JPWO2009001816A1

JPWO2009001816A1 - 有機半導体薄膜の形成方法

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Publication number: JPWO2009001816A1
Application number: JP2009520590A
Authority: JP
Inventors: 礼子小渕; 平井　桂; 桂平井
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2007-06-28
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2010-08-26
Also published as: WO2009001816A1

Abstract

本発明は、有機薄膜トランジスタのような半導体デバイスにおいて、均一なキャリア移動度の高い配向性の有機半導体材料薄膜を、またこれを用いた有機薄膜トランジスタを提供する。本発明の有機半導体材料薄膜は、基板上に有機半導体材料を含有する塗布液を供給し、成膜する有機半導体薄膜の形成方法おいて、有機半導体材料を含有する塗布液中にノニオン型界面活性剤を含有させることを特徴とする。

Description

本発明は有機半導体薄膜の形成方法に関する。

有機機能材料は、様々な用途に適用が可能であるが、有機機能材料薄膜の形成は、蒸着、スパッタあるいは塗布等によって行われる。しかしながら、液状の機能材料を、基板上に供給・適用して液体プロセスで成膜する方法は、生産性が高い有効な成膜方法である。液体プロセスによる成膜は、溶液または分散液を、いずれかの基板上に、印刷、コーティング等により適用して形成される。基板表面に均一な配向性のよい薄膜を成膜することが重要である。

基板上に有機機能材料の薄膜を均一に形成するため、例えば、有機またはポリマー系のエレクトロルミネセンスデバイスの分野において、有機化合物に基づく電荷輸送物質（通常、トリアリールアミンに基づくホール輸送物質）、また、スペクトルの可視領域に光を発する特定の半導有機化合物に、特定の界面活性剤を添加して成膜することが知られている（例えば、特許文献１に記載）。

また、有機系固体レーザダイオードや有機系光検知器等の用途、また有機集積回路（有機ｉＣｓ）や有機の太陽電池としての用途をもつ有機の電荷輸送膜においても、特定の添加剤の適用が試みられている（例えば、特許文献２に記載）。

特に有機ＴＦＴ素子の様な半導体デバイスにおいては、有機半導体薄膜の成膜には、それが、高誘電性の表面エネルギーの小さい表面上に成膜されることや、また、同時に、微細レベルにおいて均一さが必要とされ、特性のバラツキ等がないことが要求されるため、これに適した均一で配向性が高い成膜方法が必要とされている。
特開２００４−８７４８２号公報特表２００５−５１４７２６号公報

従って、本発明の目的は、有機薄膜トランジスタのような半導体デバイスにおいて、均一なキャリア移動度の高い配向性の有機半導体材料薄膜を、またこれを用いた有機薄膜トランジスタを得ることにある。

本発明の上記課題は以下の手段により達成される。

１．基板上に有機半導体材料を含有する塗布液を供給し、成膜する有機半導体薄膜の形成方法において、有機半導体材料を含有する塗布液中にノニオン型界面活性剤を含有させることを特徴とする有機半導体薄膜の形成方法。

２．前記ノニオン型界面活性剤が、アルキレンオキサイド型ノニオン界面活性剤であることを特徴とする前記１に記載の有機半導体薄膜の形成方法。

３．前記有機半導体材料が分子量５０００以下の低分子材料であることを特徴とする前記１または２に記載の有機半導体薄膜の形成方法。

４．有機半導体材料が結晶性を有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の有機半導体薄膜の形成方法。

５．界面活性剤の添加により、塗布液の表面張力が８０％以下に低下することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の有機半導体薄膜の形成方法。

本発明により、例えば有機ＴＦＴ素子の形成において、高誘電性の絶縁性基板上に、均一な、配向性の高い有機半導体材料薄膜を形成することができる。

有機ＴＦＴを示す図である。

符号の説明

１基板
２ゲート電極
３ゲート絶縁層
４有機半導体層
５ソース電極

以下に、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

本発明は、基板上に有機半導体材料を含有する塗布液を供給して、基板上に成膜する有機半導体薄膜の形成方法おいて、有機半導体材料を含有する塗布液中に界面活性剤を含有させることを特徴とする。

有機薄膜トランジスタを構成する場合には、有機半導体材料を含有する塗布液は、ゲート絶縁膜、例えば、シリコンの熱酸化膜等の疎水性の高い絶縁性膜を有する表面に、キャストコート、スピンコート、印刷、インクジェット法等種々の方法により供給・適用して、これを乾燥することで、基板上に有機半導体薄膜が成膜される。

前記有機半導体材料を含有する塗布液を構成する、有機半導体を溶解する溶媒は、塗布液を適用する表面との親和性を有している溶媒であって、かつ、沸点が７０℃以上２５０℃以下であることが好ましく、塗布液中に含まれる有機半導体材料が、塗布溶媒に対して、標準状態（２５℃、１０^５Ｐａ）で３質量％以上溶解する溶媒を用いるのが好ましい。

例えば、トルエン等の芳香族炭化水素、ヘキサン、ヘプタン等の鎖状脂肪族炭化水素、またシクロヘキサン、シクロペンタン等の環状脂肪族炭化水素等、脂肪族炭化水素類、クロロホルム、１，２−ジクロロエタン等のハロゲン化炭化水素、ジエチルエーテルやジイソプロピルエーテル等の鎖状エーテル類、テトラヒドロフランやジオキサン等の環状エーテル、アセトンやメチルエチルケトン等のケトン類等から選ばれる溶媒が挙げられる。また、これらの溶媒は混合して用いてもよい。

有機半導体材料溶液への、界面活性剤の添加によって、有機半導体材料を含有する塗布液の表面張力は低下するが、有機半導体材料溶液の表面張力は、界面活性剤を含まない場合に比べ、８０％以下に低下することが好ましい。

このような有機半導体材料溶液において、表面張力の低下を引き起こす好ましい界面活性剤としては、後述するノニオン系界面活性剤、または両親媒性界面活性剤が挙げられる。

有機半導体材料溶液の表面張力の低下により、前記のような疎水性の高い絶縁膜上にも、これを塗布液として、供給・適用したとき、薄膜が、はじきやムラ等また泡等による欠陥がなく、基板上に、均一に有機半導体薄膜を成膜することができる。

有機半導体材料は、０．００１〜１０．０質量％、好ましくは、０．０１〜５．０質量％の範囲で塗布液中に溶解していることが好ましいが、含有される界面活性剤の実用濃度範囲は、その応用条件にもよるが、０．０１％〜５０％（質量割合）（溶液中の有機半導体量基準）である。好ましい範囲は、０．０１〜１０％、特に好ましい範囲は、０．０１〜２％である。このことは、例えば、１質量％濃度の半導体溶液（ｍ／ｖ、ｍａｓｓ／ｖｏｌｕｍｅ）を用いる場合、溶媒に対する添加物の比は、０．０００１〜０．５％（ｍ／ｖ）である。

濃度が高すぎると基板上の均一な延展ができない、また低すぎると基板上での液切れによる塗膜のピンホール等が生じやすい。

有機半導体材料を含有する塗布液（溶液）を基板上への供給は、キャストコート、スピンコート、印刷、インクジェット法等によって絶縁体表面（基板上）に適用して、乾燥することで、絶縁体表面に、有機半導体薄膜を形成することができる。

本発明に用いられる有機半導体材料は、低分子有機半導体材料として機能するものであればどのような有機化合物を選択してもよいが、分子量として重量平均分子量が５０００以下のものであることが好ましい。

また、有機半導体材料分子は結晶性を有することが好ましく、代表的な、低分子有機半導体材料としては代表的にはペンタセン等の化合物があり、特に国際公開第０３／１６５９９号パンフレット、国際公開第０３／２８１２５号パンフレット、米国特許第６，６９０，０２９号明細書、特開２００４−１０７２１６号公報等に記載の置換基を有するペンタセン類、米国特許出願公開第２００３−１３６９６４号明細書等に記載のペンタセンプレカーサ類がある。

本発明に用いられる低分子有機半導体材料としては、置換基を有する縮合多環芳香族化合物が好ましく、分子中にヘテロ原子を含む縮合多環芳香族化合物が特に好ましく、ヘテロ原子としてはＳｉ、Ｓ、Ｏ、Ｎ、Ｇｅ等が好ましい。特に本発明に好ましいのは、ヘテロ原子が縮合環外の置換基に置換されているものである。

以下に好ましい有機半導体材料の具体的化合物例を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例示化合物（４）及び（６）はＪ．Ａ．Ｃ．Ｓ．２００５，１２７，４９８６〜４９８７に記載されている化合物であり、その他の化合物も上記文献を参考に合成することができる。

これらの有機半導体材料は、前記有機半導体材料を含有する塗布液の形態で基板表面に供給され、成膜されるため、溶媒は、適用する表面との親和性を有する前記のような溶媒が用いられるが、有機半導体材料の溶解の促進のため、有機半導体材料に対する溶解性の高い他の溶媒を混合して用いてもよい。

また、本発明においては、有機半導体膜（層）の設置後に所定時間、所定温度において熱処理を行ってもよい。これにより形成される有機半導体材料の分子の配向、乃至配列をさらに強化、促進することが可能である。

熱処理は有機半導体材料の融点以下の温度で行うのが好ましい。特に有機半導体材料が前記示差走査熱分析（ＤＳＣ）測定において発熱ピークを有する場合、融点以下、発熱開始温度以上の範囲の温度で一定時間処理することが好ましい。例えば、１０秒から１週間、好ましくは１０秒から１日、さらに好ましくは１０秒から１時間の一定時間、熱処理が行われることが好ましい。融点以上の温度での熱処理は、有機半導体材料を融解させるので形成された配向あるいは結晶化した膜が溶融状態となり破壊されるからである。また余りに高い温度に晒されると、有機半導体材料自体の分解や変質も起こるため好ましくない。これらの熱処理は、窒素あるいはヘリウム、アルゴン等の不活性ガス中で行うのが好ましい。また、これら不活性気体の圧力としては０．７×１０^２〜１．３×１０^２ｋＰａの範囲、即ち大気圧近傍が好ましい。

本発明において使用される界面活性剤はアニオン系、カチオン系、ノニオン系あるいは両親媒性の界面活性剤（乃至両親媒性を有する化合物）いずれにも限定されないが、ノニオン系界面活性剤が好ましい。

本発明に用いられる、好ましいノニオン界面活性剤について次に説明する。

ノニオン界面活性剤は大別するとポリエチレングリコール型と多価アルコール型に分類することができ、どちらも使用できるが、現像性能の点からポリエチレングリコール型のノニオン界面活性剤が好ましく、そのなかでもエチレンオキシ基（−ＣＨ_２ＣＨ_２Ｏ−）を３以上有し、かつＨＬＢ値（ＨＬＢはＨｙｄｒｏｐｈｉｌｅ−ＬｉｐｏｐｈｉｌｅＢａｌａｎｃｅの略）が５以上（より好ましくは８〜２０）のノニオン界面活性剤がより好ましい。

さらに、ノニオン型界面活性剤の構造の一部にハロゲン元素を含有する材料が特に好ましい。なかでもフッ素原子を含有するものが特に好ましい。

ノニオン界面活性剤のうち、エチレンオキシ基とプロピレンオキシ基の両者を有するものが特に好ましく、そのなかでＨＬＢ値が８以上のものがより好ましい。

ノニオン界面活性剤の好ましい例として下記一般式〔１〕〜〔８〕で表される化合物が挙げられる。

〔１〕〜〔８〕式において、Ｒは水素原子または１価の有機基を表す。該有機基としては、例えば直鎖もしくは分岐の炭素数１〜３０の、置換基｛例えばアリール基（フェニル等）｝を有していてもよいアルキル基、アルキル部分が上記アルキル基であるアルキルカルボニル基、置換基（例えばヒドロキシル基、上記のようなアルキル基等）を有していてもよいフェニル基等が挙げられる。ａ、ｂ、ｃ、ｍ、ｎ、ｘおよびｙは各々１〜４０の整数を表す。

ノニオン界面活性剤の具体例を示す。

ポリエチレングリコール、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンノニルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシエチレンベヘニルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンポリオキシプロピレンベヘニルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルアミン、ポリオキシエチレンオレイルアミン、ポリオキシエチレンステアリン酸アミド、ポリオキシエチレンオレイン酸アミド、ポリオキシエチレンヒマシ油、ポリオキシエチレンアビエチルエーテル、ポリオキシエチレンラノリンエーテル、ポリオキシエチレンモノラウレート、ポリオキシエチレンモノステアレート、ポリオキシエチレングリセリルモノオレート、ポリオキシエチレングリセルモノステアレート、ポリオキシエチレンプロピレングリコールモノステアレート、オキシエチレンオキシプロピレンブロックポリマー、ジスチレン化フェノールポリエチレンオキシド付加物、トリベンジルフェノールポリエチレンオキシド付加物、オクチルフェノールポリオキシエチレンポリオキシプロピレン付加物、グリセロールモノステアレート、ソルビタンモノラウレート、ポリオキシエチレンソルビタンモノラウレート等。

ノニオン界面活性剤の重量平均分子量は３００〜１００００の範囲が好ましく、５００〜５０００の範囲が特に好ましい。

本発明において、分子量は、当該業者周知の質量分析装置を用いて測定するが、分子量分布を示す化合物（オリゴマーや高分子等）の分子量（本願では、オリゴマー、高分子の分子量としては、重量平均分子量Ｍｗを用いる。）、該分子量分布の測定は、市販のＧＰＣ（ゲルパーミエーションクロマトグラフ）法などを用いて測定する。

本発明による界面活性剤は、その応用条件にもよるが、溶液中の有機半導体量基準で、０．０１％〜５０％（質量割合）、好ましくは、０．０１〜１０％、特に好ましくは、０．０１〜２％で用いられる。

本発明の有機半導体材料および界面活性剤を含有する溶液は、溶液中での固体物質の混合物である。この混合物においては、固体が分子的に溶解状態、即ち、固体分子の大部分が実質的に溶解し、凝集物やナノ粒子あるいはマイクロ粒子の形状では存在しない。

本発明の有機半導体材料を含有する塗布液の粘度は、変動可能である。しかしながら、特定のコーティング技術には特定の粘度範囲が必要とされる。例えば、約４〜２５ｍＰａ・ｓの範囲は、ＩＪＰによるコーティイングに適したものであり、例えば、例えば、グラビアプリンティングの場合には、実質的により高い粘度、例えば２０〜５００ｍＰａ・ｓの範囲の粘度が有利に用いられる。

本発明に係る成膜方法は、少なくともチャネル部が有機半導体薄膜で形成された有機ＴＦＴ素子（有機薄膜トランジスタ素子）の構成要素となる有機半導体薄膜を形成する際に適用可能である。この有機ＴＦＴ素子としては、例えば図１に示すような構成のものがある。

図１において、基板１上にはゲート電極２が形成されている。また、基板１上にはゲート電極２を覆った状態で高誘電率の絶縁体からなるゲート絶縁膜３が形成され、このゲート絶縁膜３上には有機半導体層４が形成されている。そして、この有機半導体層４上にソース電極５およびドレイン電極６が形成されることにより、有機ＴＦＴ素子（有機薄膜トランジスタ素子）が構成される。

このような有機ＴＦＴ素子を製造するには、まず、基板１上にゲート電極材料が設けられゲート電極２が形成される。次に、このゲート電極２を覆った状態にゲート絶縁膜３が形成される。このゲート絶縁膜３の形成材料としては、限定されることなく種々のものが使用可能であるが、特に高誘電率の絶縁体として、金属酸化物薄膜、好ましくはチタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、タンタル酸ニオブ酸ストロンチウムビスマス、ペントオキサイドタンタル、ジオキサイドチタン、トリオキサイドイットリウム、酸化タンタル、酸化バナジウム、酸化チタンなどの無機材料が好適に用いられる。また、ポリクロロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリオキシメチレン、ポリビニルクロライド、ポリフッ化ビニリデン、シアノエチルプルラン、ポリメチルメタクリレート、ポリサルファン、ポリカーボネート、ポリイミド等の有機材料も使用可能である。なお、特に前記の無機材料によってゲート絶縁膜３を形成する場合には、成膜後、さらにこれに１５０〜４００℃の範囲の適宜な温度でアニール処理を行うのが、膜品質を改善し、誘電率を増大させることができ好ましい。

また、塗布される有機半導体材料を含有する液体との濡れ性の高い表面を得るために、例えば、ゲート絶縁膜には表面処理を施すことが好ましい。このような処理として、ゲート絶縁膜を研磨等によってその表面粗さを変化させる処理、自己配列型の薄膜を形成させるためのラビング等の配向処理、またシランカップリング剤による表面処理、シランカップリング剤を用いた表面処理による自己組織化単分子膜（ＳＡＭ膜）の形成が挙げられる。シランカップリング剤としては、オクタデシルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン、ヘキサメチルジシラン、ヘキサメチルジシラザン等が好ましい例として挙げられ、本発明はこれらに限らないが、シランカップリング剤による処理が好ましい。

次いで、このゲート絶縁膜３上に有機半導体層４が形成される。この有機半導体層４の形成にあたっては、キャストコート、スピンコート、印刷、インクジェット法等の液滴吐出装置が好適に用いられる。有機半導体層４の形成材料としては、具体的には、前記の有機半導体材料、また、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、また、米国特許出願公開第２００３−１３６９６４号明細書等に記載のペンタセンプレカーサ類、さらに、前記の置換基を有する縮合多環芳香族化合物からなる低分子有機半導体材料等、また、ポリアセチレン等が用いられる。

また、特にｐ−チャネル用とされる場合には、２〜５個の炭素原子を介して結合された、オリゴ重合度が４以上８以下のチオフェンのオリゴマー；２〜５個の炭素原子を介して結合された、３〜６個のチオフェン環と末端基としてチオフェンを有するビニレンと、チエニレンとの交互共役オリゴマー；ベンゾ［１，２−ｂ：４，５’］ジチオフェンの線状ダイマーおよびトリマー；末端のチオフェンの４個または５個の炭素原子上に置換基（例えば、炭素原子を１〜２０個有するアルキル置換基）を有する前記オリゴマー；ポリマーマトリックス中のｐ、ｐ’−ジアミノビフェニル複合体なども使用可能であり、特にα−ヘキサチエニレン（α−６Ｔ）が好適に用いられる。さらに、ｐ−チャネル用とされる場合には、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボキシルジアンヒドライド（ＮＴＣＤＡ：ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｄｉａｎｈｙｄｒｉｄｅ）、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボキシルジイミド（ＮＴＣＤＩ：ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅｔｅｔｒａｃａｒｂｏｘｙｌｉｃｄｉｉｍｉｄｅ）、１１，１１，１２，１２−テトラシアノナフト−２，６−キノジメタン（ＴＣＮＮＱＤ：ｔｅｔｒａｃｙａｎｏｎａｐｈｔｈｏ−２，６−ｑｕｉｎｏｄｉｍｅｔｈａｎｅ）なども使用可能である。

このような有機半導体材料をインクジェット法によって成膜する場合、まず、有機半導体材料を溶媒に溶解するとともに上述した界面活性剤を添加することにより液状体組成物を形成し、そして、この液状体組成物を基板１のゲート絶縁膜３上に吐出し塗布する。そして、加熱あるいは減圧等による乾燥を適宜に行うことにより、溶媒を除去して有機半導体層４が形成される。その後、この有機半導体層４上にソース電極５およびドレイン電極６が形成され、有機ＴＦＴ素子が得られる。

電極の形成方法としては、上記を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅等の金属箔上に熱転写、インクジェット等によるレジストを用いてエッチングする方法等がある。

電極の形成方法としては、白金、金、銀、コバルト、ニッケル、クロム、銅等の、導電性（金属微粒子）微粒子分散液、または、例えば、導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体等の導電性ポリマーの溶液あるいは分散液を直接インクジェット法によりパターニングする方法、塗工膜からリソグラフやレーザーアブレーション等により形成する方法がある。さらに導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペースト等を凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等の印刷法でパターニングする方法も用いることができる。

特に、金属微粒子分散物の製造方法として、ガス中蒸発法、スパッタリング法、金属蒸気合成法等の物理的生成法や、コロイド法、共沈法等の液相で金属イオンを還元して金属微粒子を生成する化学的生成法が挙げられる。好ましくは特開平１１−８０６４７号、特開２０００−２３９８５３号等に示されたコロイド法、同２０００−１２３６３４号に記載されたガス中蒸発法により製造された金属微粒子分散物である。

分散される金属微粒子の平均粒径としては、２０ｎｍ以下であることが好ましい。また、金属微粒子分散物に導電性ポリマーを含有させることが好ましく、これをパターニングして押圧、加熱等によりソース電極、ドレイン電極を形成すれば、導電性ポリマーにより有機半導体層とのオーミック接触を可能とできる。即ち、金属微粒子の表面に導電性ポリマーを介在させて半導体への接触抵抗を低減させ、且つ金属微粒子を加熱融着させることで、さらに本発明の効果を高めることができる。

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが本発明はこれにより限定されるものではない。

実施例１
比抵抗０．０２Ω・ｃｍのｎ型Ｓｉウエハーに厚さ２００ｎｍの熱酸化膜を形成し、ゲート絶縁膜とした。この基板にフォトリソグラフィー工程を経て金のパターンを形成し、ソース、ドレイン電極とした。この基板をＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）のトルエン溶液に浸漬、洗浄することにより絶縁膜上にＨＭＤＳのＳＡＭ膜を形成した。次に有機半導体材料（６）の３．０質量％トルエン溶液に、有機半導体材料（６）の質量基準で１．０質量％に相当する界面活性剤、ポリオキシエチレンラウリルエーテル硫酸ナトリウムを添加した溶液を、前記基板上に供給し、塗布したところ、均一な半導体膜が形成され、その移動度は０．１ｃｍ^２／Ｖｓであった。

実施例２〜６
実施例１において、添加する界面活性剤を表中記載の界面活性剤に代えて実施したところいずれも結晶性の良い薄膜が得られ、移動度は表中記載の通りであった。

比較例１
比抵抗０．０２Ω・ｃｍのｎ型Ｓｉウエハーに厚さ２００ｎｍの熱酸化膜を形成し、ゲート絶縁膜とした。この基板にフォトリソグラフィー工程を経て金のパターンを形成し、ソース、ドレイン電極とした。この基板をＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシラザン）により表面処理し、絶縁膜上にＨＭＤＳのＳＡＭ膜を形成した。次に有機半導体材料（６）の３．０質量％トルエン溶液を調製し、前記基板上に供給し、有機半導体薄膜を形成することを試みた。その結果、チャネル部全体を被覆する均一な膜が得られず、製膜した部分の結晶性も非常に悪かった。

以上について、製膜の可否、結晶性、また製膜したものについては、薄膜トランジスタを駆動させ、移動度を評価した。

移動度については、ドレインバイアスを１０Ｖとし、ゲートバイアスを−１０Ｖから＋２０Ｖまで掃引した時のドレイン電流の増加（伝達特性）を観測しその飽和領域から移動度（ｃｍ^２／Ｖｓ）を見積り評価した。

また、結晶性は、偏光顕微鏡観察により、以下の基準で評価した。
◎：チャネル中の結晶領域間に１μｍ幅を越えるドメインバウンダリーが確認できない。
△：チャネル中の結晶領域間に１〜１０μｍ幅のドメインバウンダリーあり。
×：チャネル中の結晶領域間に１０μｍより大きい幅のドメインバウンダリーあり。

その結果を表１に示す。

ノニオン型界面活性剤の添加により塗布が可能、かつ半導体特性をもつ結晶性の薄膜となることが判る。

Claims

基板上に有機半導体材料を含有する塗布液を供給し、成膜する有機半導体薄膜の形成方法において、有機半導体材料を含有する塗布液中にノニオン型界面活性剤を含有させることを特徴とする有機半導体薄膜の形成方法。
前記ノニオン型界面活性剤が、アルキレンオキサイド型ノニオン界面活性剤であることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の有機半導体薄膜の形成方法。
前記有機半導体材料が分子量５０００以下の低分子材料であることを特徴とする請求の範囲第１項または第２項に記載の有機半導体薄膜の形成方法。
有機半導体材料が結晶性を有することを特徴とする請求の範囲第１項〜第３項のいずれか１項に記載の有機半導体薄膜の形成方法。
界面活性剤の添加により、塗布液の表面張力が８０％以下に低下することを特徴とする請求の範囲第１項〜第４項のいずれか１項に記載の有機半導体薄膜の形成方法。