JPS5869234A - 有機半導体及びその製造方法 - Google Patents

有機半導体及びその製造方法

Info

Publication number
JPS5869234A
JPS5869234A JP56169086A JP16908681A JPS5869234A JP S5869234 A JPS5869234 A JP S5869234A JP 56169086 A JP56169086 A JP 56169086A JP 16908681 A JP16908681 A JP 16908681A JP S5869234 A JPS5869234 A JP S5869234A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
density
semiconductor
heat
resin
organic semiconductor
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.)
Granted
Application number
JP56169086A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS6226122B2 (ja
Inventor
Shizukuni Yada
静邦 矢田
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.)
Kanebo Ltd
Original Assignee
Kanebo Ltd
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 Kanebo Ltd filed Critical Kanebo Ltd
Priority to JP56169086A priority Critical patent/JPS5869234A/ja
Publication of JPS5869234A publication Critical patent/JPS5869234A/ja
Publication of JPS6226122B2 publication Critical patent/JPS6226122B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Processing And Handling Of Plastics And Other Materials For Molding In General (AREA)
  • Phenolic Resins Or Amino Resins (AREA)
  • Bipolar Transistors (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明線、耐熱性、耐酸化性、機械的強度等に優れた有
機半導体及びその製造方法KIJ11する。
有機半導体は古くから研究され、アントラセン、ピレン
、ペリレン、ナト2シアノキノジメタン又はポリアクリ
ロニトリルの熱処理゛物寺々、多くの物質が知られてい
る。ところがこれら有機半導体紘シリコン、ゲルマニウ
ム等の無機半導体のように板状、フィルム状等に成形す
ることが困難であり、多くの有機半纏体は粉末状である
・又これらの有機半纏体に対してはシリコン、ゲルマニ
ウムの様に電子供与性あるいは電子受容性物質をドーピ
ングすることによりpH6るいはnfi半導体とする技
前が確立されていないため用途が阪られている0ところ
が近年ポリアセチレンの様に比板的谷易にフィルム状に
成形され、しかも電子供与性めるいtま電子受容性物質
をドーピングすることによってpJJis n−の不純
物半導体となり得る有機半導体が見出され、これらのp
−n接合をオリ用して大圓積の太lII電池奏(応用$
研究がなされている。しかしこれらのポリアセチレン、
らるいはこの系列の物質は空気中の酸素と反応性が高い
丸め安定性にとぼしく、又1tM性が患い丸め現実に使
用するには多くの困−がある@更にポリアセチレンフィ
ルムは電子顕微鏡写真からもわかる様に非常に細いフィ
ブリルの集合体であり、その・丸めに嵩密度はかなり小
さい。このためドーパントをドーピングした場合、瞬時
にフィルムの全体にわ九ってドーピングされてしまい、
シリコン、ゲルマ二りムの様に表側はP11%裏側はn
ff1というようにひとつの試料の内部にP−n綴金を
作る事が嫌しい。即ちドーパントの拡散速度が非常に大
急いため拡散律速によりて試料内部に接合を作ることが
他めて困−である。又古くから高分子重合体を熱処理す
る事によって半導体を作如僧る事が知られているが、−
紋にこれらの熱九塩物はもとの為分子重合体が熱兜履時
に溶融し九伽、軟化する丸め形状を保つ事が出来ない欠
点かあるのみならず溶融、軟化時にで紋にメリフェーズ
とよはれる状jlKなp、試臀O内部に億々の形の結晶
が生じてくる。このため試料は均一でなく、結晶部分と
非結晶部分の混合した搏 状態となる丸め、均質な材料ヒ紘ない。このためドーピ
ングによる不純物制御が困離でTo9間Ilテある。又
ポリアクリロニトリルの様に一度予備的に酸化させ、軟
化し−くし友後に熱処理し、比較的均質な半導体iE得
られることが知られているが、この場合でもポリアクリ
ロニトリルが本質的には易黒鉛化物質であることからし
て完全に結#1部分と非結晶部分の混合Δ6をさける事
が出来ない。
本発明者は、既存の縄分子有機半導体が有する上述の諸
問題点に鑑み鋭意研究を続けた結果本発明を完成したも
のである。
本発明の目的はフィルム状、板状等自由な形に成形出来
、又耐熱性、耐酸化性、機械的強度等に優れ、そのため
実用上充分な物性を有し、しかも熱処理時に全く溶融、
軟化しないため半導体の内部に結晶部分と非結晶部分と
いう異質な構造が共存せず、分子レベルまで完全に均質
な丸め、ドーパントが極めて均一にドーピングfiI能
でめり、しかも、半導体の密度が適当な丸め、ドーパン
トの拡散速度が適切となり拡畝によりて不純物半導体層
を任意の深さまで作シ得る有機半導体及びその製造方法
を提供するにある・ 上述の目的はフェノール系樹脂又はフラン系樹脂の加J
亡を主成分とし、10 〜10  Ω−の電気比抵抗と
110〜1.45 jF/−の密度を有する有機半導体
並びにフェノール系樹脂又はフラン系樹脂を主成分とす
る高分子重合体を非酸化性雰囲気中で550〜700℃
の温度で、マクロな連続気孔が存在せず電気比抵抗が1
0 〜101QΩ・―、密度が1,10〜1.45y/
−となる様熱処鳳することを特徴とする有機半導体の製
造方法によ知達成される。
本発明に係る有機半導体はt、1O−L45jl/−の
IFj[を有し、水銀ポロシメーターで一定した最小l
11120A以上のマク−な孔、特に連続気孔が存在し
ないことが必費である・マクロな孔が存在すると、ドー
ピングし九とき、この孔を瀘してドーパントが異常に逮
〈(l!畝し、均質なドーピング層が形成されない等の
$1を生じる。
本@顔書中に於いて、aIjLは試料の体積を水銀ポロ
シメーターにて−足し、次式にて算出した墓である。
1M11 (11/al>ヰ(拭科の絶乾重量)/(試
料の体積)本発明においてフェノール系w驕又はフラン
系樹脂の成形体を熱処理していくと、温度の上昇にりれ
て200〜350℃の温度範囲では分解によるガスが発
生し始め、この丸め試料の重量が減少していくが、体積
の減少は少なく、一度は小さくなる。この場合の空−は
分子レベルで69極めて小さい0550℃〜700℃O
温に範−でけ分解によるmit減もあるか1体積も減少
するので*1は少し大−くなる07tJロ℃を越えると
分解は9よとんどなくな抄1重瀘ははば一定となに1体
積は減少し続■する九め密度は人きく龜参続ける。この
熱処理時の1!度変化は分子レベルであ襲、この分子レ
ベルの空障にドーピングによるドーノ(ントか入り込む
躾が本発明において最も重要である。この意味では本4
発明における上記VB度は所謂真密度に近い0本発明に
使用する高分子はフェノール1Lノ9・ン樹腫を主成分
とするものであシこれらの混合体でぬってもよい。これ
らの樹脂はvk巡する様に熱処理時に全く、溶融あるい
は軟化することがなく、形状をそのまま保持できるのみ
ならず、半導体になった時点で結晶、非結晶等の異質な
構造が存在せず、均質な材料となるため好適である。こ
れら樹脂の成形は成形体の種類に応じて常法により適宜
性なえばよい・例えばフィルム状とするにはノボ2.り
樹脂の場合メタノール等の溶剤に溶解させ、この#I液
をテア0ン板畳の平滑な面上に均一な厚みに#l延し、
比較的低温でメタノールを蒸発させ、その#!60〜1
20℃にて熱処理し微細気孔を無くし九依、塩酸ホルマ
リン水溶液中にて6Q〜100℃O温度で架橋反応をさ
せる事によって得られる。又、板状体とするには例えば
フェノール繊維にレゾール4I廁を付着せしめ、プリプ
レグを作成し、これを鳩当な厚みになる様、1i板の間
杢 に仰し120〜150℃の温度で10〜zo(1/CI
に加圧して成形体とする事が出来る〇又、フラン樹脂を
使用しても塩酸等の適当な触媒を使用してフィルム状、
あるいは板状11成形可能でおる。メカえはフェノール
繊維と7ラン樹脂を使用すればこれら2a[類の樹脂の
混合体からなる成形体を侮ることが出来る。又、常法に
より他の形状、例えは棒状、パイプ状等にも容易に作成
出来る、 この様にしてm1ttした熱処理前の成形体の嵩密度は
1.15 f/−でめるのが好ましい。密度が小さ過き
゛るとマクロな連続気孔(水銀ポロシメーターで測定し
た厳小径120A以上の気孔〕が形成され易い0そして
成形体中にマクロな連続気孔が存在すると、引き枕いて
熱処理を施こし半導体化したときドーピング等を行うと
ドーパントの拡#蓮門が他層に大になり不純物半導体層
の厚みを過度に制御し婦くなる。またこれら成形体中の
7エノール樹Bホ又i=、 79ン樹脂の含有蓋は99
fL菖%以上でおるのが好ましい。
フェノール樹脂又は7ラン樹腫゛の含有量が99重量%
未満の場曾、後続する熱処理工程で半導体化し九とき、
内部構造が不均一になり、均質性が低下するからである
次にこれらの成形体は公知の方法、例えば非酸株 i囲気中で熱処理し、電気比抵抗が10−1〜1010
Ω・錨でありかつ密度が1.10〜1.4577/dと
なる様、半導体化する。この際の昇温速度と熱処理温度
は被処理成形体の種類によ抄多少の相違があるが次のよ
うに設定すると殊に好適な結果が得られる。即ち昇温速
度は室温より500℃までは比較的速い昇温が9屁でめ
り、100℃/#間以下でわれは充分である。500℃
以上に昇温する綜には有機物の熱分解によるガスが内部
より発生するため、充分に遅い速度でなけれはならない
、この昇i1速度は本質的に材料0JIILみと関連し
ており、80/ルC/時間〔h:厚み(騙)〕以下の速
度で昇温するのが好ましい・これよ勤^速で昇温すると
熱処理中導体の一気比抵抗を過度に制御し−くなるO熱
処理物の電気比抵抗を10−1〜1010Ω・(至)、
密度を1.10〜1・45jI/−とするには熱処理温
度を650〜700℃の範囲に設定する必貴がある。熱
処理温度が350℃未満の場合、電気比抵抗が1010
Ω・―を越え、この様々半導体はドーピングを行って本
はとんど電気抵抗は下がらず不純物半導体とすることか
困−である◎ 一方熱処理温度が700℃を越えると、電気比抵抗が1
0−10・1未満とな抄、この試料にドーピングを行っ
ても殆んど電気抵抗は下がらなと 152ノ い。更に熱処理温度が700℃を越える試料の密度がt
、45jl/−を越えるためドーノくントが材料内部に
浸入し−〈無理にドーピングを行うと試料が破壊する。
以上の様にして侍られた本発明に係る有機半導体は板状
、フィルム状等その形状を適宜選択出狐完全に均質なで
おり、迩切な電気抵抗を有している。又耐熱性、耐酸化
性に優れているのみならず、充分−g!−強震面でも優
れており、面状す−ミスター、湿にセンサー等梳々の用
途に適用可能である0又適切表密度を有しているために
ドーピングによって半導体内部に不純物半導体層を容易
に形成し+J、P−n接合等をひとつの試料内に作成出
来るため、ダイオード、太陽電池への応用も可能でめる
0 以下実施例を挙げて本発明を具体的に説明するO 実施例1 フェノール系繊維IIb平繊クロス(日本カイノール社
、商品名カイノール、目付200jj/イ)を40重量
%のレゾール樹脂のメタノール#1IILK浸漬し、マ
ングルにて搾液、レゾール樹脂を付着せしめ、素置にて
24時間乾燥し、フェノール系繊維/レゾ−に樹ml−
”1/、(重量比〕のグリプレグを作成した。このプリ
プレグ1枚を150℃に加熱された積層板用加圧成形機
によj、150J1/−の圧力下50分間硬化し、厚み
250μ、密度1.251 / a/の板とした。この
板tN23Fietl気下で300℃までは70℃/ 
h r * 513011− ℃から下表記載の団定温度まで 20℃/arで昇温し
半纏性を有する成形板を得た◎これらの板犠 の表面及び断面t′l1iL劇  25倍率まで観皺し
たがマクロな孔り存在しなかった。これらの板の密度及
び電気比抵抗を第1表に示す。又この様にして得られた
半導性を有する成形板(厚み約200μ)を2LIO℃
の工2ガス雰囲気中にさらし板&向より工2のドーピン
グを約60分間行った。ドーピング後の試料をメタノー
ルで洗浄した後、風乾しii□MAX(エレクトロン・
マイクロ・アナライザー)分析を行い、この試料内の工
2の分布を測゛定した。
上表から熱処理温度か550℃未dA士は試料のWtが
1.105F/c4未満となシ、12をドーピングする
と工2の仏献速臘か大きい丸め試料全部がドーピングさ
れてしまい試料P3部にI2含浸層を作成する事が出来
ず、又晶処琥iiL直が750℃を越えると試料の街区
が1.45ノ/−を越えるため、工2をドーピングした
時に試料にクジ、りが生ずることがわかる・又本@明半
導体からなる成層体ではI2をドーピングすると、ドー
パントの拡散堪kが過当でるるため、試料内−に不純物
半導体J=を作る事が出来た。
実施例2 恭 レゾール樹脂とフラン−jlk(日立化成7社、商品名
Lり7う:、y6o 2 )を重重比で1:1の割合で
アセトンリこ積mしこの添板に実施例1で用イタ平楓り
ロスt&直し、度域して、フェノ−号極!l!/砺繍−
27,q)グリプレグを作成した口このグリプレグを成
形圧τ変化させる以外は★JliuN1と1−じ方法で
加熱、加圧成彩して−々の嵩密度の成形板を作った(+
為分子成鯵板のか′さ↓9九 vHj、1L25)/as 、 1.27 W / C
mでumm−一でマクロな孔はなかったが、1.05p
/−ではマクロな孔が存在した。この板を実施例1と同
の )− r昇温し条件で下表記載の所定電板まで昇温し熱処理を
行った・これら、自生導体の板の厚みは約200μであ
った・次にこれらの板KI、を150℃にて約5分間ド
ーピングを行い工、のドーピング層の厚みをmMAX分
析によって求めた。
結果を第2機に示す。
^分子成形体の密度がt15p/−未満の場合、550
〜700℃のE=113 INItで熱処理を行っても
マクロな連続気孔が存在する丸め、ドーパントの拡散速
度が大きいため工2ドーピング鳩を半導体内部に作る事
が出来なかりた・又熱処理中導体の密RがL45F/−
を越えるとI2がドーピングされ縁<、表面にクツツク
が入った。本発明の牛導体からなる成形板では板肉部に
I2ドーピング層からなる不純物中導体(この場合には
pg半導体)層が形成され、この層の電気抵抗はドーピ
ング以前に比較して大巾に低減してい友。
出願人l1li紡株式会(

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)  7gノール系樹脂又はフラン系樹脂のw経(
    多 物を主成分とし、10−1〜101oΩ・−の電気比抵
    抗とL10〜1.45り/−の密度を有する有機半導体
  2. (2)  フェノール系樹脂又は7ラン系樹脂を主成分
    とする高分子成臘体を非酸化性!#−気中で350〜7
    00℃の温度で%1りl3tk連続気孔が存在せず、電
    気比抵抗が10−1〜1010Ω・―、密度がt10〜
    L4SJF/−と表る様熱lI&運することを特徴とす
    る有機半導体の製造方法・(3)  ^分子成臘体が、
    99重量%以上のフェノール系樹脂又は7フン系樹脂を
    含有するものである特許請求の範112)項記載の有機
    半導体0製造方法・
JP56169086A 1981-10-21 1981-10-21 有機半導体及びその製造方法 Granted JPS5869234A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56169086A JPS5869234A (ja) 1981-10-21 1981-10-21 有機半導体及びその製造方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56169086A JPS5869234A (ja) 1981-10-21 1981-10-21 有機半導体及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5869234A true JPS5869234A (ja) 1983-04-25
JPS6226122B2 JPS6226122B2 (ja) 1987-06-06

Family

ID=15880060

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56169086A Granted JPS5869234A (ja) 1981-10-21 1981-10-21 有機半導体及びその製造方法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5869234A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0149497A2 (en) * 1984-01-19 1985-07-24 Kanebo, Ltd. Insoluble and infusible substrate with a polyacen-type skeletal structure, and its applications for electrical conductor or organic cell
JPS61218641A (ja) * 1985-03-25 1986-09-29 Kanebo Ltd 多孔性有機半導体
JPS61218640A (ja) * 1985-03-25 1986-09-29 Kanebo Ltd 多孔性有機半導体
JPS6221528A (ja) * 1985-07-22 1987-01-29 Hitachi Chem Co Ltd 摩擦材の製造法
JP2007294719A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Konica Minolta Holdings Inc 有機薄膜トランジスタ

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51121739A (en) * 1975-04-18 1976-10-25 Otani Sugio Carbon fiber aqueous solution type secondary battery

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51121739A (en) * 1975-04-18 1976-10-25 Otani Sugio Carbon fiber aqueous solution type secondary battery

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0149497A2 (en) * 1984-01-19 1985-07-24 Kanebo, Ltd. Insoluble and infusible substrate with a polyacen-type skeletal structure, and its applications for electrical conductor or organic cell
JPS61218641A (ja) * 1985-03-25 1986-09-29 Kanebo Ltd 多孔性有機半導体
JPS61218640A (ja) * 1985-03-25 1986-09-29 Kanebo Ltd 多孔性有機半導体
JPS6221528A (ja) * 1985-07-22 1987-01-29 Hitachi Chem Co Ltd 摩擦材の製造法
JP2007294719A (ja) * 2006-04-26 2007-11-08 Konica Minolta Holdings Inc 有機薄膜トランジスタ

Also Published As

Publication number Publication date
JPS6226122B2 (ja) 1987-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1106115A (en) Method for fabricating an electrode substrate
Crevecoeur et al. Binary blends of poly (ether ether ketone) and poly (ether imide): Miscibility, crystallization behavior and semicrystalline morphology
CN110372962B (zh) 一种交联型poss/pp复合隔膜、制备方法及应用
CN107195838A (zh) 锂离子电池隔膜用的孔径均匀有序的耐热涂层及制备方法
Yang et al. Substituted polyaniline-polypropylene film composites: preparation and properties
CN109320743A (zh) 聚偏氟乙烯薄膜的制备方法
JPH0430905B2 (ja)
JPH02503660A (ja) 導電性ポリマー薄層の製造方法
JPS5869234A (ja) 有機半導体及びその製造方法
EP1275681A1 (en) Polyimide film and process for producing the same
Yang et al. Polypyrrole—polypropylene composite films: preparation and properties
CN107602878A (zh) 一种聚乙烯醇水凝胶的制备方法
US4986946A (en) Polyimide articles of intermediate electrical conductivity and a process for making them
JPH01283127A (ja) ポリエーテルエーテルケトンフィルム及びその製造方法
JP2001326393A (ja) ポリアニリン類、それを用いた熱電材料およびその製造方法
CA1193412A (en) Method of producing polymeric aquagels and films, particularly of polyacrylonitrile, and films produced by such methods
JP2915005B2 (ja) 導電性ポリイミド製品
JP2897312B2 (ja) 耐熱性フィルム
CN106939067B (zh) 苯胺基聚合物及其制备方法
JPH0547457A (ja) 正温度係数を有する有機面状発熱体の製造方法
US4420514A (en) Polymer film treatment with organic impregnant
JPS6253339A (ja) 複素環芳香族ポリマ−からなるフイルムの製法
JP2003327722A (ja) ポリベンザゾールフィルム
JP2710390B2 (ja) 熱融着性ポリアミドフィルム
JPS62277441A (ja) 耐熱性フイルムの製造方法