JPWO2012033075A1 - 有機半導体材料及び電界効果トランジスタ並びにその製造方法 - Google Patents

Abstract

下記式（１）とシアノ基を有する電子受容性化合物が少なくとも１種類の有機溶媒に溶解及び／又は分散してなる有機半導体材料。【化１】（式（１）中、Ｒ１及びＲ２はそれぞれ独立に無置換またはハロゲノ置換Ｃ１−Ｃ３６脂肪族炭化水素基を表す。）

Description

本発明は、有機薄膜半導体材料を塗布又は印刷し、乾燥して得られる有機薄膜を含む電界効果トランジスタおよびその製造方法、並びにそれらに用いる有機半導体材料に関する。更に詳しくは、本発明は有機複素環式化合物と特定の添加物からなる半導体材料から得られた電界効果トランジスタ及びその製造方法に関する。

電界効果トランジスタは、一般に、基板上の半導体材料にソース電極、ドレイン電極、及びこれらの電極と絶縁体層を介してゲート電極等を設けた構造から成る。現在、電界効果トランジスタには、シリコンを中心とする無機系の半導体材料が使用されており、特にアモルファスシリコンを用いて、ガラス等の基板上に作成された薄膜トランジスタはディスプレイ等に利用されており、論理回路素子として集積回路にも使用されるほか、スイッチング素子等にも幅広く用いられている。最近、半導体材料に酸化物半導体を用いた検討が盛んに行なわれているが、このような無機系の半導体材料を用いた場合は、電界効果トランジスタの製造時に高温や真空で処理する必要があり、用いる基板としては耐熱性に劣るフィルムやプラスチック等を利用する事が出来ず、また高額な設備投資や、製造に多くのエネルギーを要するため、コストが非常に高いものとなり、その応用範囲が非常に制限されている。

一方、電界効果トランジスタの製造時に高温処理を必要としない有機半導体材料を用いた電界効果トランジスタの開発も盛んに行われている。有機半導体材料にも適用出来れば、低温プロセスで電界効果トランジスタの製造が可能になり、使用可能な基板材料の範囲が拡大される。その結果、よりフレキシブルで、且つ軽量で、壊れにくい電界効果トランジスタの作製が可能となる。また、電界効果トランジスタの作製工程において、有機半導体材料を含有する溶液を塗布したり、インクジェット等による印刷方法により、大面積の電界効果トランジスタを低コストで製造することも可能である。

しかしながら、従来は、半導体材料に用いられた多くの有機半導体材料が有機溶媒に難溶であるため、塗布や印刷等の安価な手法を用いることができず、比較的コストの高い真空蒸着法等で半導体の基板上に薄膜を形成させる必要があった。現在、有機溶媒に溶解し、塗布法で製膜、電界効果トランジスタを作成し、比較的高いキャリア移動度を有するデバイスが得られるようになってきているが、塗布または印刷プロセスを用いて、移動度が高く且つ耐久性に優れた有機半導体を用いた電界効果トランジスタは実用化されておらず、各トランジスタ適性を向上するための開発は盛んに行われている。

シリコン等の無機系材料を用いた半導体素子は、一般に、膜中のキャリア密度の増減を目的に有機半導体層に酸素、水素等の酸化性あるいは還元性の気体、または酸化性あるいは還元性の液体等で処理され、酸化または還元による特性変化を誘起する必要がある。これは、微量の元素、原子団、分子、高分子を半導体層に加えることにより、半導体層中のキャリア密度が増減し、半導体特性である電気伝導度、キャリア極性（ｐ型−ｎ型変換）、フェルミ準位、等を変化させる手法であり、例えば、酸素及び水素等のガスを接触させたり、酸やルイス酸等を含む溶液に浸したり、ヨウ素等のハロゲン原子、またはナトリウム、カリウム等の金属原子等を電気化学的に処理する無機化合物による処理方法、さらには電子受容性あるいは電子供与性の有機化合物で予め処理する方法等が知られている。これらの処理は、半導体層の作製前後の半導体層形成以外の工程で行われたり、真空蒸着法により共蒸着したり、半導体層作製時の雰囲気中に混合したり、イオンを真空中で加速して半導体層に衝突させる等の手法が一般に用いられる。

特許文献１にはベンゾセレノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾセレノフェン及びベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェンのアルキル誘導体を用いた電界効果トランジスタが開示されている。

特許文献２にはベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェンのアルキル誘導体と特定の溶解度パラメーターを有する高分子化合物の混合液を用いた電界効果トランジスタが開示されている。

特許文献３にはベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェンのアルキル誘導体と高分子材料を含む材料を用いた電界効果トランジスタが開示されている。

特許文献４にはペンタセン薄膜にヨウ素や金属を接触させることによって電流値を増幅させる技術が開示されている。

特許文献５にはポリアセン化合物と過剰のヨウ素やブチルリチウムとを混合した溶液を塗布乾燥させた薄膜を用いることで電気伝導度を改善させる技術が開示されている。

特許文献６には電子受容性又は電子供与性の化合物を予め塗布した後に、高分子半導体を積層することで閾値電圧を変化させる技術が開示されている。

非特許文献１には、ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェンのアルキル誘導体を用いた電界効果トランジスタが開示されている。

非特許文献２には、ベンゾチエノ［３，２−ｂ］［１］ベンゾチオフェンのアルキル誘導体を用いて、表面選択析出法により作成した電界効果トランジスタが開示されている。

国際公開第２００８／０４７８９６号国際公開パンフレット 日本国公開特許公報「特開２００９−２６７３７２号公報」 日本国公開特許公報「特開２００９−２８３７８６号公報」 日本国公開特許公報「特開平５−５５５６８号公報」 日本国特許「第４２１９８０７号公報」 日本国公開特許公報「特開２００９−２６６８６５号公報」

Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．２００７，１２９，１５７３２． Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ，９４，９３３０７（２００９）．

本発明は高いキャリア移動度を維持しつつ、閾値電圧の低減等の半導体特性を改善できるだけでなく、少ない工程で均一性の高い薄膜形成が可能な印刷適性を備えた優れた電界効果トランジスタを提供することを目的とする。

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、半導体材料として特定の有機複素環式化合物及び特定の置換基を有する電子受容性材料とを有機溶媒中に混合した有機半導体材料を用いた電界効果トランジスタを形成した場合に、高いキャリア移動度を維持しつつ、閾値電圧の低減等の半導体特性を改善できるだけでなく、少ない工程で均一性の高い薄膜形成が可能な印刷適性を備えた実用的な電界効果トランジスタを提供出来ることを見出し、本発明を完成させるに至った。

即ち、本発明は、
（１）下記式（１）で表される化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物を、少なくとも１種類の有機溶媒に溶解及び／又は分散してなる有機半導体材料

（式（１）中、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれ独立に無置換またはハロゲノ置換Ｃ１−Ｃ３６脂肪族炭化水素基を表す）、
に関する。

上記式（１）で表される化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物が少なくとも１種類の有機溶媒に溶解及び／又は分散してなる有機半導体材料を用いて、電界効果トランジスタを形成した場合に、高いキャリア移動度を維持しつつ、閾値電圧の低減等の半導体特性を改善できるだけでなく、少ない工程で均一性の高い薄膜形成が可能な優れた印刷適性を備えた実用的な電界効果トランジスタを提供することが出来る。

本発明の電界効果トランジスタの構造の一例を示す概略図である。

本発明を詳細に説明する。本発明は特定の有機複素環式化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物が少なくとも１種類の有機溶媒に溶解及び／又は分散してなる有機半導体材料並びにそれらを用いた電界効果トランジスタ及びその製造方法に関する。

先ず、上記式（１）で表される化合物について説明する。上記式（１）中、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれ独立に無置換またはハロゲノ置換Ｃ１−Ｃ３６脂肪族炭化水素基を表す。脂肪族炭化水素基は、飽和又は不飽和の直鎖、分岐鎖又は環状の脂肪族炭化水素基であり、好ましくは直鎖又は分岐鎖の脂肪族炭化水素基であり、さらに好ましくは直鎖の脂肪族炭化水素基である。炭素数は通常Ｃ１−Ｃ３６であり、好ましくはＣ２−Ｃ２４、より好ましくはＣ４−Ｃ２０、さらに好ましくはＣ６−Ｃ１２である。

直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉｓｏ−ペンチル、ｔ−ペンチル、ｓｅｃ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｉｓｏ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｓｅｃ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｓｅｃ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ｎ−ノナデシル、ｎ−エイコシル、ドコシル、ｎ−ペンタコシル、ｎ−オクタコシル、ｎ−トリコンチル、５−（ｎ−ペンチル）デシル、ヘネイコシル、トリコシル、テトラコシル、ヘキサコシル、ヘプタコシル、ノナコシル、ｎ−トリアコンチル、スクアリル、ドトリアコンチル、ヘキサトリアコンチル等が挙げられる。また、環状の飽和脂肪族炭化水素基の具体例としては、シクロヘキシル、シクロペンチル、アダマンチル、ノルボルニル等が挙げられる。直鎖又は分岐鎖の不飽和脂肪族炭化水素基の具体例としてはビニル、アリール、エイコサジエニル、１１，１４−エイコサジエニル、ゲラニル（トランス−３，７−ジメチル−２，６−オクタジエン−１−イル）、ファルネシル（トランス，トランス−３，７，１１−トリメチル−２，６，１０−ドデカトリエン−１−イル）、４−ペンテニル、１−プロピニル、１−ヘキシニル、１−オクチニル、１−デシニル、１−ウンデシニル、１−ドデシニル、１−テトラデシニル、１−ヘキサデシニル、１−ノナデシニル等が挙げられる。

直鎖、分岐鎖及び環状の脂肪族炭化水素基のうち、直鎖又は分岐鎖の脂肪族炭化水素基が好ましく、直鎖の脂肪族炭化水素基が特に好ましい。

飽和又は不飽和の脂肪族炭化水素基とは、飽和のアルキル基、炭素−炭素二重結合を含むアルケニル基及び炭素−炭素三重結合を含むアルキニル基が挙げられ、より好ましくはアルキル基またはアルキニル基であり、さらに好ましくはアルキル基である。脂肪族炭化水素残基としては、これらの飽和又は不飽和の脂肪族炭化水素基を組み合わせたもので、すなわち脂肪族炭化水素基中の部位に炭素−炭素二重結合、炭素−炭素三重結合を同時に含む場合も全て含まれる。

ハロゲノ置換脂肪族炭化水素基とは、任意の種類のハロゲン原子が上記の脂肪族炭化水素基の任意の位置に任意の数で置換されているものを意味する。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、よりに好ましくはフッ素原子及び臭素原子が挙げられる。ハロゲノ置換脂肪族炭化水素基の具体例としては、クロロメチル、ブロモメチル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ｎ−ペルフルオロプロピル、ｎ−ペルフルオロブチル、ｎ−ペルフルオロペンチル、ｎ−ペルフルオロオクチル、ｎ−ペルフルオロデシル、ｎ−（ドデカフルオロ）−６−ヨードヘキシル、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル、２，２，３，３−テトラフルオロピロピル等が挙げられる。

上記式（１）で表される化合物は、例えば特許文献１、及び非特許文献１に記載の公知の方法により合成することができる。

上記式（１）で表される化合物の精製方法は、特に限定されず、再結晶、カラムグロマトグラフィー、及び真空昇華精製等の公知の方法が採用できる。また必要に応じてこれらの方法を組み合わせて用いてもよい。

下記表１に上記式（１）で表される化合物の具体例を示す。

シアノ基を有する電子受容性化合物は、有機半導体材料にドーピングする添加物であり、特に限定しないが、テトラシアノキノジメタン（以降ＴＣＮＱと略記）又はその誘導体が挙げられ、具体的にはＴＣＮＱ、２，３，５，６−テトラフルオロテトラシアノ−１，４−ベンゾキノジメタン（以降Ｆ４−ＴＣＮＱと略記）、トリフルオロメチルテトラシアノキノジメタン（ＣＦ３ＴＣＮＱ）、２，５−ジフルオロテトラシアノキノジメタン（Ｆ２ＴＣＮＱ）、フルオロテトラシアノキノジメタン（ＦＴＣＮＱ）、テトラシアノエチレン（ＴＣＮＥ）、１１，１１，１２，１２−テトラシアノナフト−２，６−キノジメタン（ＴＮＡＰ）や日本国公開特許公報「特開２００８−５３０７７３号公報」に記載のシアノ基を有するキノジメタン類が好適に用いられる。中でもＴＣＮＱ又はＦ４−ＴＣＮＱが特に好ましい。

本発明の有機半導体材料は、少なくとも前記式（１）で表される化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物を有機溶媒に溶解又は分散してなるものであるが、前記式（１）で表される化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物を１種類ずつ含有しても、前記式（１）で表される化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物の一方又は両方の数種類の誘導体を混合して用いてもよい。前記式（１）で表される化合物とシアノ基を有する電子受容性化合物とを含む有機半導体材料中において、前記式（１）で表される化合物に対するシアノ基を有する電子受容性化合物の含有率は通常０．１〜４０質量％の範囲であるが、０．１〜２０質量％であることが好ましく、０．１〜１０質量％であることがより好ましい。含有率が４０質量％を超えるとＯＦＦ電流の増加により特性値が低下してしまう。ＴＣＮＱ又はＦ４−ＴＣＮＱを用いる場合、含有率は１０質量％以下である事が特に好ましい。

本発明の有機半導体材料には、本発明の効果を損なわない限りにおいて、電界効果トランジスタの特性の改善や他の特性を付与するために必要に応じて他の有機半導体材料や各種添加剤を混合しても良い。これらの添加剤としては、粘度調整剤、表面張力調整剤、レベリング剤、浸透剤、レオロジー調整剤、配向剤、分散剤等が挙げられる。

これらの添加剤の含有率は、本発明の有機半導体材料の総量に対して０〜３０質量％であり、０〜２０質量％が好ましく、０〜１０質量％がより好ましい。

本発明の有機半導体材料は、式（１）で表される化合物及び電子受容性化合物を溶媒に溶解又は分散して有機半導体材料の塗布印刷プロセス適応性を向上したものである。使用できる溶媒としては化合物が基板上に成膜出来れば特に限定されるものではないが、有機溶媒が好ましく、単一の有機溶媒でも、複数の有機溶媒を混合して使用することも出来る。具体的にはクロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等のハロゲノ炭化水素系溶媒；メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノール等のアルコール系溶媒；オクタフルオロペンタノール、ペンタフルオロプロパノール等のフッ化アルコール系溶媒；酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸エチル、炭酸ジエチル等のエステル系溶媒；トルエン、キシレン、ベンゼン、クロロベンゼン、メシチレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロナフタレン、テトラヒドロナフタレン、デカリン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドンなどのアミド系溶媒；テトラヒドロフラン、ジイソブチルエーテル等のエーテル系溶媒；ヘキサン、シクロヘキサン、オクタン、デカン、テトラリン等の炭化水素系溶媒；アセトニトリル、プロピオノニトリル、ブチロニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒などを用いることが出来、これらは単独でも、混合して使用することも出来る。式（１）で表される化合物及び電子受容性化合物の濃度は、溶媒の種類や、作製する半導体層の膜厚によって異なるが、混合液中の溶媒に対して総量で０．００１〜５０質量％であり、０．０１〜２０質量％であることが好ましい。また、本発明の半導体材料は上記の有機溶媒に溶解又は分散していればよいが、より均一な薄膜を形成する上では、均一な溶液として溶解している方が好ましい。

本発明の電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下ＦＥＴと略記する場合がある）は、半導体層に接してソース電極及びドレイン電極の２つの電極があり、その２つの電極間に流れる電流を、ゲート絶縁体層を介してゲート電極と呼ばれるもう一つの電極に印加する電圧で制御するものである。電界効果トランジスタは上記有機薄膜含んでいる。

図１に本発明の電界効果トランジスタのいくつかの態様を示すが、各層や電極の配置は、素子の用途により適宜選択できる。なお、図１において同じ名称には同じ番号を付すものとする。

次に図１に示す本発明の電界効果トランジスタの各構成要素について説明するが、この限りではない。

基板１は、その上に形成される各層が剥離することなく保持できることが必要である。例えば、樹脂板、樹脂フィルム、紙、ガラス、石英、セラミック等の絶縁性材料；金属または合金等の導電性基板上に絶縁層をコーティングした形成物；樹脂と無機材料等との各種組合せからなる材料等が使用できる。中でも一般に使用される樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、ポリエーテルイミド等が挙げられる。樹脂フィルムまたは紙を用いると、半導体素子に可撓性を持たせることができ、フレキシブルで軽量となり、実用性が向上する。基板の厚さは、通常１μｍ〜１０ｍｍであり、好ましくは５μｍ〜３ｍｍである。

ソース電極２、ドレイン電極３、ゲート電極６には導電性を有する材料が用いられる。例えば、白金、金、銀、アルミニウム、クロム、タングステン、タンタル、ニッケル、コバルト、銅、鉄、鉛、錫、チタン、インジウム、パラジウム、モリブデン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、リチウム、カリウム、ナトリウム等の金属及びそれらを含む合金；ＩｎＯ_２、ＺｎＯ_２、ＳｎＯ_２、ＩＴＯ等の導電性酸化物；ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン（ＰＥＤＯＴ・ＰＳＳなど）、ポリアセチレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリジアセチレン等の導電性高分子化合物；ＢＥＤ−ＴＴＦなどの有機電荷移動錯体；シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素等の半導体；カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素材料、等が使用できる。また、導電性高分子化合物や半導体にはドーピングを行っても良く、ドーパントとしては、例えば、塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸；ＰＦ_５、ＡｓＦ_５、ＦｅＣｌ_３等のルイス酸；ヨウ素等のハロゲン原子、リチウム、ナトリウム、カリウム等の金属原子、等が用いられる。電極の接触抵抗を低下させるために酸化モリブデンをドーピングする方法や金属にチオール等の処理をしても良い。また、上記材料にカーボンブラックや金、白金、銀、銅等の金属粒子を分散した導電性の複合材料も用いられる。各電極２、３、６には配線が連結されるが、配線も電極とほぼ同じ材料で作製される。ソース電極２、ドレイン電極３、ゲート電極６の膜厚は、材料によって異なるが、通常０．１ｎｍ〜１００μｍであり、好ましくは０．５ｎｍ〜１０μｍであり、より好ましくは１ｎｍ〜５μｍである。

ゲート絶縁体層５は絶縁性を有する材料であり、例えば、ポリパラキシリレン、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリビニルフェノール、ポリアミド、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリスルホン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のポリマー及びこれらを組み合わせた共重合体；二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル等の酸化物；ＳｒＴｉＯ_３、ＢａＴｉＯ_３等の強誘電性酸化物；窒化珪素、窒化アルミニウム等の窒化物；硫化物；フッ化物などの誘電体、あるいはこれら誘電体の粒子を分散させたポリマー等が使用できる。ゲート絶縁体層５の膜厚は、材料によって異なるが、通常０．１ｎｍ〜１００μｍ、好ましくは０．５ｎｍ〜５０μｍ、より好ましくは５ｎｍ〜１０μｍである。

半導体層４に含まれる有機半導体材料は、少なくとも前記式（１）及びシアノ基を有する電子受容性化合物からなるが、それぞれの誘導体を数種類づつ混合して用いても良く、該半導体材料を総量に対して５０質量％以上、好ましくは８０質量％以上、より好ましくは９５質量％以上含むことが必要である。この際、電界効果トランジスタの特性改善や他の特性を付与するために、必要に応じて他の有機半導体材料や各種添加剤を混合しても良い。また半導体層４は複数の層から成っていても良い。半導体層４の膜厚は、必要な機能を失わない範囲で、薄いほど好ましい。電界効果トランジスタにおいては、所定以上の膜厚があれば半導体素子の特性は膜厚に依存しないが、膜厚が厚くなると漏れ電流が増加してくることが多い。逆に薄すぎると電荷の通り道（チャネル）が形成できなくなるため、適度の膜厚は必要である。半導体が必要な機能を示すための半導体層の膜厚は、通常、０．１ｎｍ〜１０μｍ、好ましくは０．５ｎｍ〜５μｍ、より好ましくは１ｎｍ〜３μｍである。

保護層７の材料としては特に限定されないが、例えば、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、ポリオレフィン等の各種樹脂からなる膜や、酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素等、無機酸化膜や窒化膜等の誘電体からなる膜が好ましく用いられ、特に、酸素透過率や吸水率の低い樹脂（ポリマー）が好ましい。また、有機ＥＬディスプレイ用に開発されている保護材料も使用が可能である。保護層の膜厚は、その目的に応じて任意の膜厚を採用できるが、通常１００ｎｍ〜１ｍｍである。保護層を形成すると、湿度などの外気の影響を小さくすることができ、また、デバイスのＯＮ／ＯＦＦ比を上げることが出来るなど、電気的特性安定化の利点もある。

本発明の電界効果トランジスタは、基板表面の洗浄処理として塩酸や硫酸、酢酸等による酸処理、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア等によるアルカリ処理、オゾン処理、フッ素化処理、酸素やアルゴン等のプラズマ処理、ラングミュア・ブロジェット膜の形成処理、その他の絶縁体や半導体の薄膜の形成処理、機械的処理、コロナ放電などの電気的処理等を行うことで優れた印刷適正を示すことができるが、その他、上記した各層の間や、半導体素子の外面に必要に応じて他の層を設けてもよい。また半導体層が積層される基板や絶縁体層上などに予め表面処理を行うことにより、基板、電極等とその後に成膜される半導体層との界面部分の分子配向や結晶性の制御、電極界面や絶縁体層上のトラップ部位の低減によりキャリア移動度等の特性を改良したり、基板表面の親水性／疎水性のバランスを調整することにより、その上に成膜される膜の膜質や基板への塗れ性の改良によってデバイスの均一性を更に向上させることが可能である。このような基板処理としては、例えば、フェニルエチルトリクロロシラン等によるシランカップリング処理、チオール処理や繊維等を利用したラビング処理等が挙げられる。

本発明において各層を設ける方法としては、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、塗布法、印刷法、ゾルゲル法等が適宜使用できるが、生産性を考慮すると、塗布法やインクジェット印刷等の印刷法が好ましい。

次に、本発明の電界効果トランジスタの製造方法について、図１の態様例に基づき以下に説明する。

（基板及び基板処理）
本発明の電界効果トランジスタは、上記の基板１上に必要な電極や各種の層を設けることで作製される（図１参照）。この基板上には前述の表面処理などを行うことも可能である。基板１の厚みは、必要な機能を妨げない範囲で薄い方が好ましい。材料によっても異なるが、通常１μｍ〜１０ｍｍであり、好ましくは５μｍ〜３ｍｍである。

（ソース電極及びドレイン電極の形成）
上記の電極材料等を用いて基板１上にソース電極２及びドレイン電極３を形成する。ソース電極２及びドレイン電極３の材料は同じでも、異なっても良い。電極を形成する方法としては、例えば真空蒸着法、スパッタ法、塗布法、熱転写法、印刷法、ゾルゲル法等が挙げられる。成膜時又は成膜後、所望の形状になるよう必要に応じてパターニングを行うのが好ましい。パターニングの方法としても各種の方法を使用できるが、例えばフォトレジストのパターニングとエッチングとを組み合わせたフォトリソグラフィー法等が挙げられる。また、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷等の印刷法、マイクロコンタクトプリンティング法等のソフトリソグラフィー法、及びこれら手法を複数組み合わせた手法を利用し、パターニングすることも可能である。ソース電極２及びドレイン電極３の膜厚は、材料によっても異なるが、通常０．１ｎｍ〜１００μｍであり、好ましくは０．５ｎｍ〜１０μｍであり、より好ましくは１ｎｍ〜５μｍである。ソース電極２及びドレイン電極３の膜厚は同じでも良く、異なっていても良い。

（半導体層の形成）
半導体層は上記で説明した有機半導体材料を用いて塗布印刷プロセスによって成膜された有機薄膜である。有機薄膜を有機半導体薄膜と換言することもできる。塗布印刷プロセスとは、溶剤可溶性を有する有機半導体材料、例えば本発明の前記式（１）で表される化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物を予め有機溶媒に溶解又は分散し、得られた有機半導体材料の溶解液を塗布又は印刷し、乾燥して優れた半導体特性を有する半導体層を容易に形成できる半導体層の作製方法を言う。塗布または印刷による製造方法、すなわち塗布印刷プロセスはデバイス製造時の環境を真空や高温状態にする必要が無く、大面積の電界効果トランジスタを低コストで製造できるため工業的にも有利であり、各種半導体層の作製方法の中でも特に好ましい。

具体的には、上記式（１）で表される化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物を溶媒に溶解、または分散することで本発明の有機半導体材料を調製する。式（１）で表される化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物は同時に溶解、または分散化するか、個別に溶媒に溶解または分散した後に混合して調製してもよい。本発明の有機半導体材料中における式（１）で表される化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物の濃度（これらの化合物をそれぞれ複数種類使用した場合は、複数種類の化合物の総濃度）は、溶媒の種類や、作製する半導体層の膜厚によって異なるが、溶液総量に対して通常０．００１〜５０質量％であり、０．０１〜２０質量％であることが好ましい。半導体層の成膜性の向上や電界効果トランジスタ特性の改善、他の特性を付与するために添加剤や他種の半導体材料を混合することも可能である。

有機半導体材料を調製するには、上記式（１）で表される化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物を溶媒に溶解、または分散する必要があるが、場合により加熱溶解処理を行ってもよい。さらに得られた有機半導体材料をフィルターを用いてろ過し、不純物などを除去してもよい。これを基板上に塗布すると、半導体層の成膜性の向上が見られ、好適に使用できる。

上記の通りに調製した有機半導体材料を、基板（ソース電極及びドレイン電極の露出部）に塗布する。塗布法としては、キャスティング、スピンコーティング、ディップコーティング、ブレードコーティング、ワイヤバーコーティング、スプレーコーティング等のコーティング法；インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷、グラビア印刷等の印刷法；マイクロコンタクトプリンティング法等のソフトリソグラフィー法等、さらにはこれらの手法を複数組み合わせた方法を採用出来る。また、塗布法に類似した方法として水面上に上記の有機半導体材料を滴下することにより作製した半導体層の単分子膜を基板に移して積層するラングミュア・ブロジェット法、液晶や融液状態の材料を２枚の基板で挟んで毛管現象で基板間に導入する方法等も採用出来る。これらの方法により作製される半導体層の膜厚は、機能を損なわない範囲で薄い方が好ましい。膜厚が大きくなると漏れ電流が増大する場合がある。半導体層の膜厚は、上記の半導体層４に同じである。

このように作製された半導体層は、後処理により半導体特性を改良することができる。例えば、半導体層を形成した後に基板を熱処理することによって、成膜時に生じた膜中の歪みが緩和され、膜中の配列・配向を制御できる等の理由により、半導体特性の向上や安定化を図ることができ、ピンホール等も低減できる。熱処理は半導体層が形成されていればどの段階で行ってもよい。熱処理の温度は特に制限は無いが、通常室温〜１５０℃で、好ましくは４０〜１２０℃、さらに好ましくは４５〜１００℃である。熱処理の時間は、特に制限は無いが、通常１秒〜２４時間、好ましくは１分〜１時間である。熱処理時の雰囲気は大気中でも良いが、窒素やアルゴン等の不活性雰囲気下でも良い。

（ゲート絶縁体層の形成）
上記の絶縁体材料等を用いて半導体層４上にゲート絶縁体層５を形成する（図１参照）。ゲート絶縁体層５の形成方法としては、例えばスピンコーティング、スプレーコーティング、ディップコーティング、キャスト、バーコート、ブレードコーティング等の塗布法；スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット等の印刷法；真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、イオンプレーティング法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法、ＣＶＤ法等のドライプロセス法、等が挙げられる。また、ゾルゲル法やアルミニウム上のアルマイトのように金属表面に酸化物膜を形成する方法も使用できる。

ゲート絶縁体層５の膜厚は、その機能を損なわない範囲で薄い方が好ましく、通常０．１ｎｍ〜１００μｍであり、好ましくは０．５ｎｍ〜５０μｍであり、より好ましくは５ｎｍ〜１０μｍである。
（ゲート電極の形成）
ゲート電極６は、ソース電極２及びドレイン電極３の作成方法と同じ方法で形成することが出来る。膜厚は、材料によっても異なるが、通常１ｎｍ〜１００μｍであり、好ましくは０．５ｎｍ〜１０μｍであり、より好ましくは１ｎｍ〜５μｍである。

（保護層）
前記の保護層材料を使用して保護層７を形成すると、外気の影響を最小限にでき、電界効果トランジスタの電気的特性を安定化できるという利点がある（図１参照）。保護層７の膜厚は、その目的に応じて任意の膜厚を採用できるが、通常１００ｎｍ〜１ｍｍである。保護層を成膜するには各種の方法を採用できるが、保護層が樹脂からなる場合は、例えば、樹脂を含有する溶液を塗布後に乾燥させて樹脂膜とする方法、樹脂モノマーを塗布あるいは蒸着した後に重合する方法等が挙げられ、成膜後に架橋処理を行ってもよい。保護層が無機物からなる場合は、例えば、スパッタリング法、蒸着法等の真空プロセスでの形成方法や、ゾルゲル法等の塗布印刷プロセスでの形成方法を用いることができる。本発明の電界効果トランジスタは、保護層を半導体層表面の他に、各層の間にも必要に応じて設けることが出来る。設置された保護層は、電界効果トランジスタの電気的特性の安定化に役立つ場合がある。

一般に電界効果トランジスタの動作特性は、半導体層のキャリア移動度、電導度、絶縁層の静電容量、素子の構成（ソース・ドレイン電極間距離及び幅、絶縁層の膜厚等）などにより決まる。電界効果トランジスタの半導体層に用いられる有機材料には、高いキャリア移動度が要求されるが、低コストで製造できる本発明の上記式（１）で表される化合物は有機半導体材料として高いキャリア移動度を発現する。また、本発明の電界効果トランジスタは比較的低温プロセスでの製造が可能であり、高温条件下では使用できないプラスチック板、プラスチックフィルム等のフレキシブルな材質も基板として用いることができる。その結果、軽量で柔軟性に優れた壊れにくい素子の製造が可能であり、ディスプレイのアクティブマトリクスのスイッチング素子等として利用することができる。ディスプレイとしては、例えば液晶ディスプレイ、高分子分散型液晶ディスプレイ、電気泳動型ディスプレイ、ＥＬディスプレイ、エレクトロクロミック型ディスプレイ、粒子回転型ディスプレイ等が挙げられる。さらに、本発明の電界効果トランジスタは、成膜性が良好であることから、塗布等の塗布印刷プロセスで製造でき、従来の真空蒸着プロセスと比べて非常に低コストで大面積ディスプレイ用途の電界効果トランジスタの製造にも適用できる。

本発明の電界効果トランジスタは、メモリー回路素子、信号ドライバー回路素子、信号処理回路素子等のデジタル素子やアナログ素子としても利用でき、これらを組み合わせることによりＩＣカードやＩＣタグの作製が可能である。更に、本発明の電界効果トランジスタは化学物質等の外部刺激によりその特性に変化を起こすことができるので、ＦＥＴセンサーとしての利用も期待できる。

なお、本発明には以下の（２）〜（７）の形態が含まれる。
（２）式（１）におけるＲ_１及びＲ_２がそれぞれ独立にＣ１２以下の直鎖の脂肪族炭化水素基である（１）に記載の有機半導体材料、
（３）シアノ基を有する電子受容性化合物がテトラシアノキノジメタン又はその誘導体である（１）又は（２）に記載の有機半導体材料、
（４）式（１）で表される化合物に対するシアノ基を有する電子受容性化合物の含有量が１０質量％以下である（１）乃至（３）のいずれか１つに記載の有機半導体材料、
（５）（１）乃至（４）のいずれか一つに記載の有機半導体材料から得られた有機薄膜を含むことを特徴とする電界効果トランジスタ、
（６）（１）乃至（４）のいずれか一つに記載の有機半導体材料を塗布又は印刷し、乾燥することによって有機薄膜を形成する電界効果トランジスタの製造方法、
（７）ゲート電極、ゲート絶縁体層、半導体層、ソース電極及びドレイン電極を備える電界効果トランジスタの製造方法であって、基板もしくはゲート絶縁体層上のソース電極とドレイン電極との間に（１）乃至（４）のいずれか一つに記載の有機半導体材料を塗布又は印刷して、乾燥することにより有機薄膜を形成する電界効果トランジスタの製造方法

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例中、部は特に指定しない限り質量部を、また％は質量％をそれぞれ表す。なお、半導体材料の調製から半導体特性の評価まですべて大気中で行った。

（ストック溶液の調製）
表１に記載の化合物（１１）を２％となるようにクロロホルムに溶解させ、化合物（１１）のストック溶液を調製した。一方、ＴＣＮＱ（東京化成製）及びＦ４−ＴＣＮＱ（東京化成製）をそれぞれ０．２％となるようにアセトニトリルに溶解させ、ＴＣＮＱ及びＦ４−ＴＣＮＱのストック溶液をそれぞれ調製した。

〔実施例１〕
（半導体材料の調製）
化合物（１１）のストック溶液を１００部、ＴＣＮＱのストック溶液を２０部、クロロホルム８０部をそれぞれ混合し、化合物（１１）を１％、ＴＣＮＱを０．０２％含むクロロホルムーアセトニトリル（９：１）の有機半導体材料の混合溶液１を調製した。

（トランジスタ素子の作成）
ＵＶ・オゾン処理した３００ｎｍのＳｉＯ_２熱酸化膜付ｎドープシリコンウエハー上に予め調製した化合物（１１）及びＴＣＮＱを含む混合溶液１をスピンコート法により塗布した後、この基板をホットプレート上で８０℃下で１０分間加熱した後、１２０℃で１分間乾燥させ、有機薄膜を形成させた。この有機薄膜上にメタルマスクを用いた真空蒸着法によりソース電極及びドレイン電極（チャネル長５０μｍ、チャネル幅２ｍｍ）として金を蒸着し、ボトムゲート−トップコンタクト素子を作製した。

（特性評価）
得られた有機電界効果トランジスタに半導体パラメーター（Ａｇｉｌｅｎｔ製４１５５Ｃ）を用いて、ドレイン電圧を−６０Ｖ、ゲート電圧Ｖｇを＋２０〜−８０Ｖに変化させた条件で１つの基板上の４個の半導体特性を評価した。その結果、算出された４個の電極の移動度の平均値は０．３１ｃｍ^２／Ｖｓ、基板内のばらつきを示す指標である標準偏差は０．０２ｃｍ^２／Ｖｓであった。また、閾値電圧は、平均−２９Ｖ、標準偏差１．３Ｖであり、ＯＮ電流は２．３×１０^−４Ａ、標準偏差２．６×１０^−５Ａ、高い半導体特性と基板内の均一性を示した。また、ＯＦＦ電流は、１０^−１１Ａオーダーであり、電子受容性材料を添加した際にもＯＦＦ電流の上昇は見られなかった。更に大気中に１週間暴露した場合でも移動度は０．３２ｃｍ^２／Ｖｓ、閾値電圧−３１Ｖ、ＯＮ電流２．２×１０^−４Ａであり、優れた半導体特性を維持していた。

〔実施例２〕
（半導体材料の調製）
化合物（１１）のストック溶液を１００部、ＴＣＮＱのストック溶液を１０部、クロロホルム８０部、アセトニトリル１０部をそれぞれ混合し、化合物（１１）を１％、ＴＣＮＱを０．０１％含むクロロホルムーアセトニトリル（９：１）の有機半導体材料の混合溶液２を調製した。

（トランジスタ素子の作成）
半導体材料を混合溶液１から混合溶液２に変更する以外は実施例１と同様にしてボトムゲート−トップコンタクト素子を作製した。

（特性評価）
実施例１と同様の条件で半導体特性を評価した。４個の電極の移動度の平均値は０．５８ｃｍ^２／Ｖｓ、基板内のばらつきを示す指標である標準偏差は０．０３８ｃｍ^２／Ｖｓであった。また、閾値電圧は、平均−２６Ｖ、標準偏差０．９Ｖであり、ＯＮ電流は４．５×１０^−４Ａ、標準偏差３．７×１０^−６Ａであり、高い半導体特性と基板内の均一性を示した。また、ＯＦＦ電流は、１０^−１１Ａオーダーであり、電子受容性材料を添加した際にもＯＦＦ電流の上昇はなかった。更に大気中に１週間暴露した場合でも移動度は０．５９ｃｍ^２／Ｖｓ、閾値電圧−３０Ｖ、ＯＮ電流４．１×１０^−４Ａであり、優れた半導体特性を維持していた。

〔実施例３〕
（半導体材料の調製）
化合物（１１）のストック溶液を１００部、Ｆ４−ＴＣＮＱのストック溶液を２０部、クロロホルム８０部をそれぞれ混合し、化合物（１１）を１％、Ｆ４−ＴＣＮＱを０．０２％含むクロロホルム−アセトニトリル（９：１）の有機半導体材料の混合溶液２を調製した。

（トランジスタ素子の作成）
半導体材料を混合溶液１から混合溶液３に変更する以外は実施例１と同様にしてボトムゲート−トップコンタクト素子を作製した。

（特性評価）
実施例１と同様の条件で半導体特性を評価した。４個の電極の移動度の平均値は０．４２ｃｍ^２／Ｖｓ、基板内のばらつきを示す指標である標準偏差は０．００７ｃｍ^２／Ｖｓであった。また、閾値電圧は、平均−２０Ｖ、標準偏差０．３Ｖであり、ＯＮ電流は４．０×１０^−４Ａ、標準偏差９．１×１０^−６Ａであり、高い半導体特性と基板内の均一性を示した。また、ＯＦＦ電流は、１０^−１１Ａオーダーであり、電子受容性材料を添加した際にもＯＦＦ電流の上昇はなかった。更に大気中に１週間暴露した場合でも移動度は０．４２ｃｍ^２／Ｖｓ、閾値電圧−２０Ｖ、ＯＮ電流３．９×１０^−４Ａであり、優れた半導体特性を維持していた。

〔比較例１〕
（半導体材料の調製）
上記の化合物（１１）のストック溶液を１００部、クロロホルムを８０部、アセトニトリル２０部をそれぞれ混合し、電子受容性化合物を含まない、化合物（１１）を１％クロロホルム−アセトニトリル（９：１）の有機半導体材料の混合溶液４を調製した。

（トランジスタ素子の作成）
半導体材料を混合溶液１から混合溶液４に変更する以外は実施例１と同様にしてボトムゲート−トップコンタクト素子を作製した。

（特性評価）
実施例１と同様の条件で半導体特性を評価した。４個の電極の移動度の平均値は０．２２ｃｍ^２／Ｖｓ、基板内のばらつきを示す指標である標準偏差は０．０６２ｃｍ^２／Ｖｓであった。また、閾値電圧は、平均−４４Ｖ、標準偏差１．５Ｖであり、ＯＮ電流は８．３×１０^−５Ａ、標準偏差２．９×１０^−５Ａであり、移動度及びＯＮ電流は実施例１、２に比べ低く、閾値電圧は大きくなった。また、各特性のばらつきを示す標準偏差も実施例に比べて大きいことを示した。

以上の半導体特性の評価結果より、本発明の有機半導体材料からなる電界効果トランジスタは大気中で安定に動作し、高い半導体特性及び耐久性を有することが判明した。また、電子受容性材料を含まない比較例と比べ、移動度、閾値電圧、ＯＮ電流のいずれの半導体特性も改善できるだけでなく、面内の均一性も向上できることが判明した。更には半導体層を作製する際には特別な設備等を必要とする真空蒸着法を用いる必要がないだけでなく、基板表面処理におけるパターニング等の煩雑な作業やトラップ低減等の機能を目的とする層の形成工程を必要とせずとも塗布法等により簡便かつ安価に半導体層を作製でき、半導体特性を改善できることが確認された。従って、本発明の有機半導体材料を用いた電界効果トランジスタは優れたトランジスタ性能を有する極めて有用なものであると言える。

１ 基板
２ ソース電極
３ ドレイン電極
４ 半導体層
５ ゲート絶縁体層
６ ゲート電極
７ 保護層

Ａ〜Ｄは、本発明の電界効果トランジスタの構造の一例を示す概略図である。

直鎖又は分岐鎖の飽和脂肪族炭化水素基の具体例としては、メチル、エチル、プロピル、ｉｓｏ−プロピル、ｎ−ブチル、ｉｓｏ−ブチル、ｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ｉｓｏ−ペンチル、ｔ−ペンチル、ｓｅｃ−ペンチル、ｎ−ヘキシル、ｉｓｏ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｓｅｃ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−ノニル、ｓｅｃ−ノニル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、ｎ−ドデシル、ｎ−トリデシル、ｎ−テトラデシル、ｎ−ペンタデシル、ｎ−ヘキサデシル、ｎ−ヘプタデシル、ｎ−オクタデシル、ｎ−ノナデシル、ｎ−エイコシル、ドコシル、ｎ−ペンタコシル、ｎ−オクタコシル、５−（ｎ−ペンチル）デシル、ヘネイコシル、トリコシル、テトラコシル、ヘキサコシル、ヘプタコシル、ノナコシル、ｎ−トリアコンチル、ドトリアコンチル、ヘキサトリアコンチル等が挙げられる。また、環状の飽和脂肪族炭化水素基の具体例としては、シクロヘキシル、シクロペンチル、アダマンチル、ノルボルニル等が挙げられる。直鎖又は分岐鎖の不飽和脂肪族炭化水素基の具体例としてはビニル、アリル、エイコサジエニル、１１，１４−エイコサジエニル、ゲラニル（トランス−３，７−ジメチル−２，６−オクタジエン−１−イル）、ファルネシル（トランス，トランス−３，７，１１−トリメチル−２，６，１０−ドデカトリエン−１−イル）、４−ペンテニル、１−プロピニル、１−ヘキシニル、１−オクチニル、１−デシニル、１−ウンデシニル、１−ドデシニル、１−テトラデシニル、１−ヘキサデシニル、１−ノナデシニル等が挙げられる。

ハロゲノ置換脂肪族炭化水素基とは、任意の種類のハロゲン原子が上記の脂肪族炭化水素基の任意の位置に任意の数で置換されているものを意味する。ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられ、好ましくはフッ素原子、塩素原子、臭素原子、よりに好ましくはフッ素原子及び臭素原子が挙げられる。ハロゲノ置換脂肪族炭化水素基の具体例としては、クロロメチル、ブロモメチル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、ｎ−ペルフルオロプロピル、ｎ−ペルフルオロブチル、ｎ−ペルフルオロペンチル、ｎ−ペルフルオロオクチル、ｎ−ペルフルオロデシル、ｎ−（ドデカフルオロ）−６−ヨードヘキシル、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル、２，２，３，３−テトラフルオロプロピル等が挙げられる。

上記式（１）で表される化合物の精製方法は、特に限定されず、再結晶、カラムクロマトグラフィー、及び真空昇華精製等の公知の方法が採用できる。また必要に応じてこれらの方法を組み合わせて用いてもよい。

本発明の電界効果トランジスタ（Ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ、以下ＦＥＴと略記する場合がある）は、半導体層に接してソース電極及びドレイン電極の２つの電極があり、その２つの電極間に流れる電流を、ゲート絶縁体層を介してゲート電極と呼ばれるもう一つの電極に印加する電圧で制御するものである。電界効果トランジスタは上記有機薄膜を含んでいる。

（半導体層の形成）
半導体層は上記で説明した有機半導体材料を用いて塗布印刷プロセスによって成膜された有機薄膜である。有機薄膜を有機半導体薄膜と換言することもできる。塗布印刷プロセスとは、溶媒可溶性を有する有機半導体材料、例えば本発明の前記式（１）で表される化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物を予め有機溶媒に溶解又は分散し、得られた有機半導体材料の溶解液を塗布又は印刷し、乾燥して優れた半導体特性を有する半導体層を容易に形成できる半導体層の作製方法を言う。塗布または印刷による製造方法、すなわち塗布印刷プロセスはデバイス製造時の環境を真空や高温状態にする必要が無く、大面積の電界効果トランジスタを低コストで製造できるため工業的にも有利であり、各種半導体層の作製方法の中でも特に好ましい。

〔実施例３〕
（半導体材料の調製）
化合物（１１）のストック溶液を１００部、Ｆ４−ＴＣＮＱのストック溶液を２０部、クロロホルム８０部をそれぞれ混合し、化合物（１１）を１％、Ｆ４−ＴＣＮＱを０．０２％含むクロロホルム−アセトニトリル（９：１）の有機半導体材料の混合溶液３を調製した。

Claims (7)

1. 下記式（１）で表される化合物及びシアノ基を有する電子受容性化合物を、少なくとも１種類の有機溶媒に溶解及び／又は分散してなる有機半導体材料。
   

   

   （式（１）中、Ｒ_１及びＲ_２はそれぞれ独立に無置換またはハロゲノ置換Ｃ１−Ｃ３６脂肪族炭化水素基を表す）
2. 式（１）におけるＲ_１及びＲ_２がそれぞれ独立にＣ１２以下の直鎖の脂肪族炭化水素基である請求項１に記載の有機半導体材料。
3. シアノ基を有する電子受容性化合物がテトラシアノキノジメタン又はその誘導体である請求項１又は２に記載の有機半導体材料。
4. 式（１）で表される化合物に対するシアノ基を有する電子受容性化合物の含有量が１０質量％以下である請求項１乃至３の何れか一項に記載の有機半導体材料。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機半導体材料から得られた有機薄膜を含むことを特徴とする電界効果トランジスタ。
6. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機半導体材料を塗布又は印刷し、乾燥することによって有機薄膜を形成する電界効果トランジスタの製造方法。
7. ゲート電極、ゲート絶縁体層、半導体層、ソース電極及びドレイン電極を備える電界効果トランジスタの製造方法であって、基板もしくはゲート絶縁体層上のソース電極とドレイン電極との間に請求項１乃至４のいずれか一項に記載の有機半導体材料を塗布又は印刷して、乾燥することにより有機薄膜を形成する電界効果トランジスタの製造方法。

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