライドさせることにより形成した。本
実施例においては熱酸化膜及びＰＴＦＥ配向膜１４の厚
みはそれぞれ１００ｎｍ及び５０ｎｍであった。熱酸化
膜及びＰＴＦＥ配向膜１４の厚みは、他の実施例でも全
て同じにした。次に、作製したＰＴＦＥ配向膜１４上に
ソース及びドレイン電極１５として用いる櫛形電極形成
のためのマスクをつけながら、1×10-5 Torrの真空下で
クロム及び金を蒸着した。クロム層を約１５ nm形成し
た後、金層を約150nm蒸着した。この際には、基板と金
電極との密着性を向上させるためにクロム層を蒸着した
後、金の蒸着を行なっている。
【００５５】作製した電極１５の一部をアルミホイル等
にて覆いながら、有機半導体層である５，５′′′′′
−ジメチルセクシチオフェン（以下ＤＭＳｘＴ）を蒸着
した。この蒸着は、タングステンボートに１０ｍｇのＤ
ＭＳｘＴを入れ、蒸着源から基板面までの距離を１０ｃ
ｍとし、抵抗加熱により行った。
にて覆いながら、有機半導体層である５，５′′′′′
−ジメチルセクシチオフェン（以下ＤＭＳｘＴ）を蒸着
した。この蒸着は、タングステンボートに１０ｍｇのＤ
ＭＳｘＴを入れ、蒸着源から基板面までの距離を１０ｃ
ｍとし、抵抗加熱により行った。
【００５６】この時蒸着源に流れた電流は２９〜３０Ａ
であり、ＤＭＳｘＴ層の厚みは約５００ｎｍであった。
ここで、先に作製した櫛形電極をＦＥＴ素子のソース及
びドレイン電極１５とし、素子を形成していない側のシ
リコン基板を研磨し、空気中において形成された表面酸
化膜を削り取ることにより、シリコン基板１１自身をゲ
ート電極とし、熱酸化膜をゲート絶縁層にとした。本実
施例で作製したＦＥＴ素子におけるチャネル長は２００
μｍ、チャネル幅は６ｍｍであった。さらに、測定はＦ
ＥＴ素子の各電極に直径０．１ｍｍの金線を銀ぺースト
にて接続し、半導体パラメーターアナライザー（4145Ａ
Yokogawa-Hewlett-Packard, Ltd）によってＩ-Ｖ特性
を測定し移動度を算出した。移動度の算出はS.M.Sze, "
Physics of semiconductor device", ２nd ed., 440 (W
iley, New York, 1981)において示されている移動度の
算出式を用いて行った。即ち、Ｉ−Ｖ特性の線形領域に
おいては、下記式（数１）の関係が成立する。
であり、ＤＭＳｘＴ層の厚みは約５００ｎｍであった。
ここで、先に作製した櫛形電極をＦＥＴ素子のソース及
びドレイン電極１５とし、素子を形成していない側のシ
リコン基板を研磨し、空気中において形成された表面酸
化膜を削り取ることにより、シリコン基板１１自身をゲ
ート電極とし、熱酸化膜をゲート絶縁層にとした。本実
施例で作製したＦＥＴ素子におけるチャネル長は２００
μｍ、チャネル幅は６ｍｍであった。さらに、測定はＦ
ＥＴ素子の各電極に直径０．１ｍｍの金線を銀ぺースト
にて接続し、半導体パラメーターアナライザー（4145Ａ
Yokogawa-Hewlett-Packard, Ltd）によってＩ-Ｖ特性
を測定し移動度を算出した。移動度の算出はS.M.Sze, "
Physics of semiconductor device", ２nd ed., 440 (W
iley, New York, 1981)において示されている移動度の
算出式を用いて行った。即ち、Ｉ−Ｖ特性の線形領域に
おいては、下記式（数１）の関係が成立する。
【００５７】
【数１】
【００５８】ここで、Ｃ0 は単位面積当たりのゲート絶
縁層のキャパシタンス、Ｚはチャネル幅、Ｌはチャネル
長、ＶTは閾値電圧、ＶG 及びＶDはそれぞれゲート電圧
及びドレイン電極電圧を指している。なお、本実施例の
ようにシリコン熱酸化膜の上にテフロン配向膜を形成し
た場合には、算出式で用いるキャパシタンスはシリコン
熱酸化膜のキャパシタンスとＰＴＦＥのキャパシタンス
との直列キャパシタンスとなる。さらに（数１）におい
て、ドレイン電圧(ＶD）を一定としてゲート電圧
（ＶG）の変化に対するドレイン電流（ＩD）の差分をと
ると（数１）は簡略化され、下記式（数２）となる。
縁層のキャパシタンス、Ｚはチャネル幅、Ｌはチャネル
長、ＶTは閾値電圧、ＶG 及びＶDはそれぞれゲート電圧
及びドレイン電極電圧を指している。なお、本実施例の
ようにシリコン熱酸化膜の上にテフロン配向膜を形成し
た場合には、算出式で用いるキャパシタンスはシリコン
熱酸化膜のキャパシタンスとＰＴＦＥのキャパシタンス
との直列キャパシタンスとなる。さらに（数１）におい
て、ドレイン電圧(ＶD）を一定としてゲート電圧
（ＶG）の変化に対するドレイン電流（ＩD）の差分をと
ると（数１）は簡略化され、下記式（数２）となる。
【００５９】
【数２】
【００６０】この簡略化された式にI-V特性より得られ
た数値を代入し、移動度を算出した。ここで、ソース及
びドレイン電極に印加される電界の方向とＰＴＦＥ分子
配向鎖との方向を一致させた。この結果、1.4×10-2cm2
/V/sの移動度を得た。また、ソース及びドレイン電極に
印可される電界の方向とＰＴＦＥ分子配向鎖との方向を
垂直に設定し、他の作製条件を等しくした素子を作製し
て移動度を求めた。素子はチャネル幅200μm、チャネル
長６mmにて作製した。前述した実施例と同様の手法によ
って移動度を求めたところ、2.36×10-3 cm2/V/sの移動
度が得られ、配向方向における移動度の異方性が確認さ
れた。
た数値を代入し、移動度を算出した。ここで、ソース及
びドレイン電極に印加される電界の方向とＰＴＦＥ分子
配向鎖との方向を一致させた。この結果、1.4×10-2cm2
/V/sの移動度を得た。また、ソース及びドレイン電極に
印可される電界の方向とＰＴＦＥ分子配向鎖との方向を
垂直に設定し、他の作製条件を等しくした素子を作製し
て移動度を求めた。素子はチャネル幅200μm、チャネル
長６mmにて作製した。前述した実施例と同様の手法によ
って移動度を求めたところ、2.36×10-3 cm2/V/sの移動
度が得られ、配向方向における移動度の異方性が確認さ
れた。
【００６１】（実施例６）熱酸化膜（100nm厚）が表面
に形成されているｎ-ドープされたシリコン基板１１の
熱酸化膜上に、実施例５と同様にして、ＰＴＦＥ配向膜
１４と電極１５を順次形成した。この後、作製した電極
の一部をアルミホイル等にて覆いながら５，５′′′′
−ジメチルクウィンキチオフェン（以下ＤＭＱｑＴ）を
有機半導体層１６として蒸着した。蒸着は、タングステ
ンボートに10 mgのDMQqTを入れ、蒸着源から基板面まで
の距離を10cmとし、抵抗加熱により行った。この時蒸着
源に流れた電流は26〜27Aであり、DMQqT層の厚みは約50
0 nmであった。またこの時、素子のチャネル幅は100μ
m、チャネル長は６mmで作製を行ない、実施例５と同様
にＦＥＴ素子を作製した。
に形成されているｎ-ドープされたシリコン基板１１の
熱酸化膜上に、実施例５と同様にして、ＰＴＦＥ配向膜
１４と電極１５を順次形成した。この後、作製した電極
の一部をアルミホイル等にて覆いながら５，５′′′′
−ジメチルクウィンキチオフェン（以下ＤＭＱｑＴ）を
有機半導体層１６として蒸着した。蒸着は、タングステ
ンボートに10 mgのDMQqTを入れ、蒸着源から基板面まで
の距離を10cmとし、抵抗加熱により行った。この時蒸着
源に流れた電流は26〜27Aであり、DMQqT層の厚みは約50
0 nmであった。またこの時、素子のチャネル幅は100μ
m、チャネル長は６mmで作製を行ない、実施例５と同様
にＦＥＴ素子を作製した。
【００６２】さらに、実施例５と同様の手法にて素子の
Ｉ−Ｖ特性を測定し、移動度を求めたところ3.5×10-3c
m2/V/sという移動度を得た。本実施例の素子においても
ソース及びドレイン電極に印加される電界の方向とＰＴ
ＦＥ分子配向鎖との方向を一致させた。また、ソース及
びドレイン電極に印可される電界の方向とＰＴＦＥ分子
配向鎖との方向を垂直に設定したＦＥＴ素子を、先に記
述した素子と同様の条件にて作製し、移動度を求めた。
素子はチャネル幅200μm、チャネル長６mmにて作製し、
4.74×10-4 cm2/V/sの移動度が得られ、実施例５と同様
に移動度の配向方向における異方性が確認された。 （比較例）熱酸化膜(100nm）が表面に形成されているn-
ドープされたシリコン基板の熱酸化膜上に、実施例５と
同様に櫛形のソース及びドレイン電極を形成した。クロ
ム及び金の膜厚は実施例５と等しくした。作製した電極
の一部をアルミホイル等にて覆いながら実施例６と同様
にDMQqT を蒸着した。素子を形成していない側のシリコ
ン基板を研磨し、空気中において形成された表面酸化膜
を削り取ることにより、シリコン基板自身をゲート電極
としてＦＥＴ素子を作製した。本比較例で作製したＦＥ
Ｔ素子におけるチャネル長は200μm、チャネル幅は6mm
であった。
Ｉ−Ｖ特性を測定し、移動度を求めたところ3.5×10-3c
m2/V/sという移動度を得た。本実施例の素子においても
ソース及びドレイン電極に印加される電界の方向とＰＴ
ＦＥ分子配向鎖との方向を一致させた。また、ソース及
びドレイン電極に印可される電界の方向とＰＴＦＥ分子
配向鎖との方向を垂直に設定したＦＥＴ素子を、先に記
述した素子と同様の条件にて作製し、移動度を求めた。
素子はチャネル幅200μm、チャネル長６mmにて作製し、
4.74×10-4 cm2/V/sの移動度が得られ、実施例５と同様
に移動度の配向方向における異方性が確認された。 （比較例）熱酸化膜(100nm）が表面に形成されているn-
ドープされたシリコン基板の熱酸化膜上に、実施例５と
同様に櫛形のソース及びドレイン電極を形成した。クロ
ム及び金の膜厚は実施例５と等しくした。作製した電極
の一部をアルミホイル等にて覆いながら実施例６と同様
にDMQqT を蒸着した。素子を形成していない側のシリコ
ン基板を研磨し、空気中において形成された表面酸化膜
を削り取ることにより、シリコン基板自身をゲート電極
としてＦＥＴ素子を作製した。本比較例で作製したＦＥ
Ｔ素子におけるチャネル長は200μm、チャネル幅は6mm
であった。
【００６３】実施例５と同様の手法により移動度を求め
たところ、このＰＴＦＥ配向膜を持たずにDMQqT をシリ
コン熱酸化膜上に直接蒸着したＦＥＴ素子においては移
動度が2.5×10-4cm2/V/sであった。なお、５，
５′′′′−ジメチルクウィンキチオフェンの合成は、
特開平４−１３３３５１号公報にみられる記述に従っ
た。
たところ、このＰＴＦＥ配向膜を持たずにDMQqT をシリ
コン熱酸化膜上に直接蒸着したＦＥＴ素子においては移
動度が2.5×10-4cm2/V/sであった。なお、５，
５′′′′−ジメチルクウィンキチオフェンの合成は、
特開平４−１３３３５１号公報にみられる記述に従っ
た。
【００６４】（実施例７）熱酸化膜が表面に形成されて
いるn-ドープされたシリコン基板１１の熱酸化膜上に実
施例５と同様にして、ＰＴＦＥ配向膜１４と電極１５を
順次形成した。この後、電極の一部をアルミホイル等に
て覆いながら５，５′′′−ジメチルクウォータチオフ
ェン（以下ＤＭＱｔＴ）及び５，５′′′′−ジメチル
クウィンキチオフェン（以下DMQqT）を共蒸着した。蒸
着は、タングステンボートに6.6mgのDMQtT及び3.4mgのD
MQqTをそれぞれ入れ、蒸着源から基板面までの距離を10
cmとし、抵抗加熱により行った。この時蒸着源に流れ
た電流は24〜26 Aであった。実施例５と同様にＦＥＴ素
子を作製し、本実施例においては素子のチャネル幅は20
0μm、チャネル長は６ｍｍとした。実施例５と同様に移
動度を求めたところ、6.4×10-2cm2/V/sという高い移動
度が得られた。
いるn-ドープされたシリコン基板１１の熱酸化膜上に実
施例５と同様にして、ＰＴＦＥ配向膜１４と電極１５を
順次形成した。この後、電極の一部をアルミホイル等に
て覆いながら５，５′′′−ジメチルクウォータチオフ
ェン（以下ＤＭＱｔＴ）及び５，５′′′′−ジメチル
クウィンキチオフェン（以下DMQqT）を共蒸着した。蒸
着は、タングステンボートに6.6mgのDMQtT及び3.4mgのD
MQqTをそれぞれ入れ、蒸着源から基板面までの距離を10
cmとし、抵抗加熱により行った。この時蒸着源に流れ
た電流は24〜26 Aであった。実施例５と同様にＦＥＴ素
子を作製し、本実施例においては素子のチャネル幅は20
0μm、チャネル長は６ｍｍとした。実施例５と同様に移
動度を求めたところ、6.4×10-2cm2/V/sという高い移動
度が得られた。
【００６５】また、DMQtTおよびDMQqTを当重量仕込み、
同様に蒸着してＦＥＴ素子を作製した場合には、2.9×1
0-2cm2/V/sの移動度を得た。ここで、混合するオリゴチ
オフェン化合物の種類及び混合比はこの実施例に特に限
定されるものではない。なお、本実施例の素子において
もソース及びドレイン電極に印加される電界の方向とＰ
ＴＦＥ分子配向鎖との方向を一致させた。
同様に蒸着してＦＥＴ素子を作製した場合には、2.9×1
0-2cm2/V/sの移動度を得た。ここで、混合するオリゴチ
オフェン化合物の種類及び混合比はこの実施例に特に限
定されるものではない。なお、本実施例の素子において
もソース及びドレイン電極に印加される電界の方向とＰ
ＴＦＥ分子配向鎖との方向を一致させた。
【００６６】図１０にDMQtT/DMQqT 混合薄膜(DMQtT/DMQ
qTの仕込み比、1/1)の偏光スペクトルを示す。460nmと4
00nm及び500nmと430nmのピークはそれぞれDMQtTおよびD
MQqTに帰属され、ＰＴＦＥ配向鎖に平行の吸光度がこれ
に垂直の吸光度よりも大きいことが分かる。これは、混
合薄膜においても両方の化合物の分子長軸が共にＰＴＦ
Ｅ配向鎖に平行に配向していることを意味している。
qTの仕込み比、1/1)の偏光スペクトルを示す。460nmと4
00nm及び500nmと430nmのピークはそれぞれDMQtTおよびD
MQqTに帰属され、ＰＴＦＥ配向鎖に平行の吸光度がこれ
に垂直の吸光度よりも大きいことが分かる。これは、混
合薄膜においても両方の化合物の分子長軸が共にＰＴＦ
Ｅ配向鎖に平行に配向していることを意味している。
【００６７】なお比較例として、ＰＴＦＥ配向膜を持た
ず、DMQtTおよびDMQqTを単独でシリコン熱酸化膜上に直
接蒸着して作製したＦＥＴ素子においては、移動度はそ
れぞれ、1.4×10-4cm2/V/s及び2.5×10-4cm2/V/sであっ
た。これより、本実施例の移動度は、DMQtTおよびDMQqT
単独のものと比較してそれぞれ460及び130倍高い値であ
った。一般に、オリゴチオフェンの移動度は重合度の増
加に伴って向上するので、DMQtTとDMQqTとの混合物から
なる薄膜の移動度が両者単独のものよりも大きくなると
いうことは、明かに混合による特異な効果であると考え
られる。これは、配向による効果と区別して考える必要
があるが、本実施例のように２種類のオリゴチオフェン
化合物を同時に一方向に配向させることによって、より
優れた効果が実現できる。
ず、DMQtTおよびDMQqTを単独でシリコン熱酸化膜上に直
接蒸着して作製したＦＥＴ素子においては、移動度はそ
れぞれ、1.4×10-4cm2/V/s及び2.5×10-4cm2/V/sであっ
た。これより、本実施例の移動度は、DMQtTおよびDMQqT
単独のものと比較してそれぞれ460及び130倍高い値であ
った。一般に、オリゴチオフェンの移動度は重合度の増
加に伴って向上するので、DMQtTとDMQqTとの混合物から
なる薄膜の移動度が両者単独のものよりも大きくなると
いうことは、明かに混合による特異な効果であると考え
られる。これは、配向による効果と区別して考える必要
があるが、本実施例のように２種類のオリゴチオフェン
化合物を同時に一方向に配向させることによって、より
優れた効果が実現できる。
【００６８】なお、５，５′′′−ジメチルクウォータ
チオフェンの合成は、特開平４−１３３３５１号公報に
みられる記述に従った。 （実施例８）熱酸化膜（500 nm厚）が表面に形成されて
いるｎ−ドープされたシリコン基板１１の熱酸化膜に、
実施例５と同様にして、ＰＴＦＥ配向膜１４と電極１５
を順次に形成した。この素子構造上に１重量％にてキシ
レンに溶解させたポリ（２−メトキシ，５−（２′−エ
チルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）
（以下MEH-PPV）溶液をスピンコーティング法にて塗布
し、膜厚約150nmのMEH-PPV配向薄膜を作製した。この
時、素子のチャネル長は100 μmであり、チャネル幅は
６mmであった。実施例５と同様に移動度を求めたとこ
ろ、1.2×10-3cm2/V/sであった。
チオフェンの合成は、特開平４−１３３３５１号公報に
みられる記述に従った。 （実施例８）熱酸化膜（500 nm厚）が表面に形成されて
いるｎ−ドープされたシリコン基板１１の熱酸化膜に、
実施例５と同様にして、ＰＴＦＥ配向膜１４と電極１５
を順次に形成した。この素子構造上に１重量％にてキシ
レンに溶解させたポリ（２−メトキシ，５−（２′−エ
チルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）
（以下MEH-PPV）溶液をスピンコーティング法にて塗布
し、膜厚約150nmのMEH-PPV配向薄膜を作製した。この
時、素子のチャネル長は100 μmであり、チャネル幅は
６mmであった。実施例５と同様に移動度を求めたとこ
ろ、1.2×10-3cm2/V/sであった。
【００６９】比較例としてＰＴＦＥ配向膜１４が作製さ
れていないシリコン基板上にて、素子形態及び測定条件
を合わせた同条件でのＦＥＴ素子作製を行い移動度を測
定した結果、4.2×10-4cm2/V/sであった。なお、本実施
例の素子においてもソース及びドレイン電極に印加され
る電界の方向とＰＴＦＥ分子配向鎖との方向を一致させ
た。
れていないシリコン基板上にて、素子形態及び測定条件
を合わせた同条件でのＦＥＴ素子作製を行い移動度を測
定した結果、4.2×10-4cm2/V/sであった。なお、本実施
例の素子においてもソース及びドレイン電極に印加され
る電界の方向とＰＴＦＥ分子配向鎖との方向を一致させ
た。
【００７０】本実施例において、MEH-PPV 膜の配向性は
偏光スペクトルで観察する限り、オリゴチオフェンに比
べると顕著なものではない。しかしながら、ＦＥＴ素子
の特性は、とりわけ有機電子材料層１６とゲート絶縁層
１２との界面から約10nmまでの深さの有機電子材料層
（チャネル部）の特性に左右される。従って、たとえME
H-PPV 膜が全体として十分に配向していなくても、チャ
ネル部の配向性が良好であると素子の特性が向上するも
のと考えられる。本実施例におけるＰＴＦＥ配向膜の使
用による素子の移動度の向上は、このような作用によっ
て解釈できるものと思われる。
偏光スペクトルで観察する限り、オリゴチオフェンに比
べると顕著なものではない。しかしながら、ＦＥＴ素子
の特性は、とりわけ有機電子材料層１６とゲート絶縁層
１２との界面から約10nmまでの深さの有機電子材料層
（チャネル部）の特性に左右される。従って、たとえME
H-PPV 膜が全体として十分に配向していなくても、チャ
ネル部の配向性が良好であると素子の特性が向上するも
のと考えられる。本実施例におけるＰＴＦＥ配向膜の使
用による素子の移動度の向上は、このような作用によっ
て解釈できるものと思われる。
【００７１】なお、実施例８においてＭＥＨ−ＰＰＶ以
外にも溶剤に対する溶解性の優れたポリチオフェン誘導
体などの導電性高分子の溶液を同様にスピンコーティン
グ法などによってＦＥＴ素子構造上にキャストして、導
電性高分子膜を積層したＦＥＴ素子を作製し得る。ま
た、導電性高分子が溶剤に対する溶解性を持たない場合
であっても、電解重合法などの適当な方法を用いて導電
性高分子膜をＦＥＴ構造上に形成できるので、これらの
方法をも有効に用い得る。後者の方法については、例え
ば、肥塚らの文献に記載がみられる。（A.ツムラ他：ア
プライド フィジックスレターズ：A.Tsumura, H.Koezu
ka and T.Ando, Appl.Phys.Lett., 49, 18, 1210(198
6)）これら、一群の導電性高分子群は、通常無配向の状
態において高々10-4cm2/Vsの移動度を示すに過ぎない。
導電性高分子を用いて移動度を求めている例としては、
ｎタイプのシリコン基板上にシリコン酸化膜を設け、ポ
リチオフェンを有機半導体層としてＦＥＴ素子を作製し
たA.ツムラ他、アプライド フィジックスレターズ第49
巻1210頁(A.Tsumura et al, Appl.Phys.Lett., 49, 18,
1210(1986))、ｎタイプのシリコン基板上にシリコン酸
化膜を設け、ポリ(3-ヘキシルチオフェン)を有機半導体
層としてＦＥＴ素子を作製したA.アサディ 他、アプラ
イド フィジックス レターズ第53巻195頁(A.Assadi, C.
Svensson et al, Appl.Phys.Lett., 53, 3, 195(198
8))、ｎタイプのシリコン基板上にシリコン酸化膜を設
け、ポリアセチレンを有機半導体層としてＦＥＴ素子を
作製したJ.H.ブロンゲス他、ネイチャー第335巻137頁
(J.H.Burroughes, C.A.Jones and R.H.Friend, Nature,
335, 137 (1988))等が挙げられる。この点において、無
配向の状態においても、およそ4×10-4cm2/V/sのレベル
の比較的高い移動度を示すポリフェニレンビニレンまた
はこの誘導体の有機半導体層としての使用は、本実施例
においても特に効果が高い。そして、このフェニレンビ
ニレン誘導体の中でも、MEH-PPV は優れた溶解性を有す
るために特に利用価値が高い材料である。これと同様の
構造を有するポリチェニレンビニレンまたはその誘導体
も同様に本実施例において有効に用いられる。後者の導
電性高分子の物性については、例えば肥塚らの文献に記
載がみられ、無配向の状態で0.22cm2/V/sの移動度が報
告されている(H.フチガミ他：アプライド フィジックス
レターズ第63巻1372頁；H.Fuchigami, A.Tsumura and
H.Koezuka, Appl.Phys.Lett., 63, 10, 1372(1993)) 。
外にも溶剤に対する溶解性の優れたポリチオフェン誘導
体などの導電性高分子の溶液を同様にスピンコーティン
グ法などによってＦＥＴ素子構造上にキャストして、導
電性高分子膜を積層したＦＥＴ素子を作製し得る。ま
た、導電性高分子が溶剤に対する溶解性を持たない場合
であっても、電解重合法などの適当な方法を用いて導電
性高分子膜をＦＥＴ構造上に形成できるので、これらの
方法をも有効に用い得る。後者の方法については、例え
ば、肥塚らの文献に記載がみられる。（A.ツムラ他：ア
プライド フィジックスレターズ：A.Tsumura, H.Koezu
ka and T.Ando, Appl.Phys.Lett., 49, 18, 1210(198
6)）これら、一群の導電性高分子群は、通常無配向の状
態において高々10-4cm2/Vsの移動度を示すに過ぎない。
導電性高分子を用いて移動度を求めている例としては、
ｎタイプのシリコン基板上にシリコン酸化膜を設け、ポ
リチオフェンを有機半導体層としてＦＥＴ素子を作製し
たA.ツムラ他、アプライド フィジックスレターズ第49
巻1210頁(A.Tsumura et al, Appl.Phys.Lett., 49, 18,
1210(1986))、ｎタイプのシリコン基板上にシリコン酸
化膜を設け、ポリ(3-ヘキシルチオフェン)を有機半導体
層としてＦＥＴ素子を作製したA.アサディ 他、アプラ
イド フィジックス レターズ第53巻195頁(A.Assadi, C.
Svensson et al, Appl.Phys.Lett., 53, 3, 195(198
8))、ｎタイプのシリコン基板上にシリコン酸化膜を設
け、ポリアセチレンを有機半導体層としてＦＥＴ素子を
作製したJ.H.ブロンゲス他、ネイチャー第335巻137頁
(J.H.Burroughes, C.A.Jones and R.H.Friend, Nature,
335, 137 (1988))等が挙げられる。この点において、無
配向の状態においても、およそ4×10-4cm2/V/sのレベル
の比較的高い移動度を示すポリフェニレンビニレンまた
はこの誘導体の有機半導体層としての使用は、本実施例
においても特に効果が高い。そして、このフェニレンビ
ニレン誘導体の中でも、MEH-PPV は優れた溶解性を有す
るために特に利用価値が高い材料である。これと同様の
構造を有するポリチェニレンビニレンまたはその誘導体
も同様に本実施例において有効に用いられる。後者の導
電性高分子の物性については、例えば肥塚らの文献に記
載がみられ、無配向の状態で0.22cm2/V/sの移動度が報
告されている(H.フチガミ他：アプライド フィジックス
レターズ第63巻1372頁；H.Fuchigami, A.Tsumura and
H.Koezuka, Appl.Phys.Lett., 63, 10, 1372(1993)) 。
【００７２】
【発明の効果】以上説明した通り、前記本発明の導電性
有機材料配向膜の製造方法によれば、基板上に形成され
たポリテトラフルオロエチレン配向膜の上に前記式（化
１）で示されるオリゴチオフェン化合物を接触させてオ
リゴチオフェン化合物配向膜を形成することにより、導
電性有機材料配向膜を容易に形成することが可能とな
る。すなわち、導電性有機材料中での伝導電子の移動度
を高め、各種電子素子に適用可能な導電性有機材料配向
膜を提供することができる。
有機材料配向膜の製造方法によれば、基板上に形成され
たポリテトラフルオロエチレン配向膜の上に前記式（化
１）で示されるオリゴチオフェン化合物を接触させてオ
リゴチオフェン化合物配向膜を形成することにより、導
電性有機材料配向膜を容易に形成することが可能とな
る。すなわち、導電性有機材料中での伝導電子の移動度
を高め、各種電子素子に適用可能な導電性有機材料配向
膜を提供することができる。
【００７３】次に本発明の第一の有機電子素子の製造方
法によれば、オリゴチオフェン化合物配向膜を、対向す
る２つの電極間に配置させてなる有機電子素子の製造方
法であって、基板上に配向処理されて形成されたポリテ
トラフルオロエチレン配向膜の表面に、オリゴチオフェ
ン化合物を接触させ、前記ポリテトラフルオロエチレン
の配向方向に沿ってオリゴチオフェン分子長軸が配向結
晶化した、前記オリゴチオフェン化合物配向膜を形成す
ることにより、優れた有機電子素子を容易に製造するこ
とができる。また、ポリテトラフルオロエチレン配向膜
の表面に接触させるオリゴチオフェン化合物が、異なる
２種類以上のオリゴチオフェン化合物であると、それら
を同時に一方向に配向させることによって、有機電子材
料の特性を向上させることができる。また、オリゴチオ
フェン化合物の重合度が４以上６以下であると、電導度
及び移動度に優れた導電性有機材料配向膜又は有機電子
素子を達成できる。また、オリゴチオフェン化合物分子
の両末端のα位がアルキル基で置換されていると、移動
度の高い材料を用いることにより特に優れた特性を有す
る電子素子を作製することができる。また、ポリテトラ
フルオロエチレン配向膜の上にオリゴチオフェン化合物
を接触させる方法が気相法または溶液からのキャスト法
であると、積層する導電性有機材料の膜厚を任意に制御
することが可能となる。また、ポリテトラフルオロエチ
レン配向膜に気相法からオリゴチオフェン化合物を接触
させる際にポリテトラフルオロエチレン配向膜を加熱し
ながら接触させると、さらに配向性の高い導電性有機材
料配向膜を形成することが可能となる。
法によれば、オリゴチオフェン化合物配向膜を、対向す
る２つの電極間に配置させてなる有機電子素子の製造方
法であって、基板上に配向処理されて形成されたポリテ
トラフルオロエチレン配向膜の表面に、オリゴチオフェ
ン化合物を接触させ、前記ポリテトラフルオロエチレン
の配向方向に沿ってオリゴチオフェン分子長軸が配向結
晶化した、前記オリゴチオフェン化合物配向膜を形成す
ることにより、優れた有機電子素子を容易に製造するこ
とができる。また、ポリテトラフルオロエチレン配向膜
の表面に接触させるオリゴチオフェン化合物が、異なる
２種類以上のオリゴチオフェン化合物であると、それら
を同時に一方向に配向させることによって、有機電子材
料の特性を向上させることができる。また、オリゴチオ
フェン化合物の重合度が４以上６以下であると、電導度
及び移動度に優れた導電性有機材料配向膜又は有機電子
素子を達成できる。また、オリゴチオフェン化合物分子
の両末端のα位がアルキル基で置換されていると、移動
度の高い材料を用いることにより特に優れた特性を有す
る電子素子を作製することができる。また、ポリテトラ
フルオロエチレン配向膜の上にオリゴチオフェン化合物
を接触させる方法が気相法または溶液からのキャスト法
であると、積層する導電性有機材料の膜厚を任意に制御
することが可能となる。また、ポリテトラフルオロエチ
レン配向膜に気相法からオリゴチオフェン化合物を接触
させる際にポリテトラフルオロエチレン配向膜を加熱し
ながら接触させると、さらに配向性の高い導電性有機材
料配向膜を形成することが可能となる。
【００７４】次に、本発明の第二の有機電子素子の製造
方法によれば、前記式（化２）で示されるポリフェニレ
ンビニレンまたはその誘導体からなる配向膜を、対向す
る２つの電極間に配置させてなる導電性有機材料配向膜
を用いた有機電子素子の製造方法であって、基板上に配
向処理されたポリテトラフルオロエチレン配向膜の表面
にポリフェニレンビニレンまたはその誘導体を接触させ
て、前記ポリフェニレンビニレンまたはその誘導体から
なる配向膜を形成することにより、優れた有機電子素子
を容易に製造することができる。また、ポリフェニレン
ビニレン誘導体が、前記式（化３）で示されるポリ（２
−メトキシ，５−（２′−エチルヘキシルオキシ）−
１，４−フェニレンビニレン）であると、移動度が高
く、溶解性にも優れた材料を用いることにより有機電子
素子の特性をさらに向上させることが可能となる。ま
た、ポリテトラフルオロエチレン配向膜の上にポリフェ
ニレンビニレンまたはその誘導体を接触させる方法が溶
液からのキャスト法であると、積層する導電性有機材料
の膜厚を任意に制御することが可能となる。すなわち、
本発明によれば、オリゴチオフェン配向膜、オリゴチオ
フェン混合膜またはその配向膜及びポリフェニレンビニ
レン配向膜を用いることにより、移動度の高い電界効果
トランジスタ素子などの優れた特性を持つ有機電子素子
を提供することができる。
方法によれば、前記式（化２）で示されるポリフェニレ
ンビニレンまたはその誘導体からなる配向膜を、対向す
る２つの電極間に配置させてなる導電性有機材料配向膜
を用いた有機電子素子の製造方法であって、基板上に配
向処理されたポリテトラフルオロエチレン配向膜の表面
にポリフェニレンビニレンまたはその誘導体を接触させ
て、前記ポリフェニレンビニレンまたはその誘導体から
なる配向膜を形成することにより、優れた有機電子素子
を容易に製造することができる。また、ポリフェニレン
ビニレン誘導体が、前記式（化３）で示されるポリ（２
−メトキシ，５−（２′−エチルヘキシルオキシ）−
１，４−フェニレンビニレン）であると、移動度が高
く、溶解性にも優れた材料を用いることにより有機電子
素子の特性をさらに向上させることが可能となる。ま
た、ポリテトラフルオロエチレン配向膜の上にポリフェ
ニレンビニレンまたはその誘導体を接触させる方法が溶
液からのキャスト法であると、積層する導電性有機材料
の膜厚を任意に制御することが可能となる。すなわち、
本発明によれば、オリゴチオフェン配向膜、オリゴチオ
フェン混合膜またはその配向膜及びポリフェニレンビニ
レン配向膜を用いることにより、移動度の高い電界効果
トランジスタ素子などの優れた特性を持つ有機電子素子
を提供することができる。
【図１】実施例１のDMSxTの偏光吸収スペクトルを示す
図である。
図である。
【図２】（ａ）は実施例１のDMSxTのＴＥＭ写真、
（ｂ）は電子線回折図を示す。
（ｂ）は電子線回折図を示す。
【図３】実施例２のDMQqTの偏光吸収スペクトルを示す
図である。
図である。
【図４】（ａ）は実施例２のDMQqTのＴＥＭ写真、
（ｂ）は電子線回折図を示す。
（ｂ）は電子線回折図を示す。
【図５】実施例３のDMQtTの偏光吸収スペクトルを示す
図である。
図である。
【図６】実施例３のDMQtTのＴＥＭ写真である。
【図７】実施例３のDMQtTの電子線回折図を示す。
【図８】実施例４における、基板を加熱しながらDMQqT
を蒸着した試料の偏光吸収スペクトル図である。
を蒸着した試料の偏光吸収スペクトル図である。
【図９】本発明の一実施例のＦＥＴ素子の作製方法を示
した図である。
した図である。
【図１０】実施例７のDMQtTおよびDMQqTからなる混合薄
膜(DMQtT/DMQqTの仕込み比、1/1)の偏光スペクトルを示
す。
膜(DMQtT/DMQqTの仕込み比、1/1)の偏光スペクトルを示
す。
１１ シリコン基板 １２ シリコン酸化膜 １３ ＰＴＦＥロッド １４ ＰＴＦＥ配向薄膜 １５ クロム・金電極（ソース・ドレイン電極） １６ 有機導電性材料層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヤング ヤング アメリカ合衆国カリフォルニア州サンタバ ーバラ ユニアックッスコーポレーション 社内（番地なし)
Claims (10)
- 【請求項１】 基板上に形成されたポリテトラフルオロ
エチレン配向膜の上に下記式（化１）で示されるオリゴ
チオフェン化合物を接触させることによりオリゴチオフ
ェン化合物配向膜を形成する導電性有機材料配向膜の製
造方法。 【化１】 - 【請求項２】 オリゴチオフェン化合物配向膜を、対向
する２つの電極間に配置させてなる有機電子素子の製造
方法であって、基板上に配向処理されて形成されたポリ
テトラフルオロエチレン配向膜の表面に、オリゴチオフ
ェン化合物を接触させることにより、前記ポリテトラフ
ルオロエチレンの配向方向に沿ってオリゴチオフェン分
子長軸が配向結晶化した、前記オリゴチオフェン化合物
配向膜を形成する導電性有機材料配向膜を用いた有機電
子素子の製造方法。 - 【請求項３】 ポリテトラフルオロエチレン配向膜の表
面に接触させるオリゴチオフェン化合物が、異なる２種
類以上のオリゴチオフェン化合物である請求項２に記載
の有機電子素子の製造方法。 - 【請求項４】 オリゴチオフェン化合物の重合度が４以
上６以下である請求項１に記載の導電性有機材料配向膜
の製造方法又は請求項２に記載の導電性有機材料配向膜
を用いた有機電子素子の製造方法。 - 【請求項５】 オリゴチオフェン化合物分子の両末端の
α位がアルキル基で置換されている請求項１に記載の導
電性有機材料配向膜の製造方法又は請求項２に記載の導
電性有機材料配向膜を用いた有機電子素子の製造方法。 - 【請求項６】 ポリテトラフルオロエチレン配向膜の上
にオリゴチオフェン化合物を接触させる方法が気相法ま
たは溶液からのキャスト法による請求項１に記載の導電
性有機材料配向膜の製造方法又は請求項２に記載の有機
電子素子の製造方法。 - 【請求項７】 ポリテトラフルオロエチレン配向膜に気
相法からオリゴチオフェン化合物を接触させる際にポリ
テトラフルオロエチレン配向膜を加熱しながら接触させ
る請求項１に記載の導電性有機材料配向膜の製造方法又
は請求項２に記載の導電性有機材料配向膜を用いた有機
電子素子の製造方法。 - 【請求項８】 下記式（化２）で示されるポリフェニレ
ンビニレンまたはその誘導体からなる配向膜を、対向す
る２つの電極間に配置させてなる導電性有機材料配向膜
を用いた有機電子素子の製造方法であって、基板上に配
向処理されたポリテトラフルオロエチレン配向膜の表面
にポリフェニレンビニレンまたはその誘導体を接触させ
て、前記ポリフェニレンビニレンまたはその誘導体から
なる配向膜を形成する導電性有機材料配向膜を用いた有
機電子素子の製造方法。 【化２】 - 【請求項９】 ポリフェニレンビニレン誘導体が、下記
式（化３）で示されるポリ（２−メトキシ，５−（２′
−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレ
ン）である請求項８に記載の導電性有機材料配向膜を用
いた有機電子素子の製造方法。 【化３】 - 【請求項１０】 ポリテトラフルオロエチレン配向膜の
上にポリフェニレンビニレンまたはその誘導体を接触さ
せる方法が溶液からのキャスト法による請求項８に記載
の導電性有機材料配向膜を用いた有機電子素子の製造方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/132348 | 1993-10-06 | ||
| US08/132,348 US5556706A (en) | 1993-10-06 | 1993-10-06 | Conductive layered product and method of manufacturing the same |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07206599A true JPH07206599A (ja) | 1995-08-08 |
Family
ID=22453608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24107894A Pending JPH07206599A (ja) | 1993-10-06 | 1994-10-05 | 導電性有機材料配向膜の製造方法及び導電性有機材料配向膜を用いた有機電子素子の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (3) | US5556706A (ja) |
| JP (1) | JPH07206599A (ja) |
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