KR102012896B1 - 개량된 레이아웃 및 모습을 가진 전극들을 구비한 유기 부품 - Google Patents

개량된 레이아웃 및 모습을 가진 전극들을 구비한 유기 부품 Download PDF

Info

Publication number
KR102012896B1
KR102012896B1 KR1020137034183A KR20137034183A KR102012896B1 KR 102012896 B1 KR102012896 B1 KR 102012896B1 KR 1020137034183 A KR1020137034183 A KR 1020137034183A KR 20137034183 A KR20137034183 A KR 20137034183A KR 102012896 B1 KR102012896 B1 KR 102012896B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
active layer
electrodes
drain
source
Prior art date
Application number
KR1020137034183A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20140044339A (ko
Inventor
모아메드 벤와디
Original Assignee
꼼미사리아 아 레네르지 아또미끄 에 오 에네르지 알떼르나띠브스
이쏘그
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 꼼미사리아 아 레네르지 아또미끄 에 오 에네르지 알떼르나띠브스, 이쏘그 filed Critical 꼼미사리아 아 레네르지 아또미끄 에 오 에네르지 알떼르나띠브스
Publication of KR20140044339A publication Critical patent/KR20140044339A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102012896B1 publication Critical patent/KR102012896B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/80—Constructional details
    • H10K10/82—Electrodes
    • H10K10/84—Ohmic electrodes, e.g. source or drain electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/80—Constructional details
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K30/00—Organic devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation
    • H10K30/80—Constructional details
    • H10K30/81—Electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K10/00—Organic devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching; Organic capacitors or resistors having potential barriers
    • H10K10/40—Organic transistors
    • H10K10/46—Field-effect transistors, e.g. organic thin-film transistors [OTFT]
    • H10K10/462—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs]
    • H10K10/464—Lateral top-gate IGFETs comprising only a single gate
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00—Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/60—Forming conductive regions or layers, e.g. electrodes
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/549—Organic PV cells

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Electrodes Of Semiconductors (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Semiconductor Memories (AREA)

Abstract

본 발명은 적어도 하나의 제1 전극 (104, 204, 304) 그리고 적어도 하나의 제2 전극 (106, 206, 306)이 제공된 유기 액티브 재질로 된 마이크로 전자 부품에 관한 것이며, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 폴리머 재질 기반의 액티브 레이어 (102, 302)의 구역에 의해 분리되며, 상기 액티브 레이어 (102, 302)의 상기 구역은 가변의 임계 치수 (DL)를 가지는 전극들 (104, 204, 304, 106, 206, 306)을 분리한다.

Description

개량된 레이아웃 및 모습을 가진 전극들을 구비한 유기 부품{Organic component comprising electrodes having an improved layout and shape}
본 발명은 두 전극들 사이에 위치한 반도체 폴리머 재질을 기반으로 액티브 영역이 제공된 부품들의 분야에 관한 것이며, 특히 소위 "유기 (organic)" 트랜지스터 및 포토다이오드들에 분야에 관한 것이다.
본 발명은 전극들의 마이크로 전자 부품을 제공하며, 이 전자 부품은 그 전자 부품의 성능 특히 ON 상태에서의 또는 그 부품의 기능 상태에서의 부품의 전류 그리고 OFF 상태에서의 또는 그 부품의 비-동작 상태에서의 부품의 전류 사이의 비율의 관점에서 그 부품의 성능을 향상시키는 형상 및 배치를 가진다.
종래 기술에 따라 사용되는 전계 효과 (field effect) 유기 트랜지스터는 도 1a - 1b에서 주어진다.
상기 트랜지스터는 지지부 (1) 위에 놓여 있고 그리고 소스 전극 (4) 및 드레인 전극 (6)의 두 전극들을 덮는 액티브 레이어 (2)를 포함한다.
액티브 레이어 (2)는 반도체 성질들을 구비한 유기 폴리머 유형의 재질로 형성된다. 이 트랜지스터는 트랜지스터의 게이트 전극 (10)이 상기 소스 전극 (4) 및 드레인 전극 (6)의 제일 위에 위치하도록 배치된다 (도 1a).
상기 전극들 (4, 6)은 평행육면체 블록들의 형상이며, 그래서 채널 영역 (3)에서 또는 그 영역으로부터의 전하들을 운반하는 두 개의 인젝션 표면들 (Si1, Si2)을 포함하며, 제1 인젝션 표면 (Si1)은, 상기 액티브 레이어 (2)의 주 평면 (principal plane)에 평행하며 상기 액티브 레이어 (2)와 접촉하는 전극 블록들의 한 표면, 그리고 상기 액티브 레이어 (2)의 주 평면에 직교하고 그리고 상기 액티브 레이어와 접촉하는 상기 전극 블록의 다른 표면에 대응한다. Ion/Ioff 은 트랜지스터의 ON 상태 및 OFF 상태의 특성을 나타내는 비율이다. Ioff 전류는 누설 전류이며, 이를 최소하려고 시도하며, Ion 전류는 주어진 게이트 소스 전압에서의 포화 전류이며, 이를 최대로 만들기 위해서 시도한다.
ON 상태에서의 또는 활성 상태에서의 전류 그리고 OFF 상태 또는 비활성 상태에서의 전류 사이의, 가능한 높은 비율을 가지는 유기 부품들을 사용하도록 일상적으로 시도된다.
본 발명은 ON 상태에서의 또는 전자 부품의 기능 상태에서의 부품의 전류 그리고 OFF 상태에서의 또는 그 부품의 비-동작 상태에서의 부품의 전류 사이의 비율의 관점에서 그 부품의 성능을 향상시키는 형상 및 배치를 가지는, 전극들의 마이크로 전자 부품을 제공하려고 한다.
본 발명은 우선 마이크로 전자 부품 (microelectronic component)에 관한 것이며, 특히 유기체인 그 마이크로 전자 부품에는 적어도 하나의 제1 전극 그리고 적어도 하나의 제2 전극이 제공되며, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 적어도 하나의 폴리머 재질, 특히 반도체 폴리머 재질 기반의 액티브 레이어의 구역에 의해 분리되며, 상기 제1 전극 및 제2 전극은 그 전극들을 분리한 거리가 변하도록 설계된 형상 및 배치를 가진다.
그래서 상기 제1 전극 및 제2 전극을 분리하는 상기 액티브 레이어의 구역은 어떤 길이를 가지며, 이 길이는 "임계 치수 (critical dimension)" (DL)로도 언급되며, 이는 가변이다.
"임계 치수 (critical dimension)"는 여기에서는 레이어의 두께와는 별도인, 그 레이어 또는 레이어들의 스택 (stack)의 가장 작은 치수를 의미한다.
본 발명의 첫 번째 모습에 따라, 상기 부품은 트랜지스터일 수 있으며, 특히, 유기 트랜지스터일 수 있다.
이 경우에, 상기 제1 전극은 소스 전극일 수 있으며, 반면에 상기 제2 전극은 드레인 전극일 수 있으며, 상기 트랜지스터는 상기 제1 전극 및 제2 전극을 분리하는, 폴리머 재질의 상기 구역 반대편에 있는 게이트 전극 그리고 상기 소스 및 드레인 전극들의 적어도 일부를 더 포함한다.
상기 소스 전극 그리고/또는 상기 드레인 전극에는 경사진 측면 (inclined flank)이 제공되어 상기 액티브 레이어의 주 평면 (principal plane)과 영이 아닌 (non-zero) 각도를 생성한다.
상기 소스 전극 및 드레인 전극은 기판 상에 배치되고 그리고 상기 게이트 전극이 그 위에 올려질 수 있을 것이다. 특별한 배치에 따라, 상기 게이트 전극은 유리하게도 상기 소스 및 드레인 전극들의 일부만에 대해 반대편에 위치할 수 있을 것이다.
그래서, 상기 트랜지스터의 채널 영역에 가깝게 위치한 상기 소스 및 드레인 전극들의 일부는 상기 게이트 전극의 반대편에 배치될 수 있을 것이며, 상기 소스 및 드레인 전극들의 다른 영역 위에는 상기 게이트 전극이 올려지지 않으며 그리고 상기 소스 및 드레인 전극들의 그 다른 영역은 상기 게이트 전극에 반대편에 위치하지 않는다.
하나의 배치 가능성에 따라서, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은 상기 제1 전극과 상기 제2 전극을 분리한 상기 거리가 선형으로 또는 실질적인 선형으로 변하도록 하는 형상을 가질 수 있을 것이다.
상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극의 배치는, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 분리한 상기 거리가 상기 게이트 전극이 접근하면 증가하도록 또한 설계될 수 있을 것이다.
이는 포화 전류 Ion의 면에서 상기 트랜지스터를 향상시키며, 그러면서도 감소된 누설 전류 Ioff를 가진다.
상기 소스 전극 및 드레인 전극은 삼각형 베이스들 (triangular bases)의 프리즘의 형상을 가질 수 있을 것이며, 상기 삼각형 베이스들은 상기 액티브 레이어에 직교하거나 또는 상기 액티브 레이어의 주 평면에 직교한다.
다른 구현의 가능성에 따르면, 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 분리한 상기 거리는, 상기 게이트 전극에 그리고 상기 액티브 레이어에 평행한 방향으로 증가하도록 형성될 수 있을 것이다.
상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은 상기 액티브 레이어의 주 평면에 평행한 삼각형 베이스들의 프리즘의 형상을 가질 수 있을 것이다.
본 발명의 두 번째 모습에 따라, 상기 부품은 다이오드, 특히, 포토다이오드 (photodiode)일 수 있다.
한 가지 구현 가능성에 따라, 상기 제1 전극 및/또는 상기 제2 전극에는 경사진 측면 (inclined flank)이 제공되어 상기 액티브 레이어의 주 평면과 영이 아닌 각도를 형성한다.
상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 분리하는 거리가 선형으로 변하도록 하는 형상을 구비할 수 있을 것이다.
한 가지 구현 가능성에 따라, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 삼각형 베이스들의 프리즘의 형상을 가질 수 있을 것이며, 상기 삼각형 베이스들은 상기 액티브 주 평면과 영이 아닌 각도를 만든다.
한 가지 구현 가능성에 따라, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에는 상기 액티브 레이어의 주 평면과 영이 아닌 각도를 만드는 제1의 경사진 측면 그리고 상기 제1 측면 반대쪽에 있으며 그리고 상기 액티브 레이어의 주 평면과 영이 아닌 각도를 만드는 제2의 경사진 측면이 각각 제공될 수 있을 것이며, 상기 제1 측면 및 제2 측면에는 광 방사를 반사하는 서비스들이 제공된다.
본 발명의 효과는 본 명세서의 해당되는 부분들에 개별적으로 명시되어 있다.
본 발명은, 순전히 예시에 의해서 그리고 비제한적인 의미로 주어지며 그리고 첨부된 도면들을 참조한 예시의 실시예들의 설명을 읽으면 더 잘 이해될 것이다.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 따른 전계 효과 유기 트랜지스터를 예시한다.
도 2a - 2d는 본 발명에 따라서 구현되어, 전극들의 배치 및 형상이 개선된 전계 효과 유기 트랜지스터의 예를 도시하며, 여기에서 되었다.
도 3은 본 발명에 따라 구현되어, 전극들의 배치 및 형상이 개선된 전계 효과 유기 트랜지스터의 다른 예를 예시한다.
도 4는 본 발명에 따라서 구현된 유기 포토다이오드를 예시하며, 이에는 개선된 배치 및 형상을 가진 전극들이 제공된다.
도 5a - 도 5b는 본 발명에 따라 구현된 유기 부품의 전극들을 생산하는 방법을 도시한다.
하나의 도면에서 다른 도면으로 넘어가는 것을 용이하게 하기 위해서 다양한 도면들에서 동일한, 유사한 또는 등가의 부분들은 동일한 숫자의 참조번호들을 가진다.
상기 도면들에서 보인 다양한 부분들은 그 도면들을 더욱 잘 읽기 쉽게 하기 위해서 반드시 균일한 척도로 보이는 것은 아니다.
본 발명에 따른 마이크로 전자 부품의 예가 도 2a - 2d를 참조하여 이제 설명될 것이다.
이 예에서 상기 마이크로 전자 부품은 전계 효과 유기 트랜지스터이며, 지지부 (100) 상에 형성되며, 이 지지부는, 예를 들면, 폴리에틸렌 나프탈렌 (polyethylene naphthalate) 기반이며 그리고 예를 들면, 50 μm 와 200 μm 사이의, 유리하게는 100 μm 와 150 μm 사이의 두께를 가진다.
예를 들면, TIPS (triisopropylsilyl pentacene)와 같은 그리고 예를 들면, 20 나노미터와 200 나노미터 사이의 두께인 적어도 하나의 반도체 폴리머 재질 기반의 액티브 레이어 (102)는 기판 (100) 위에 놓여 있다.
이 액티브 레이어 (102)는, 채널을 형성하고 그리고 두 소스 사이에 위치한 참조번호 103의 영역 그리고 게이트 전극 (110) 반대편의 소스 전극 (104) 및 드레인 전극 (106)을 포함한다.
상기 소스 전극 (104) 및 드레인 전극 (106)은 상기 지지부 (100) 상에 놓여 지며 그리고 상기 액티브 레이어 (102)에 의해 덮여진다. 상기 소스 전극 (104) 및 드레인 전극 (106)은 20 나노미터에서 200 나노미터까지 변하는 두께를 가질 수 있을 것이다.
이 예시의 실시예에서, 상기 전극들 (104, 106)에 상기 액티브 레이어 (102)의 두께가 놓이며, 액티브 레이어 (102)의 이 두께 그 자체에 절연성 게이트 레이어 (107), 예를 들면, Asahi Glass 회사의 Cytop® 그리고 예를 들면, 400 나노미터와 1 마이크로미터 사이의 두께인, 예를 들면, 플로오르화 폴리머 (fluorinated polymer) 또는 폴리스티렌 (polystyrene) 기반의 레이어가 그 위에 놓이며, 상기 게이트 전극 (110)은 절연성 레이어 (107) 상에 놓이며, 그래서 상기 소스 전극 (102) 및 드레인 전극 (104)의 제일 위에 위치한다.
상기 게이트 전극 (110)은 상기 액티브 레이어의 참조번호 103의 구역 그리고 상기 소스 전극 (104)의 일부 (104a) 및 상기 드레인 전극 (106)의 일부 (106a)의 반대편에 배치된다.
그래서 이 예에서 상기 소스 전극 및 드레인 전극의 상기 일부들 (104a 및 106a)만의 위에 상기 게이트 전극 (110)이 놓이며 상기 일부들 (104a 및 106a)만이 게이트 전극 (11)의 반대편에 위치한다. 상기 부분들 (104a 및 106a)보다 상기 트랜지스터의 채널 영역으로부터 더 떨어져 있으며 그리고 상기 부분들 (104a, 106a)보다 상기 게이트 절연 영역 (107)에 더 가까이에 있는 상기 전극들 (104, 106)의 다른 영역들 (104b, 106b)은 상기 게이트 전극 (110)의 반대편에 위치하지 않은 자신들의 부분에 대한 것이다.
그 게이트 전극 (110)은 예를 들면 Ag로부터 형성될 수 있을 것이며 그리고 예를 들면 100 나노미터 내지 5 마이크로미터 사이의 두께일 수 있을 것이다 (도 2a).
이 트랜지스터에서, 상기 소스 전극 (104) 그리고 상기 드레인 전극 (106)을 분리하는 거리 (DL)는 상기 소스 전극 (104) 그리고 상기 드레인 전극 (106) 사이에 위치한 구역 내에 상기 거리가 존재하는가의 여부에 종속하여 가변이도록 설계된다.
상기 전극들의 배치는, 상기 소스 전극 (104) 그리고 상기 드레인 전극 (106)을 분리하는 상기 거리 (DL)가 선형으로 변하도록 설계될 수 있을 것이다.
도 2b의 예에서, 트랜지스터의 전극은, 예를 들면, 그 트랜지스터의 소스 전극 (104)은 상기 액티브 레이어 (102)의 주 평면 (상기 액티브 레이어 (102)의 상기 주 평면은 이 레이어를 통해서 지나가며 그리고 도 2a - 2d에서 직교 레퍼런스 프레임
Figure 112018099029765-pct00001
의 평면
Figure 112018099029765-pct00002
에 평행한 것으로 정의된 평면이다)에 수직인 방향에서 측정된 가변의 두께 e1을 가진다.
상기 게이트 전극 (110)을 상기 소스 전극 (104)로부터 분리하는 (상기 직교 레퍼런스 프레임
Figure 112013117773846-pct00003
의 벡터
Figure 112013117773846-pct00004
에 평행한 방향에서 측정된) 거리 DH 는 그래서 가변이며 그리고 상기 소스 전극 (104) 및 드레인 전극 (106) (도 2b) 사이에 위치한 구역 (103)의 중심에 접근할수록 증가한다.
도 2c의 예에서, 가변의 두께를 가지며 그리고 상기 직교 레퍼런스 프레임
Figure 112013117773846-pct00005
의 벡터
Figure 112013117773846-pct00006
에 평행한 방향에서 측정된) 거리 DL 은 가변이며 그리고 상기 게이트 전극 (110)에 접근할수록 증가하도록 배치된 것이 소스 전극 (104) 및 드레인 전극 (106)의 두 가지이다.
이 예시의 실시예에서, 상기 전극들 (104 및 106)에는 경사진 측면들이 제공되며 그리고 상기 전극들은 제1의 경사진 측면 (114) 및 상기 제1 측면 (114)에 반대편에 위치한 제2의 경사진 측면 (116)을 각각 포함한다.
상기 측면들 (114 및 116) 각각은 기판 (100)의 또는 상기 액티브 레이어 (102)의 상기 주 평면에의 법선 n과 영 아닌 (non-zero) 각도를 이루거나 또는 상기 기판 (100)의 또는 상기 액티브 레이어 (102)의 주 평면에 평행한 평면과 90도보다 더 작은 각도 α를 이룬다.
측면들 (114 및 116) 각각과 상기 기판 (100)의 또는 상기 액티브 레이어 (102)의 주 평면 사이에서 이루어지는 각도 (α)는, 예를 들면, 15도와 85도 사이에 있을 수 있을 것이며, 특히 30도와 60도 사이에, 예를 들면 45도일 수 있다.
상기 소스 전극 (104) 및 드레인 전극 (106)은 그래서 이 예에서는 상기 기판 (100)의 또는 상기 액티브 레이어 (102)의 주 평면과 영이 아닌 (non-zero) 각도, 예를 들면, 90도를 형성하는 삼각형 베이스들이 제공된 프리즘의 형상을 가진다.
이 예시의 실시예에서, 상기 게이트 (110)가 게이트 전위 Vg에서 바이어스될 때에, 상기 레이어 (102)의 반도체 재질은 특정 깊이로 비워진다. 그러면 드레인-소스 전압 (VDS) 인가에 의해서 상기 전극들 (104 및 106) 사이에서 생성된 전기장에 전하들이 종속되며 그리고 상기 트랜지스터의 응답을 전류의 형상으로 구성한다.
낮은 게이트 전위 Vg=vg1에 대해서, 반도체 폴리머 기반의 액티브 레이어의 상단 부분이 비워진다. 액티브 레이어의 이 상단 부분은 상기 전극들 (104 및 106) 사이의 거리 (DL)가 가장 큰 곳인 장소에 대응한다.
그래서, 주어진 드레인-소스 전압 VDS에 대해서, 생성된 전기장은 약하며, 그래서 수집된 전하들은 거의 존재하지 않으며, 그러므로 매우 낮은 전류 Ioff 또는 OFF 상태에서의 트랜지스터가 존재한다.
반면에, 높은 게이트 전위 Vg=Vg4에 대해서, 전극들 사이의 거리 DL 이 가장 작은 곳에서 상기 비워진 영역은 더 깊다. 상기 전기장이 가장 강하기 때문에 전하들의 최대 양이 수집되며, ON 상태에서의 전류 Ion은 더 높다 (도 2d).
구조가 제공된 트랜지스터는 그래서 전통적인 전극 배치들을 가진 유기 트랜지스터 구조에 비하면 ON 상태에서 증가된 전류 Ion 그리고 PFf 상태에서 감소된 전류 Ioff 둘 모두를 가질 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 전계 효과 유기 트랜지스터의 다른 예는 도 3에서 주어진다 (그 트랜지스터는 이 도면에서는 평면 모습으로 보인다).
이 트랜지스터는 소스 전극 (204) 그리고 가변 거리 (DL)로 분리된 드레인 전극을 포함하며, 그리고 소스 전극 (204) 및 드레인 전극 (206)의 형상을 통해서 이전에 설명된 것과는 다르다.
상기 소스 전극 (204) 및 드레인 전극 (206)은 이 예에서 삼각형 베이스들을 가진 프리즘의 형상으로 도금되며, 이 프리즘의 베이스들은 액티브 레이어 (102)의 또는 지지 레이어 (100)의 주 평면에 평행하다 (상기 액티브 (102)의 주 평면은 도 3에서 주어진 평면
Figure 112013117773846-pct00007
에 평행한 평면이다).
상기 소스 전극 (204) 및 드레인 전극 (206)은, (상기 소스 전극 (204) 및 드레인 전극 (206)을 분리하는 직교 레퍼런스 프레임
Figure 112013117773846-pct00008
의 벡터
Figure 112013117773846-pct00009
에 평행한 방향에서 측정된) 거리 (DL)가 선형으로 변하도록 배치되며, 그래서, 상기 전극들 (204, 206) 사이에 전압이 인가될 때에, 상기 전극들 사이의 전기장은 상기 게이트를 따라서 (상기 직교 레퍼런스 프레임
Figure 112013117773846-pct00010
의 벡터
Figure 112013117773846-pct00011
에 평행한 방향에서) 변한다
이 예에서, 상기 게이트 전극 (210)으로부터 소스 전극 (204) 또는 드레인 전극 (206) 각각을 분리하는 (상기 벡터
Figure 112013117773846-pct00012
에 평해안 방향에서 측정되며 그리고 도 3에서는 보이지 않는) 거리 (DH)는 일정할 수 있을 것이다.
이 예에서, 상기 게이트 (210)에 인가된 전압이 무엇이든지, 상기 전극들 사이에 위치한 동일한 양의 반도체 유기 재질이 비워진다. 상기 소스 및 드레인 전압 VDS에 의해서 생성된 전기장은 그러나 (상기 직교 레퍼런스 프레임
Figure 112013117773846-pct00013
의 벡터
Figure 112013117773846-pct00014
에 평행한 방향에서) 상기 트랜지스터의 전체 길이를 통해서 또는 상기 게이트를 따라서 일정하지 않다
소스-드레인 전압 VDS=VDS2 은 상기 전극들의 스파이크들 (217, 218)이 서로로부터 거리 DL-DLmin에서 서로 반대편에 위치하는 장소의 영역 내에서 사용될 수 있을 것이며, 더 낮은 전압 VDS=VD1이 상기 전극들 (204 및 206) 사이에 위치한 영역 내에서 사용되며, 후자의 전극들 사이의 거리가 가장 크다.
상기 트랜지스터의 길이 방향에서 상기 전극들 (204 및 206) 사이의 가변 거리 때문에, 이 전극들 (204 및 206)은 유기 트랜지스터들의 전극들에 대해서 일반적으로 제공되는 최소의 거리보다 아주 더 작을 수 있을 최소의 거리 DLmin 만큼 이격하여 위치할 수 있을 것이다
상기 전극들 (204 및 206) 사이의 가변 거리는 그래서 터널 효과를 제한하는 것을 가능하게 하고 그리고 전극들을 서로 더 가깝게 하는 것을 가능하게 한다.
산기 전극들의 스파이크들이 반대편에 있는 포인트에서의 최소의 거리는 적어도 10 μm보다 더 작을 수 있을 것이며, 예를 들면 약 5 μm일 수 있다. 상기 전극들 (204 및 206)은 최대의 거리 DLmax 만큼, 예를 들면, 약 55 μm만큼 서로 떨어져서 위치할 수 있을 것이다. 그런 배치는 일정한 거리, 예를 들면, 약 30 μm 거리에 배치된 전극들의 전통적인 트랜지스터의 전류보다 더 큰, ON 상태에서의 전류 Ion을 획득하는 것을 가능하게 한다
폴리머 기반의 액티브 영역이 제공된, 본 발명에 따른 마이크로 전자 부품의 다른 예가 도 4에서 주어진다.
이 예에서, 상기 부품은 지지부 (300) 상에 놓인 전극들 (304 및 306), 그리고 상기 전극들 사이에 위치한 액티브 레이어 (302)를 포함하는 유기 포토다이오드이다.
상기 액티브 레이어 (302)는, n-타입 반도체 폴리머 재질 그리고 p-타입 반도체 폴리머 재질을 포함하는 폴리머 재질들의 혼합을 기반으로 할 수 있을 것이다.
상기 액티브 레이어 (302)의 폴리머 재질은 예를 들면 폴리 (3-hexylthiophene) 또는 poly (3-hexylthiophene-2,5-diyl) 그리고 "P3HT"로 공통으로 언급되는 것과 같은 p-타입 폴리머 그리고 예를 들면 methyl[6,6]-phenyl-C61-butanoate 그리고 "PCBM"으로서 공통적으로 언급되는 것과 같은 N-타입 폴리머의 혼합일 수 있다.
상기 액티브 레이어 (302)는 예를 들면 50 내지 400 나노미터 사이의 두께를 가질 수 있을 것이다.
상기 전극들 (304 및 306)은 이 예에서 삼각형 베이스들을 가진 프리즘들의 형상이며, 이 삼각형 베이스들은 상기 지지 레이어의 주 평면 또는 상기 액티브 레이어 (302)의 주 평면과 영 아닌 (non-zero) 각도, 예를 들면, 90도를 형성한다 (상기 액티브 레이어 (302)의 주 평면은 도 4에서 주어진 평면
Figure 112013117773846-pct00015
에 평행한 평면이다).
상기 소스 전극 (304) 및 드레인 전극 (306)은 이 전극들 (304 및 306)을 분리한 (상기 직교 레퍼런스 프레임
Figure 112013117773846-pct00016
의 벡터
Figure 112013117773846-pct00017
에 평행한 방향에서 측정된) 거리 (DL)는 가변이며, 그리고 상기 지지부 (300)로부터 멀리 떨어져 움직일 때에 특히 선형으로 증가한다.
이 예시의 실시예에서, 상기 포토다이오드의 전극들 (304 및 306)에는 반사성 표면을 가진 경사진 측면들이 제공되며 그리고 상기 포토다이오드의 전극들 (304 및 306)은 반사성 표면을 가진 제1의 경사진 측면 (314) 그리고 상기 제1의 경사진 측면 (314) 반대편에 위치한 반사성 표면을 가진 제2의 경사진 측면 (316)을 각각 포함한다.
상기 측면들 (314 및 316)은 상기 지지부 (300)의 또는 상기 액티브 레이어 (302)의 주 평면과 영 아닌 각도 (α), 예를 들면, 30도 내지 60도 사이, 예를 들면, 45도를 이루며, 그리고 상기 액티브 레이어 (302)를 통해서 지나가는 광 방사를 반사하려는 의도이다. 이 방식에서, 상기 액티브 레이어 (302)의 재질에서 생성된 여기자 (exciton)들의 양이 증가될 수 있다.
상기 전극들 (304 및 306)은 예를 들면 금을 기반으로 할 수 있을 것이며 그리고 20 나노부터 200 나노까지 변하는 두께를 가질 수 있을 것이다.
낮은 조도 하에서, 상기 전극들 (304 및 306) 사이의 간격 DL이 가장 크고 그리고 DLmax와 동일한, 예를 들면, 약 10 마이크로미터 내지 500 나노미터인 구역들인 상기 액티브 레이어 (302)의 상단 영역에서 전하들이 생성될 수 있을 것이다.
강한 조도 하에서, 상기 액티브 영역 (302)의 두께를 통해서 여기자들이 형성될 수 있을 것이다.
폭이 작은 곳인 액티브 영역 (302)의 구역들에서, 수집된 더 많은 전하들이 존재할 것이며: 조도는 더 높아질 것이다.
반사 표면들 (314, 316)이 또한 제공됨으로써, 상기 전극들은 광학 반사기들의 역할을 충족할 수 있을 것이며 그리고 수집된 전하들의 개수를 증가시키기 위해서 상기 액티브 영역 (302)의 내부를 향하여 광자들의 방향을 돌릴 수 있을 것이다.
상기 전극들 (304 및 306)은 예를 들면 금으로부터 형성될 수 있을 것이며 그리고 은의 레이어 상의 반사성 표면 베이스로 덮힐 수 있을 것이다.
경사진 측면들을 구비하고 그리고 유기 액티브 재질을 가진 마이크로 전자 부품 내에 통합되도록 의도된 전극들의 예시의 실시예는 도 5a - 5b와 관련하여 이제 주어질 것이다.
이 전극들이 생성되는 마스크 (400)는 예를 들면 폴리에틸렌 나프탈레이트 (polyethylene naphthalate)일 수 있다.
상이하게 감소하는 깊이들을 가진 일련의 구멍들 (401a, 401b, 401c)이 이 지지부에서 형성되며, 이 지지부는, 예를 들면, 금 또는 은 나노입자들을 포함하는 잉크와 같은 전도성 잉크로 채워진다.
상기 방법은 프레싱 실린더 (501) 그리고 각인 실린더가 제공된 기기를 이용한 그라비어 인쇄 (photogravure)에 의해서 구현될 수 있을 것이며, 프린트될 마스크 (400)는 상기 홀들 (401a, 401b, 401c)을 형성하기 위해서 상기 실린더들 사이를 지나가며, 상기 각인된 실린더는 전도성 잉크가 채워진 잉크 덕트 (504)를 통해서 지나간다. 그라비어 인쇄 기기에는 잉여의 잉크를 제거하기 위한 수단이 제공될 수 있을 것이다. 그러면 형성된 패턴은 몰딩으로부터 제거되며 그리고 최종의 전극 지지부로 전달된다.
다른 방법에 따르면, 상기 마스크는 상기 몰딩으로부터 제거되는 폴리머로 채워질 수 있을 것이며 그리고 전도성 레이어의 증착 (deposition)을 위한 지지부로서 소용이 될 수 있을 것이다.

Claims (14)

  1. 적어도 하나의 소스 전극 그리고 적어도 하나의 드레인 전극을 구비한 트랜지스터로서,
    상기 소스 전극 및 드레인 전극은 적어도 하나의 반도체 폴리머 재질 기반의 액티브 레이어의 구역에 의해 분리되며, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 상기 액티브 레이어는 지지부 위에 놓여 있으며,
    상기 액티브 레이어의 상기 구역은 가변의 임계 치수를 가지는 상기 전극들을 분리하며,
    상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은 폴리머 재질의 상기 레이어의 주 평면 (principal plane)에 직교하는 삼각형 베이스들의 프리즘의 형상을 가지며,
    상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은 상기 지지부 맞은편에 정점을 가지며, 상기 소스 전극, 상기 드레인 전극 및 그것들의 정점에 상기 액티브 레이어의 두께가 놓여지며,
    상기 트랜지스터는 상기 소스 전극 및 드레인 전극을 분리하는, 반도체 폴리머 재질의 상기 구역 반대편에 있는 게이트 전극 그리고 상기 소스 및 드레인 전극들의 적어도 일부를 더 포함하며,
    상기 임계 치수는 상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극을 분리한 거리이며, 상기 임계 치수는 상기 게이트 전극이 접근하면 증가하며, 그래서 Ion/Ioff 비율은 증가하는, 트랜지스터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 소스 전극 또는 상기 드레인 전극 또는 소스 전극과 드레인 전극 둘 모두에는 적어도 하나의 경사진 측면이 제공되어 상기 액티브 레이어의 주 평면 (principal plane)과 영이 아닌 (non-zero) 각도를 만드는, 트랜지스터.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 소스 전극 및 상기 드레인 전극은, 상기 소스 전극과 상기 드레인 전극을 분리한 거리가 선형으로 변하도록 하는 형상을 가지는, 트랜지스터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 게이트 전극은 상기 소스 전극의 일정한 부분 및 상기 드레인 전극의 일정한 부분 위에 있으며 그리고 상기 일정한 부분들 반대편에 위치하며,
    상기 소스 전극 및 드레인 전극의 다른 부분들은 상기 게이트 전극의 반대편에 위치하지 않은, 트랜지스터.
  5. 적어도 하나의 제1 전극 및 적어도 하나의 제2 전극을 구비한 포토다이오드로서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 적어도 하나의 반도체 폴리머 재질 기반의 액티브 레이어의 구역에 의해 분리되며,
    상기 제1 전극, 상기 제2 전극 및 상기 액티브 레이어는 지지부 위에 놓여 있으며,
    상기 액티브 레이어의 상기 구역은 가변의 임계 치수를 가지는 상기 전극들을 분리하며,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은 폴리머 재질의 상기 레이어의 주 평면 (principal plane)에 직교하는 삼각형 베이스들의 프리즘의 형상을 가지며,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극 각각은 상기 지지부 맞은편에 정점을 가지며, 상기 정점에 상기 액티브 레이어의 두께가 놓여지며,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극에는 상기 액티브 레이어의 주 평면과 영이 아닌 각도를 만드는 제1의 경사진 측면, 그리고 상기 제1 측면 반대쪽에 있으며 그리고 상기 액티브 레이어의 주 평면과 영이 아닌 각도를 만드는 제2의 경사진 측면이 각각 제공되며, 상기 제1 측면 및 제2 측면은 광 방사를 반사하는 표면들을 가지며,
    그래서, 조도에 종속하여,
    - 상기 전극들 사이의 간격이 가장 큰 구역들에서, 상기 액티브 레이어의 상단 영역에 전하들이 생성되며; 또는
    - 상기 액티브 레이어의 두께를 통하여 여기자들이 형성되는, 포토다이오드.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서,
    상기 제1 전극 및 상기 제2 전극은, 상기 제1 전극 및 상기 제2 전극을 분리하는 거리가 선형으로 변하도록 하는 형상을 구비한, 포토다이오드.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
  14. 삭제
KR1020137034183A 2011-06-01 2012-05-30 개량된 레이아웃 및 모습을 가진 전극들을 구비한 유기 부품 KR102012896B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1154828 2011-06-01
FR1154828A FR2976127B1 (fr) 2011-06-01 2011-06-01 Composant organique a electrodes ayant un agencement et une forme ameliores
PCT/EP2012/060144 WO2012163965A2 (fr) 2011-06-01 2012-05-30 Composant organique a electrodes ayant un agencement et une forme ameliores

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20140044339A KR20140044339A (ko) 2014-04-14
KR102012896B1 true KR102012896B1 (ko) 2019-08-21

Family

ID=46197262

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020137034183A KR102012896B1 (ko) 2011-06-01 2012-05-30 개량된 레이아웃 및 모습을 가진 전극들을 구비한 유기 부품

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20140103323A1 (ko)
EP (1) EP2715822B1 (ko)
JP (1) JP6099636B2 (ko)
KR (1) KR102012896B1 (ko)
CN (1) CN103650191A (ko)
CA (1) CA2837868C (ko)
FR (1) FR2976127B1 (ko)
WO (1) WO2012163965A2 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004111870A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Kenji Ishida 半導体装置およびその製造方法
JP2005142474A (ja) * 2003-11-10 2005-06-02 Canon Inc 電界効果型トランジスタおよびその製造方法

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3792281B2 (ja) * 1995-01-09 2006-07-05 株式会社半導体エネルギー研究所 太陽電池
US20020011612A1 (en) * 2000-07-31 2002-01-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor device and method for manufacturing the same
JP2003318437A (ja) * 2002-04-25 2003-11-07 Sharp Corp 半導体受光装置およびそれを用いた電子機器装置
EP1501067B1 (en) * 2002-04-26 2016-04-20 Sanyo Electric Co., Ltd. Display device
JP2004158530A (ja) * 2002-11-05 2004-06-03 Matsushita Electric Ind Co Ltd 導電性有機分子薄膜を有する素子
JP4189491B2 (ja) * 2003-11-28 2008-12-03 独立行政法人産業技術総合研究所 光電変換素子及びその製造方法
KR100696469B1 (ko) * 2004-06-08 2007-03-19 삼성에스디아이 주식회사 유기 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 평판 표시장치
KR101133759B1 (ko) * 2004-12-28 2012-04-09 삼성전자주식회사 전기 영동 표시 장치 및 그 제조 방법
JP2007109733A (ja) * 2005-10-11 2007-04-26 Seiko Epson Corp 半導体装置および半導体装置の製造方法
WO2007097074A1 (ja) * 2006-02-24 2007-08-30 Sharp Kabushiki Kaisha アクティブマトリクス基板、表示装置、テレビジョン受像機、アクティブマトリクス基板の製造方法、ゲート絶縁膜形成方法
JP2009076854A (ja) * 2007-08-31 2009-04-09 Sony Corp 半導体装置およびその製造方法
KR101124545B1 (ko) * 2008-02-29 2012-03-15 고려대학교 산학협력단 유기 박막 트랜지스터 및 그 제조 방법
CN101978504A (zh) * 2008-06-12 2011-02-16 夏普株式会社 Tft、移位寄存器、扫描信号线驱动电路以及显示装置
BRPI0911156A2 (pt) * 2008-06-12 2015-10-06 Sharp Kk tft, registro de deslocamento, ciruito de acionamento de linha de sinal de varredura, dispositivo de exibição, e método de ajuste de tft
KR100999377B1 (ko) * 2008-06-18 2010-12-09 한국과학기술원 유기기반 태양전지 및 그의 제조방법
CN101359719B (zh) * 2008-09-11 2011-03-30 电子科技大学 一种有机薄膜晶体管及其制备方法
US8461582B2 (en) * 2009-03-05 2013-06-11 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Semiconductor device and method for manufacturing the same
WO2010117021A1 (ja) * 2009-04-10 2010-10-14 三菱化学株式会社 電界効果トランジスタ、その製造方法及びそれを用いた電子デバイス
WO2010144487A2 (en) * 2009-06-09 2010-12-16 Sdsu Research Foundation Organic photovoltaic cell and light emitting diode with an array of 3-dimensionally fabricated electrodes
WO2011052058A1 (ja) * 2009-10-29 2011-05-05 パイオニア株式会社 有機薄膜トランジスタ
US9059321B2 (en) * 2012-05-14 2015-06-16 International Business Machines Corporation Buried channel field-effect transistors

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004111870A (ja) * 2002-09-20 2004-04-08 Kenji Ishida 半導体装置およびその製造方法
JP2005142474A (ja) * 2003-11-10 2005-06-02 Canon Inc 電界効果型トランジスタおよびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
FR2976127A1 (fr) 2012-12-07
EP2715822B1 (fr) 2017-08-30
CN103650191A (zh) 2014-03-19
CA2837868A1 (fr) 2012-12-06
FR2976127B1 (fr) 2014-01-10
WO2012163965A3 (fr) 2013-05-30
EP2715822A2 (fr) 2014-04-09
KR20140044339A (ko) 2014-04-14
CA2837868C (fr) 2019-10-15
JP6099636B2 (ja) 2017-03-22
WO2012163965A2 (fr) 2012-12-06
JP2014517526A (ja) 2014-07-17
US20140103323A1 (en) 2014-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Rogers et al. Nonphotolithographic fabrication of organic transistors with micron feature sizes
Zhu et al. Enhanced near-infrared photoresponse of organic phototransistors based on single-component donor–acceptor conjugated polymer nanowires
Yu et al. Vertical organic field-effect transistors for integrated optoelectronic applications
ATE438586T1 (de) Nanodrahtvorrichtung mit vertikalen (111) seitenwänden und herstellungsverfahren
Chang et al. Conjugated‐Polymer‐Based Lateral Heterostructures Defined by High‐Resolution Photolithography
US7652339B2 (en) Ambipolar transistor design
US20160035903A1 (en) Thin-film transistor
Maurand et al. Fabrication of ballistic suspended graphene with local-gating
Li et al. High performance vertical resonant photo-effect-transistor with an all-around OLED-gate for ultra-electromagnetic stability
US8232135B2 (en) Organic transistor
EP2073287A2 (en) Producing Layered Structures with Lamination
EP2760060B1 (en) Quasi-surface emission vertical-type organic light-emitting transistors and method of manufacturing the same
Wasapinyokul et al. Photoresponse and saturation behavior of organic thin film transistors
KR102012896B1 (ko) 개량된 레이아웃 및 모습을 가진 전극들을 구비한 유기 부품
De Vusser et al. Light-emitting organic field-effect transistor using an organic heterostructure within the transistor channel
US20090117686A1 (en) Method of fabricating organic semiconductor device
KR101064482B1 (ko) 나노선과 나노입자막으로 구성된 ｐｎ 이종접합 다이오드 및 이를 제조하는 방법
Wang et al. Combining bottom-up and top-down segmentation: A way to realize high-performance organic circuit
JP5878520B2 (ja) 途切れ途切れの半導体部分を有するマイクロエレクトロニックデバイスおよびかかるデバイスを製造するための方法
Iñiguez Flexible and printed electronics
Liu et al. High-photosensitivity polymer thin-film transistors based on poly (3-hexylthiophene)
CN101136454A (zh) 有机半导体元件及其制造方法
US20120153392A1 (en) Manufacturing method for semiconductor structure, and pixel structure and manufacturing method for the same
Jung Submicron and nanoscale organic field-effect transistors and circuits
Li et al. Modeling of Channel Formation in Organic Field Effect Transistors

Legal Events

Date Code Title Description
AMND Amendment
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant