JPS6231174A - Field effect transistor - Google Patents

Field effect transistor

Info

Publication number
JPS6231174A
JPS6231174A JP60171341A JP17134185A JPS6231174A JP S6231174 A JPS6231174 A JP S6231174A JP 60171341 A JP60171341 A JP 60171341A JP 17134185 A JP17134185 A JP 17134185A JP S6231174 A JPS6231174 A JP S6231174A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
film
gate electrode
source electrode
conjugated polymer
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.)
Pending
Application number
JP60171341A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Tsumura
顯 津村
Makoto Tsunoda
誠 角田
Yuji Hizuka
裕至 肥塚
Torahiko Ando
虎彦 安藤
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.)
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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 Mitsubishi Electric Corp filed Critical Mitsubishi Electric Corp
Priority to JP60171341A priority Critical patent/JPS6231174A/en
Publication of JPS6231174A publication Critical patent/JPS6231174A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having a potential-jump barrier or a surface barrier
    • H10K10/40Organic transistors
    • H10K10/46Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]

Abstract

PURPOSE:To obtain an element with a low cost, a long life and excellent electrical characteristics by employing a pi-conjugated system polymer film which has a composition shown by formula I (wherein R and R' denote radicals such as H or CH3 and R'' denotes a radical such as H or phenyl). CONSTITUTION:A pi-conjugated system polymer film 4, which has a composition shown by formula I (wherein R and R' denote H, CH3, OCH3, C2H5 or OC2H5 and R'' denotes H, CH3, C2H5 or phenyl radical), and which has ohmic contact with both of a source electrode 5 and a drain electrode 6, is formed on an insulation film 3 and the source electrode 5 and the drain electrode 6. As this polymer film 4 is economical as an organic semiconductor and has excellent stability in the air, an FET with excellent electrical characteristics can be obtained.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電界効果型、トランジスタ(以下FET素子
と略称する)、特に電界効果を利用した有機半導体素子
に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to a field effect transistor (hereinafter abbreviated as FET element), and particularly to an organic semiconductor element that utilizes the electric field effect.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来のFET素子は、主として5iSGeなどの無機半
導体、あるいはGaAs、InPなどの無機化合物半導
体を主たる構成材料として使用するのが一般的である。
Conventional FET elements generally use an inorganic semiconductor such as 5iSGe or an inorganic compound semiconductor such as GaAs or InP as a main constituent material.

しかし、これらは高価となるため、より安価な有機半導
体、すなわち有機物質であり、かつ電気的に半導体的な
電気特性を有するもの、具体的にはポリアセチレンを使
用したFET素子が他に報告されている。
However, since these are expensive, other FET devices have been reported that use cheaper organic semiconductors, that is, organic substances that have semiconductor-like electrical characteristics, specifically polyacetylene. There is.

第3図はエビサワ他、ジャーナル オブ アプライド 
フィジックス 第54巻 N116第3255頁−第3
259頁(F−Ebisawa et al、 Jou
rnal of Appli−ed Physics 
VOl、54 N116 pp 3255−3259)
の論文に示されたポリアセチレンを用いた従来のFET
素子の構造を示す断面図である。図において、1はガラ
ス基板、2はゲート電極となるアルミニウム膜、3は絶
縁膜となるポリシロキサン膜、10はポリアセチレン膜
、5及び6はそれぞれソース電極、ドレイン電極となる
金膜である。
Figure 3 is Ebisawa et al., Journal of Applied
Physics Volume 54 N116 Page 3255-3
Page 259 (F-Ebisawa et al, Jou
rnal of Applied Physics
VOl, 54 N116 pp 3255-3259)
Conventional FET using polyacetylene shown in the paper of
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of the element. In the figure, 1 is a glass substrate, 2 is an aluminum film serving as a gate electrode, 3 is a polysiloxane film serving as an insulating film, 10 is a polyacetylene film, and 5 and 6 are gold films serving as a source electrode and a drain electrode, respectively.

次に動作について説明する。Next, the operation will be explained.

ソース電極5とドレイン電極6との間に電圧をかけると
ポリアセチレン膜10を通してソース電極5とドレイン
電極6との間に電流が流れる。このとき、ガラス基板1
上に設けられかつ絶縁膜3によりポリアセチレン膜10
と隔てられたゲート電極2に電圧を印加すると、電界効
果によってポリアセチレン膜10の電導度を変えること
ができ、したがってソース、ドレイン間の電流を制御す
ることができる。これは絶縁膜3に近接するポリアセチ
レン111!10内の空乏層の幅がゲート電極2に印加
する電圧によって変化し、実効的なホール(正孔)のチ
ャネル断面積が変化するためと考えられている。この場
合ポリアセチレン膜10は半導体的な電気特性を有して
いる必要があり、かつこれとソース電極5及びドレイン
電極6とはオーム性接触を有している必要がある。さら
にポリアセチレン膜10とゲート電極2とは絶縁膜3を
はさんでMIS接合を形成している必要がある。
When a voltage is applied between the source electrode 5 and the drain electrode 6, a current flows between the source electrode 5 and the drain electrode 6 through the polyacetylene film 10. At this time, glass substrate 1
A polyacetylene film 10 is formed on the insulating film 3.
When a voltage is applied to the gate electrode 2 separated from the gate electrode 2, the electrical conductivity of the polyacetylene film 10 can be changed by the electric field effect, and therefore the current between the source and drain can be controlled. This is thought to be because the width of the depletion layer in the polyacetylene 111!10 adjacent to the insulating film 3 changes depending on the voltage applied to the gate electrode 2, and the effective hole channel cross-sectional area changes. There is. In this case, the polyacetylene film 10 must have semiconductor-like electrical characteristics, and it must have ohmic contact with the source electrode 5 and drain electrode 6. Furthermore, it is necessary that the polyacetylene film 10 and the gate electrode 2 form an MIS junction with the insulating film 3 sandwiched therebetween.

このポリアセチレンを用いた従来のFET素子において
は、ポリアセチレン膜10は、シラカワ他、ポリマージ
ャーナル第2巻 患2第231頁−第244頁(H,5
HIRAKAWA et al、 Polymer J
ournalVol、2 FJa2 pp 231−2
44 )の論文に示された方法、すなわちアセチレンガ
スをチーグラー・ナツタ触媒で重合させる方法により形
成される。
In the conventional FET device using this polyacetylene, the polyacetylene film 10 is
HIRAKAWA et al, Polymer J
ournalVol, 2 FJa2 pp 231-2
It is formed by the method shown in the paper of 44), that is, the method of polymerizing acetylene gas with a Ziegler-Natsuta catalyst.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

上記のような従来の有機半導体を用いたFET素子では
、ポリアセチレンを使用しているため空気中に放置する
と不飽和結合の多いポリアセチレンが容易に酸素、水の
攻撃を受け、比較的速やかに劣化する。したがって、ポ
リアセチレンを用いたFET素子は、安定性に乏しく、
かつ寿命が短かく、電気特性に劣るという問題点を有し
ていた。
Conventional FET devices using organic semiconductors such as those mentioned above use polyacetylene, so if left in the air, the polyacetylene, which has many unsaturated bonds, is easily attacked by oxygen and water and deteriorates relatively quickly. . Therefore, FET elements using polyacetylene have poor stability,
Moreover, it has the problems of short life and poor electrical characteristics.

また、製造方法の面からも、アセチレンガスをチーグラ
ー・ナツタ触媒で重合させてポリアセチレン膜を形成さ
せる方法は比較的複雑であって実用化には解決すべき多
数の問題が残されていた。
In addition, from the viewpoint of the manufacturing method, the method of polymerizing acetylene gas with a Ziegler-Natsuta catalyst to form a polyacetylene film is relatively complicated, and many problems remain to be solved before it can be put into practical use.

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされ
たもので、安価な材料を用い、安定で長寿命であり、し
かも電気特性に優れたFET素子を提供することを目的
としている。
The present invention was made to solve the above-mentioned problems, and aims to provide an FET element that uses inexpensive materials, is stable, has a long life, and has excellent electrical characteristics.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

本発明に係るFET素子は、有機半導体として2H5ま
たはフェニル基である。)なる構造を有するπ−共役系
高分子を用いたものである。
The FET element according to the present invention uses 2H5 or a phenyl group as an organic semiconductor. ) using a π-conjugated polymer having the following structure.

〔作用〕[Effect]

本発明においては、有機半導体として、安価でR,R−
はH,CH3,OCH3,C2H5またはOC2H5、
RはH,CH3,C2H5またはフェニル基である。)
なる構造を有するπ−共役系高分子を用いたので、安定
で長寿命であり、電気特性に優れたFET素子を得るこ
とができる。
In the present invention, R,R-
is H, CH3, OCH3, C2H5 or OC2H5,
R is H, CH3, C2H5 or phenyl group. )
Since the π-conjugated polymer having the structure is used, it is possible to obtain an FET element that is stable, has a long life, and has excellent electrical characteristics.

〔実施例〕〔Example〕

第1図は、本発明の一実施例によるFET素子の構造を
示す断面図であり、図において1は基板、2は該基板1
の片面に設けられたゲート電極、3は上記基板1および
ゲート電極2上に設けられた絶縁膜、5は該絶縁膜3上
に設けられたソース電極、6は同じく絶縁膜3上に上記
ソース電極5と分離して設けられたドレイン電極、4は
上記絶縁膜3.ソース電極5およびドレイン電極6上に
設けられ、ソース電極5とドレイン電極6とにそれH,
CH3,OCH3,C2H5またはOC2H5、RはH
,CH3,C2H5またはフェニル基である。)なる構
造を有するπ−共役系高分子膜である。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an FET element according to an embodiment of the present invention. In the figure, 1 is a substrate, and 2 is the substrate 1.
3 is an insulating film provided on the substrate 1 and the gate electrode 2, 5 is a source electrode provided on the insulating film 3, and 6 is the source electrode provided on the insulating film 3. A drain electrode 4 provided separately from the electrode 5 is the insulating film 3. provided on the source electrode 5 and the drain electrode 6;
CH3, OCH3, C2H5 or OC2H5, R is H
, CH3, C2H5 or phenyl group. ) is a π-conjugated polymer film having the following structure.

ここで本実施例素子に用いる材料としては以下に述べる
ものが使用される。
Here, the following materials are used for the device of this example.

基板1としてはガラスが一般的に用いられるが、ポリエ
ステルフィルムなどの高分子膜を用いることもできる。
Although glass is generally used as the substrate 1, a polymer film such as a polyester film can also be used.

ゲート電極2としては、金、白金、クロム、パラジウム
、アルミニウム、インジウムなどの金属や錫酸化物、酸
化インジウム、インジウム・錫酸化物(ITO)等を用
いるのが一般的であるが、これらの材料を2つ以上あわ
せて用いてもよい。また、p型シリコンやn型シリコン
、あるいは有機系高分子を用いてもよい。これらを使用
する場合には、基板1を省略することができる。絶縁膜
3としては、酸化シリコン(S i 02 )が一般的
に用いられるが、窒化シリコンや酸化アルミニウムでも
よい。またポリエチレンやポリビニルカルバゾール、ポ
リフェニレンスルフィド、ポリパラキシレンなど絶縁性
高分子を用いてもよい。ソース電極5およびドレイン電
極6としてはπ−共役系高分子膜4とオーム性接触する
ことができる仕事関数の大きい金属、例えば金、白金、
クロム、パラジウムなどが用いられる。
As the gate electrode 2, metals such as gold, platinum, chromium, palladium, aluminum, and indium, tin oxide, indium oxide, indium-tin oxide (ITO), etc. are generally used. Two or more may be used in combination. Furthermore, p-type silicon, n-type silicon, or organic polymer may be used. When these are used, the substrate 1 can be omitted. As the insulating film 3, silicon oxide (S i 02 ) is generally used, but silicon nitride or aluminum oxide may also be used. Insulating polymers such as polyethylene, polyvinylcarbazole, polyphenylene sulfide, and polyparaxylene may also be used. The source electrode 5 and the drain electrode 6 are made of a metal with a high work function that can make ohmic contact with the π-conjugated polymer film 4, such as gold or platinum.
Chromium, palladium, etc. are used.

π−共役系高分子膜4はそれ自身では通常絶縁体である
が、適当な電子受容体、例えば過塩素酸イオンやテトラ
フルオロボレートイオン、スルホン酸イオンなどをドー
ピングすることによってp型半導体にすることができ、
その電導度も絶縁体領域から金属領域まで幅広く制御す
ることができる。本実施例素子はπ−共役系高分子膜に
極く少量のドーピングをしてp型半導体性を付与して用
いる。
The π-conjugated polymer film 4 itself is normally an insulator, but it can be made into a p-type semiconductor by doping with a suitable electron acceptor, such as perchlorate ion, tetrafluoroborate ion, or sulfonate ion. It is possible,
The conductivity can also be controlled over a wide range from an insulator region to a metal region. The device of this example is used by doping a very small amount of π-conjugated polymer film to impart p-type semiconductor properties.

上記π−共役系高分子の薄膜をゲート電極2゜絶縁膜3
、ソース電極5およびドレイン電極6により構成された
中間部材の上に形成する方法としては電気化学的重合法
(電解重合法)を用いる。
The thin film of the above π-conjugated polymer is used as the gate electrode 2゜insulating film 3
, an electrochemical polymerization method (electrolytic polymerization method) is used as a method for forming the intermediate member constituted by the source electrode 5 and the drain electrode 6.

例えばπ−共役系高分子に相当するモノマーおよび支持
電解質を有機溶媒または水に溶かしこれを反応溶液とし
、上記ソース電極5およびドレイン電極6を作用電極と
し、例えば白金などの対価との間に電流を通じて重合反
応を起こさせて作用電極近傍上に所望のπ−共役系高分
子を析出させ、析出したπ−共役系高分子膜をよ(洗浄
した後、窒素雰囲気中で乾燥するという方法を用いる。
For example, a monomer corresponding to a π-conjugated polymer and a supporting electrolyte are dissolved in an organic solvent or water and used as a reaction solution, the source electrode 5 and the drain electrode 6 are used as working electrodes, and a current is generated between a countermeasure such as platinum, etc. The desired π-conjugated polymer is deposited on the vicinity of the working electrode by causing a polymerization reaction, and the deposited π-conjugated polymer film is washed and then dried in a nitrogen atmosphere. .

この場合、析出したπ−共役系高分子膜は反応時に支持
電解質のアニオンがドーピングされてp型有機半導体と
なり、またソース電極5およびドレイン電極6間の距離
は充分短かいため、両電極間の絶縁膜もπ−共役系高分
子膜によって完全に被覆され、両電極はp型有機半導体
膜によって電気的に短絡される。さらにこのp型有機半
導体膜は電解重合後に適度に脱ドープし、FET素子に
通した電導度に変化させることができる。ここで、有機
溶媒としては、支持電解質および上記モノマーを溶解さ
せるものならよく、例えばアセトニトリル、ニトロベン
ゼン、ニトロメタン、N、N−ジメチルホルムアミド(
DMF) 、ジメチルスルホキシド(DMSO) 、ジ
クロロメタン、テトラヒドロフラン、エチルアルコール
およびメチルアルコール等の極性溶媒が単独又は2種以
上の混合溶媒として用いられる。又、水との混合溶媒で
も使用可能である。支持電解質としては酸化電位および
還元電位が高く、電解重合時にそれ自身が酸化又は還元
反応を受けず、かつ溶媒中に熔解させることによって溶
液に電導性を付与することのできる物質であり、例えば
、過塩素酸テトラアルキルアンモニウム塩、テトラアル
キルアンモニウム、テトラフルオロボレート塩、テトラ
アルキルアンモニウム、ヘキサフルオロホスフェート塩
、テI・ラアルキルアンモニウム、バラトルエンスルホ
ネート塩、および水酸化ナトリウム等が用いられるが、
勿論2種以上を併用しても構わない。
In this case, the deposited π-conjugated polymer film is doped with the anion of the supporting electrolyte during the reaction and becomes a p-type organic semiconductor, and since the distance between the source electrode 5 and the drain electrode 6 is sufficiently short, the distance between the two electrodes is The insulating film is also completely covered with the π-conjugated polymer film, and both electrodes are electrically short-circuited by the p-type organic semiconductor film. Furthermore, this p-type organic semiconductor film can be suitably dedoped after electropolymerization to change the electrical conductivity to pass through an FET element. Here, the organic solvent may be any solvent that can dissolve the supporting electrolyte and the above monomers, such as acetonitrile, nitrobenzene, nitromethane, N,N-dimethylformamide (
Polar solvents such as DMF), dimethyl sulfoxide (DMSO), dichloromethane, tetrahydrofuran, ethyl alcohol, and methyl alcohol may be used alone or as a mixed solvent of two or more. Moreover, a mixed solvent with water can also be used. The supporting electrolyte is a substance that has a high oxidation potential and reduction potential, does not itself undergo oxidation or reduction reactions during electrolytic polymerization, and can impart conductivity to a solution by dissolving it in a solvent. For example, Perchloric acid tetraalkylammonium salts, tetraalkylammonium, tetrafluoroborate salts, tetraalkylammonium, hexafluorophosphate salts, TeI-raalkylammonium, valatoluenesulfonate salts, sodium hydroxide, etc. are used,
Of course, two or more types may be used in combination.

上記のように構成されたFET素子においては、π−共
役系高分子膜4と絶縁II!J3の界面においてπ−共
役系高分子II!J4側に形成した空乏層の幅がゲート
電極2とソース電極5との間にかけた電圧で制御され、
実効的なホールのチャネル断面積が変化するためにソー
ス電極5とドレイン電極6との間を流れる電流が変化す
ると考えられる。このとき、π−共役系高分子膜4に電
導度の低いp型半導体性しか持たせていないため、ゲー
ト電極2としては金属電極以外にp型シリコンやn型シ
リコン、あるいは有機系高分子を用いてもπ−共役系高
分子膜4中に充分大きな幅の空乏層が形成されて電界効
果が現われるものと考えられる。
In the FET element configured as described above, the π-conjugated polymer film 4 and the insulation II! π-conjugated polymer II at the interface of J3! The width of the depletion layer formed on the J4 side is controlled by the voltage applied between the gate electrode 2 and the source electrode 5,
It is considered that the current flowing between the source electrode 5 and the drain electrode 6 changes because the effective hole channel cross-sectional area changes. At this time, since the π-conjugated polymer film 4 has only p-type semiconductor properties with low conductivity, the gate electrode 2 may be made of p-type silicon, n-type silicon, or an organic polymer in addition to the metal electrode. It is thought that even if the π-conjugated polymer film 4 is used, a depletion layer with a sufficiently large width is formed in the π-conjugated polymer film 4, and an electric field effect appears.

なお、第1図では基板1上にゲート電極2が設けられて
いるが、逆に、基板上にπ−共役系高分子膜を設け、そ
の上にソース電極およびこのソース電極と分離してドレ
イン電極を設け、上記ソース電極およびドレイン電極と
の間に絶縁膜を介在させてゲート電極を設けてもよい。
In FIG. 1, the gate electrode 2 is provided on the substrate 1, but conversely, a π-conjugated polymer film is provided on the substrate, and a source electrode and a drain separated from the source electrode are provided on the substrate. An electrode may be provided, and a gate electrode may be provided with an insulating film interposed between the source electrode and the drain electrode.

以下、本発明の実施例についてより具体的に説明する。Examples of the present invention will be described in more detail below.

実施例1 3.0c111×3.0cffiのガラス基板の中央付
近に真空蒸着法によって厚さ1000人のクロム膜をリ
ボン状に設け、更にこの上に金膜を2000人の厚さに
真空蒸着法によって設け、これをゲート電極とした(有
効ゲート電極面積は5n×2μm)。さらに基板上に酸
化シリコン膜を3000人の厚さにCVD法によって設
け、これを絶縁膜とした。さらにその上にチャネル長が
2μmとなるように厚さ2000人の金膜をゲート電極
をはさんで2ケ所に真空蒸着法によって設け、これらを
ソース電極とドレイン電極とした(有効面積はいずれも
5wXIQm)。
Example 1 A 1,000-layer thick chromium film was provided in a ribbon shape near the center of a 3.0c111×3.0cffi glass substrate by vacuum evaporation, and a gold film was further vacuum-deposited on top of this to a 2,000-layer thickness. This was used as a gate electrode (effective gate electrode area: 5n×2 μm). Furthermore, a silicon oxide film was formed on the substrate to a thickness of 3,000 mm using the CVD method, and this was used as an insulating film. Furthermore, a gold film with a thickness of 2000 μm was deposited on it at two locations sandwiching the gate electrode by vacuum evaporation so that the channel length was 2 μm, and these were used as the source and drain electrodes (the effective area of both 5wXIQm).

100n+ 7!のアセトニトリル中にN−メチルピロ
ール(0,8g ) 、テトラエチルパークロレイト(
0゜7g)を溶解させた液を反応溶液とした。上記ガラ
ス基板上のソース電極とドレイン電極とを作用電極とし
、対極として白金(Pt)電極を、参照電極として飽和
カロメル電極(SCE)を使用し、反応用液中にこれら
を共に浸し、窒素ガス雰囲気下で作用電極を陽極として
対極との間に一定電流(20μA−cII+)を90分
間流し、作用電極近傍上、すなわち上記ソース電極近傍
上およびドレイン電極近傍上にπ−共役系高分子を析出
させ、両電極間の絶縁膜がπ−共役系高分子膜で完全に
被覆されるようにし、ソース電極とドレイン電極とがp
型半導体性を有するπ−共役系高分子膜で電気的に短絡
されるようにした。次に、作用電極の電位をポテンショ
スタットでSCEに対して0.Ovに180分間設定し
て電気化学的脱ドープを行い、アセトニトリルで2回洗
浄後、窒素ガス雰囲気下で乾燥し、FET試料(1)を
得た。
100n+7! of N-methylpyrrole (0.8 g), tetraethyl perchlorate (
A solution in which 0.7 g) was dissolved was used as a reaction solution. The source and drain electrodes on the glass substrate were used as working electrodes, a platinum (Pt) electrode was used as a counter electrode, and a saturated calomel electrode (SCE) was used as a reference electrode, and they were immersed together in a reaction solution and nitrogen gas was used. A constant current (20 μA-cII+) is passed between the working electrode as the anode and the counter electrode in an atmosphere for 90 minutes to deposit a π-conjugated polymer near the working electrode, that is, near the source electrode and near the drain electrode. so that the insulating film between both electrodes is completely covered with the π-conjugated polymer film, and the source and drain electrodes are
An electrical short circuit is created using a π-conjugated polymer film having type semiconductor properties. Next, the potential of the working electrode is set to 0.0 with respect to SCE using a potentiostat. OV for 180 minutes, and after washing twice with acetonitrile, it was dried in a nitrogen gas atmosphere to obtain an FET sample (1).

実施例2 10S/e11以上の電導度を有する厚さ500μmの
p型シリコン板(3,0ClllX3.0国)の両面に
熱酸法で300OA、の厚さの酸化シリコン膜を設けた
。次に片面のみをプラスマエッチングしてシリコン面を
露出させ、ここに厚さ2000人の金膜を真空蒸着法に
よって設け、オーム性接触をとり、p型シリコン基板そ
のものがゲート電極として働き、酸化シリコン膜が絶縁
膜となるようにした。さらに、この酸化シリコン膜の上
にチャネル長が2μmとなるように真空蒸着法によって
厚さ1000人のクロム膜を2ケ所に設け、さらにその
上に金膜を2000人の厚さに真空蒸着法によって設け
てこれをソース電極とドレイン電極とした(有効面積は
いずれも2mm X4mm ) * 実施例1の場合と同様に電解重合法を用いて上記のソー
ス電極、ドレイン電極および両電極間の絶縁膜を適度の
電導度のp型半導体性を有するπ−共役系高分子膜で被
覆し、これをFET試料(■)とした。
Example 2 A silicon oxide film with a thickness of 300 OA was provided on both sides of a 500 μm thick p-type silicon plate (3.0 Clll x 3.0 country) having an electrical conductivity of 10 S/e11 or higher by a thermal acid method. Next, only one side is subjected to plasma etching to expose the silicon surface, and a 2,000-layer gold film is applied here by vacuum evaporation to establish ohmic contact. The p-type silicon substrate itself acts as a gate electrode, and the silicon oxide The film was made to serve as an insulating film. Furthermore, on this silicon oxide film, a chromium film with a thickness of 1,000 μm was provided at two locations using a vacuum evaporation method so that the channel length was 2 μm, and a gold film was further applied on top of the chromium film with a thickness of 2,000 μm using a vacuum evaporation method. The above source electrode, drain electrode, and insulating film between the two electrodes were formed using the electrolytic polymerization method as in Example 1. was coated with a π-conjugated polymer film having p-type semiconductor properties with appropriate conductivity, and this was used as an FET sample (■).

第2図は実施例2により製造されたFET試料(II)
のゲート電圧(VC)を変化させた場合のドレイン電流
(ID)−ソース・ドレイン間電圧(V S D)の変
化を示す特性図である。測定は真空中暗所で行なった。
Figure 2 shows the FET sample (II) manufactured according to Example 2.
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a change in drain current (ID)-source-drain voltage (V SD ) when the gate voltage (VC) of the semiconductor device is changed. Measurements were performed in vacuum in the dark.

図において、縦軸がドレイン電流(ID)、横軸がソー
ス・ドレイン間電圧(V S D)を示す。なお、ゲー
ト電圧はソース電極に対して印加している。
In the figure, the vertical axis represents drain current (ID), and the horizontal axis represents source-drain voltage (V SD). Note that the gate voltage is applied to the source electrode.

第2図によると、FET試料(n)はVG=OVの状態
でもIDが流れているが小さなVGの変化でIDの変化
をもたらし良好な電界効果が得られることがわかる。し
かも消費する電力も少ない。
According to FIG. 2, in the FET sample (n), ID flows even in the state where VG=OV, but it can be seen that a small change in VG causes a change in ID and a good electric field effect can be obtained. Moreover, it consumes less electricity.

FET試料(1)もほぼ同様の特性を示した。また、安
定性の面でも本発明によるFET素子は1ヶ月以上経過
しても特性の変化が見られなかった。
FET sample (1) also showed almost similar characteristics. In addition, in terms of stability, the FET device according to the present invention showed no change in characteristics even after one month or more.

なお、実施例2では基板そのものをゲート電極としたが
、チャネル間にのみゲート電極を設けて動作させること
も可能であり、実施例2と同様もしくはそれ以上の効果
を示す。
In Example 2, the substrate itself was used as the gate electrode, but it is also possible to operate with the gate electrode provided only between the channels, and the same or better effects as in Example 2 can be obtained.

本発明に係るFET素子の素子基板、ゲート電極、絶縁
膜、ソース電極、ドレイン電極、およびソース電極等に
結着するリード線はすべて高分子材料を用いることが可
能である。この場合本発明に係るFET素子は完全に柔
軟構造となる。しかも、これら高分子材料を透明もしく
は半透明な材料とするとπ−共役系高分子膜はかなりの
透明性を有するため、全体が透明もしくは半透明なFE
T素子を得ることができる。
The device substrate, gate electrode, insulating film, source electrode, drain electrode, lead wires connected to the source electrode, etc. of the FET device according to the present invention can all be made of polymer materials. In this case, the FET element according to the invention has a completely flexible structure. Furthermore, if these polymeric materials are transparent or semitransparent, the π-conjugated polymer film has considerable transparency, so FE is completely transparent or semitransparent.
A T element can be obtained.

ところで、本発明は多数の電極を有する大面積基板に適
用することも可能である。したがって本発明に係るFE
T素子を大面積液晶ディスプレイの基板となる薄膜トラ
ンジスタ(TPT)として使用することが可能である。
By the way, the present invention can also be applied to a large-area substrate having a large number of electrodes. Therefore, the FE according to the present invention
It is possible to use the T-device as a thin film transistor (TPT) that serves as a substrate for a large area liquid crystal display.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上のように、本発明によれば、有機半導体と3、C2
H5またはフェニル基である。)なる構造を有するπ−
共役系高分子を用いたので、安価で、しかも安定性、寿
命および電気特性に優れたFET素子を得ることができ
る。
As described above, according to the present invention, an organic semiconductor and 3, C2
H5 or phenyl group. ) has the structure π-
Since a conjugated polymer is used, it is possible to obtain an FET element that is inexpensive and has excellent stability, longevity, and electrical characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例によるFET素子の構造を示
す断面図、第2図は実施例2により製造されたFET試
料(n)のゲート電圧を変化させた場合のドレイン電流
−ソース・ドレイン間電圧の変化を縦軸−ドレイン電流
、横軸−ソース・ドレイン間電圧により示す特性図、第
3図は従来6FET棄子の構造を示す断面図である。 図において、2・・・ゲート電極、3・・・絶縁膜、4
・・・π−共役系高分子膜、5・・・ソース電極、ID
・・・ドレイン電流、VSD・・・ソース・ドレイン間
電圧、VC・・・ゲート電圧。 なお図中同一符号は同−又は相当部分を示す。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of an FET element according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the drain current-source ratio when the gate voltage of the FET sample (n) manufactured according to embodiment 2 is changed. A characteristic diagram showing the change in the voltage between the drains using the vertical axis as the drain current and the horizontal axis as the source-drain voltage. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional 6FET. In the figure, 2... gate electrode, 3... insulating film, 4
...π-conjugated polymer film, 5...source electrode, ID
...Drain current, VSD...source-drain voltage, VC...gate voltage. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or equivalent parts.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)ゲート電極と、 該ゲート電極との間に絶縁膜を介在させ該ゲート電極と
対向して設けたソース電極及び該ソース電極と分離して
設けたドレイン電極と、 上記ソース電極及びドレイン電極とオーム性接触し上記
絶縁膜上に設けた▲数式、化学式、表等があります▼(
ただしR、R’はH、CH_3、OCH_3、C_2H
_5またはOC_2H_5、RはH、CH_3、C_2
H_5またはフェニル基である。)なる構造を有するπ
−共役系高分子膜とを備えたことを特徴とする電界効果
型トランジスタ。
(1) A gate electrode, a source electrode provided opposite to the gate electrode with an insulating film interposed between the gate electrode, and a drain electrode provided separately from the source electrode, and the source electrode and the drain electrode. There are ▲mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc. that are placed on the above insulating film in ohmic contact with the
However, R, R' are H, CH_3, OCH_3, C_2H
_5 or OC_2H_5, R is H, CH_3, C_2
H_5 or phenyl group. ) has the structure π
- A field effect transistor characterized by comprising a conjugated polymer film.
(2)上記ゲート電極がp型シリコンおよびn型シリコ
ンのいずれか1つにより組成されたことを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載の電界効果型トランジスタ。
(2) The field effect transistor according to claim 1, wherein the gate electrode is composed of either p-type silicon or n-type silicon.
(3)上記ゲート電極が有機系高分子により組成された
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電界効果
型トランジスタ。
(3) The field effect transistor according to claim 1, wherein the gate electrode is composed of an organic polymer.
(4)▲数式、化学式、表等があります▼(ただしR、
R’はH、CH_3、OCH_3、C_2H_5、また
はOC_2H_5、RはH、CH_3、C_2H_5ま
たはフェニル基である。)なる構造を有するπ−共役系
高分子膜を電気化学的重合法(電解重合法)によって得
ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の電界効
果型トランジスタ。
(4) ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (However, R,
R' is H, CH_3, OCH_3, C_2H_5, or OC_2H_5; R is H, CH_3, C_2H_5, or a phenyl group. 2. The field-effect transistor according to claim 1, wherein the π-conjugated polymer film having the following structure is obtained by an electrochemical polymerization method (electrolytic polymerization method).
JP60171341A 1985-08-02 1985-08-02 Field effect transistor Pending JPS6231174A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60171341A JPS6231174A (en) 1985-08-02 1985-08-02 Field effect transistor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP60171341A JPS6231174A (en) 1985-08-02 1985-08-02 Field effect transistor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6231174A true JPS6231174A (en) 1987-02-10

Family

ID=15921418

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60171341A Pending JPS6231174A (en) 1985-08-02 1985-08-02 Field effect transistor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6231174A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1991010264A1 (en) * 1989-12-27 1991-07-11 Nippon Petrochemicals Co., Ltd. Electric element and method of controlling conductivity
JPH07221313A (en) * 1994-02-03 1995-08-18 Nec Corp Field-effect transistor
US5705826A (en) * 1994-06-28 1998-01-06 Hitachi, Ltd. Field-effect transistor having a semiconductor layer made of an organic compound
US6593591B2 (en) 1996-05-15 2003-07-15 Seiko Epson Corporation Thin film device provided with coating film, liquid crystal panel and electronic device, and method the thin film device
US6821553B2 (en) 1996-11-25 2004-11-23 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing organic EL element, organic EL element, and organic EL display device
US6843937B1 (en) 1997-07-16 2005-01-18 Seiko Epson Corporation Composition for an organic EL element and method of manufacturing the organic EL element

Cited By (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5206525A (en) * 1989-12-27 1993-04-27 Nippon Petrochemicals Co., Ltd. Electric element capable of controlling the electric conductivity of π-conjugated macromolecular materials
WO1991010264A1 (en) * 1989-12-27 1991-07-11 Nippon Petrochemicals Co., Ltd. Electric element and method of controlling conductivity
JPH07221313A (en) * 1994-02-03 1995-08-18 Nec Corp Field-effect transistor
US5705826A (en) * 1994-06-28 1998-01-06 Hitachi, Ltd. Field-effect transistor having a semiconductor layer made of an organic compound
US7067337B2 (en) 1996-05-15 2006-06-27 Seiko Epson Corporation Thin film device provided with coating film, liquid crystal panel and electronic device, and method for making the thin film device
US6593591B2 (en) 1996-05-15 2003-07-15 Seiko Epson Corporation Thin film device provided with coating film, liquid crystal panel and electronic device, and method the thin film device
US7229859B2 (en) 1996-05-15 2007-06-12 Seiko Epson Corporation Thin film device provided with coating film, liquid crystal panel and electronic device, and method for making the thin film device
US6833156B2 (en) 1996-11-25 2004-12-21 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing organic EL element, organic EL element, and organic EL display device
US6863961B2 (en) 1996-11-25 2005-03-08 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing organic EL element, organic EL element, and organic EL display device
US6838192B2 (en) 1996-11-25 2005-01-04 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing organic EL element, organic EL element, and organic EL display device
US6821553B2 (en) 1996-11-25 2004-11-23 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing organic EL element, organic EL element, and organic EL display device
US7662425B2 (en) 1996-11-25 2010-02-16 Seiko Epson Corporation Method of manufacturing organic EL element, organic EL element and organic EL display device
US8614545B2 (en) 1996-11-25 2013-12-24 Seiko Epson Corporation Organic EL display device having a bank formed to fill spaces between pixel electrodes
US6843937B1 (en) 1997-07-16 2005-01-18 Seiko Epson Corporation Composition for an organic EL element and method of manufacturing the organic EL element

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Giovannitti et al. N-type organic electrochemical transistors with stability in water
US5107308A (en) Field-effect transistor
JP2813428B2 (en) Field effect transistor and liquid crystal display device using the field effect transistor
Tsumura et al. Polythiophene field-effect transistor: Its characteristics and operation mechanism
US5854139A (en) Organic field-effect transistor and production thereof
US5892244A (en) Field effect transistor including πconjugate polymer and liquid crystal display including the field effect transistor
Taniguchi et al. Vertical electrochemical transistor based on poly (3-hexylthiophene) and cyanoethylpullulan
KR100975729B1 (en) Thin-Layer Chemical Transistor and Making Method
CN1757124A (en) Method of manufacturing an electronic arrangement
US7928181B2 (en) Semiconducting polymers
JPS6231174A (en) Field effect transistor
JPH0469971A (en) Field effect transistor
JPH01259563A (en) Field effect transistor
US7872258B2 (en) Organic thin-film transistors
JPS6376378A (en) Field-effect transistor
US7928433B2 (en) Electronic device comprising semiconducting polymers
JPH0638492B2 (en) Field effect transistor
Tsumura et al. Chemically prepared poly (N-methylpyrrole) thin film. Its application to the field-effect transistor
JP3367711B2 (en) Field-effect transistor
JPS6231175A (en) Field effect transistor
JPS6285467A (en) Field effect transistor
JPH0638491B2 (en) Field effect transistor
JPH0711631B2 (en) Liquid crystal display manufacturing method
JPH01259564A (en) Field effect transistor
US20100123123A1 (en) Organic thin-film transistors