KR102456902B1 - 카본 나노튜브 복합체 및 그것을 사용한 분산액, 반도체 소자 및 그의 제조 방법, 그리고 반도체 소자를 사용한 무선 통신 장치 및 상품 태그 - Google Patents

카본 나노튜브 복합체 및 그것을 사용한 분산액, 반도체 소자 및 그의 제조 방법, 그리고 반도체 소자를 사용한 무선 통신 장치 및 상품 태그 Download PDF

Info

Publication number
KR102456902B1
KR102456902B1 KR1020217007204A KR20217007204A KR102456902B1 KR 102456902 B1 KR102456902 B1 KR 102456902B1 KR 1020217007204 A KR1020217007204 A KR 1020217007204A KR 20217007204 A KR20217007204 A KR 20217007204A KR 102456902 B1 KR102456902 B1 KR 102456902B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
group
cnt
compound
carbon nanotube
solvent
Prior art date
Application number
KR1020217007204A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210062006A (ko
Inventor
가즈키 이소가이
세이이치로 무라세
류이치 다나카
히데카즈 니시노
Original Assignee
도레이 카부시키가이샤
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 도레이 카부시키가이샤 filed Critical 도레이 카부시키가이샤
Publication of KR20210062006A publication Critical patent/KR20210062006A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102456902B1 publication Critical patent/KR102456902B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158—Carbon nanotubes
    • C01B32/168—After-treatment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/02—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/06—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions
    • H01L29/0657—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body
    • H01L29/0665—Semiconductor bodies ; Multistep manufacturing processes therefor characterised by their shape; characterised by the shapes, relative sizes, or dispositions of the semiconductor regions ; characterised by the concentration or distribution of impurities within semiconductor regions characterised by the shape of the body the shape of the body defining a nanostructure
    • H01L29/0669—Nanowires or nanotubes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B32/00—Carbon; Compounds thereof
    • C01B32/15—Nano-sized carbon materials
    • C01B32/158—Carbon nanotubes
    • C01B32/168—After-treatment
    • C01B32/174—Derivatisation; Solubilisation; Dispersion in solvents
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L29/00—Semiconductor devices specially adapted for rectifying, amplifying, oscillating or switching and having potential barriers; Capacitors or resistors having potential barriers, e.g. a PN-junction depletion layer or carrier concentration layer; Details of semiconductor bodies or of electrodes thereof ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/66—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor
    • H01L29/68—Types of semiconductor device ; Multistep manufacturing processes therefor controllable by only the electric current supplied, or only the electric potential applied, to an electrode which does not carry the current to be rectified, amplified or switched
    • H01L29/76—Unipolar devices, e.g. field effect transistors
    • H01L29/772—Field effect transistors
    • H01L29/78—Field effect transistors with field effect produced by an insulated gate
    • H01L29/786—Thin film transistors, i.e. transistors with a channel being at least partly a thin film
    • H01L51/05—
    • 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
    • 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]
    • H10K10/484—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the channel regions
    • H10K10/488—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the channel regions the channel region comprising a layer of composite material having interpenetrating or embedded materials, e.g. a mixture of donor and acceptor moieties, that form a bulk heterojunction
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113—Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10—Organic polymers or oligomers
    • H10K85/151—Copolymers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/20—Carbon compounds, e.g. carbon nanotubes or fullerenes
    • H10K85/221—Carbon nanotubes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00—Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

잉크젯에 의해 고정밀도로 원하는 위치에 도포 가능한 카본 나노튜브 복합체 및 그것을 사용한 분산액을 제공하는 것을 과제로 하는 것으로서, 카본 나노튜브의 표면의 적어도 일부에 공액계 중합체가 부착된 카본 나노튜브 복합체이며, 상기 공액계 중합체가 일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 카본 나노튜브 복합체인 것을 본래의 취지로 한다.
Figure 112021027990105-pct00023

(일반식 (1) 중, R은 알킬렌기 또는 시클로알킬렌기를 나타냄. X는 단결합, 알케닐렌기, 알키닐렌기, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기를 나타냄. A는 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 헤테로아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 헤테로아릴옥시카르보닐기, 알킬카르보닐옥시기, 아릴카르보닐옥시기 또는 헤테로아릴카르보닐옥시기를 나타냄.)

Description

카본 나노튜브 복합체 및 그것을 사용한 분산액, 반도체 소자 및 그의 제조 방법, 그리고 반도체 소자를 사용한 무선 통신 장치 및 상품 태그
본 발명은 카본 나노튜브 복합체 및 그것을 사용한 분산액, 반도체 소자 및 그의 제조 방법, 그리고 반도체 소자를 사용한 무선 통신 장치 및 상품 태그에 관한 것이다.
근년 비접촉형의 태그로서 RFID(Radio Frequency IDentification) 기술을 사용한 무선 통신 시스템의 개발이 진행되고 있다. RFID 시스템에서는 리더/라이터라고 불리는 무선 송수신기와 RFID 태그 사이에서 무선 통신이 행해진다.
RFID 태그는 물류 관리, 상품 관리, 절도 방지 등의 다양한 용도에서의 이용이 기대되고 있으며, 교통 카드 등의 IC 카드, 상품 태그 등, 일부의 용도에서는 도입되고 있다. RFID 태그는 IC 칩과 안테나를 갖고 있다. RFID 태그 내에 설치된 안테나가 리더/라이터로부터 송신되는 반송파를 수신하여 IC 칩 내의 구동 회로가 동작한다.
RFID 태그는 모든 상품에서 사용될 것이 기대되고 있다. 그러기 위해서는, RFID 태그의 제조 비용을 낮추는 것이 필요하다. 그래서 RFID 태그의 제조 프로세스에 있어서 진공이나 고온을 사용하는 프로세스로부터 벗어나, 도포·인쇄 기술을 사용한, 유연하고 저렴한 프로세스를 이용하는 것이 검토되고 있다.
예를 들어, IC 칩 내의 구동 회로에 있어서의 트랜지스터에 있어서는, 잉크젯 기술이나 스핀 코팅 기술 등을 적용할 수 있는 유기 반도체를 반도체층의 재료로서 사용하는 것이 고려된다. 그래서 종래의 무기 반도체 대신, 카본 나노튜브(CNT)나 유기 반도체를 사용한 전계 효과형 트랜지스터(이하, FET라고 함)가 활발하게 검토되고 있다(예를 들어, 특허문헌 1, 비특허문헌 1 및 2 참조).
국제 공개 제2009/139339호
Nano Letters. 16, p.5120-5128(2016) Applied Physics Letters. 112, p.033103(2018)
구동 회로에 있어서는 트랜지스터가 각각 배치되어 있고, 반도체층을 각 트랜지스터 위치에서 형성하는 기술이 필요하다. 그의 후보 기술로서, 반도체층 재료의 용액을 잉크젯에 의해 원하는 위치에 도포하고, 건조시킴으로써 반도체층을 형성하는 기술을 들 수 있다. 잉크젯법은 도포물의 패터닝을 고정밀도이며 고속도로 행할 수 있다.
그러나 특허문헌 1, 비특허문헌 1 및 2에 기재된 바와 같은 기술로 제작한 카본 나노튜브 분산액은 잉크젯에 의한 도포성이 나빠, 새틀라이트(잉크젯 토출액의 비산)의 발생이나 도포 위치 정밀도가 불충분하다는 현상이 일어나, 트랜지스터 특성의 변동이 커져 버린다고 하는 과제가 있었다.
발명자들이 탐구한 바, 이러한 현상은 톨루엔(점도 1.5cP)이나 N-메틸피롤리돈(점도 1.9cP) 등의 저점도의 용매를 사용하고 있었기 때문인 것을 발견하였다.
일반적으로 도공성의 개선 수단으로서 다양한 첨가제를 첨가하여 도공성을 개선하려고 하는 시도가 알려져 있다. 그러나 반도체 재료의 분야에 있어서는 이러한 첨가제는 반도체 특성, 특히 도전성에 비추어 볼 때 불필요한 것이 대부분이며, 예를 들어 적합한 점도 범위로 하기 위해 증점제를 첨가하면, 반도체 소자를 형성한 경우, 증점제에 의한 도전 저해가 일어나 소자 특성이 불충분해진다고 하는 문제가 있었다. 또한 가령 용매종을 잉크젯법에 그대로 적용 가능한 점도를 갖는 용매로 변경하려고 해도, 종래의 CNT 복합체는 그러한 점도의 용매에 양호하게 분산시킬 수 없었다.
그래서 본 발명은 잉크젯에 의해 고정밀도로 원하는 위치에 도포 가능한 카본 나노튜브 복합체 및 그것을 사용한 분산액을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명은 이하의 구성을 갖는다.
즉, 본 발명은
카본 나노튜브의 표면의 적어도 일부에 공액계 중합체가 부착된 카본 나노튜브 복합체이며,
상기 공액계 중합체가 일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는, 카본 나노튜브 복합체이다.
Figure 112021027990105-pct00001
(일반식 (1) 중, R은 알킬렌기 또는 시클로알킬렌기를 나타냄. X는 단결합, 알케닐렌기, 알키닐렌기, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기를 나타냄. A는 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 헤테로아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 헤테로아릴옥시카르보닐기, 알킬카르보닐옥시기, 아릴카르보닐옥시기 또는 헤테로아릴카르보닐옥시기를 나타냄.)
본 발명에 따르면, 잉크젯에 의해 고정밀도로 원하는 위치에 도포 가능한 카본 나노튜브 복합체 및 그것을 사용한 분산액을 얻을 수 있다. 또한, 그 카본 나노튜브 복합체 및 그것을 사용한 분산액을 이용한 반도체 소자, 무선 통신 장치, 상품 태그를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태 중 하나인 반도체 소자를 도시한 모식 단면도이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태 중 하나인 반도체 소자를 도시한 모식 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 형태 중 하나인 반도체 소자를 도시한 모식 단면도이다.
도 4는 본 발명의 실시 형태 중 하나인 반도체 소자 또는 상보형 반도체 장치를 사용한 무선 통신 장치의 일례를 도시하는 블록도이다.
이하, 본 발명에 관한 카본 나노튜브 복합체 및 그것을 사용한 분산액, 반도체 소자 및 그의 제조 방법, 그리고 반도체 소자를 사용한 무선 통신 장치 및 상품 태그의 적합한 실시 형태를 상세하게 설명한다. 단, 본 발명은 이하의 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 목적이나 용도에 따라서 다양하게 변경하여 실시할 수 있다.
<카본 나노튜브 복합체>
카본 나노튜브(이하, CNT라고 함) 복합체는 CNT 표면의 적어도 일부에, 후술하는 일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 공액계 중합체가 부착되어 있다.
CNT 표면의 적어도 일부에 공액계 중합체를 부착시킴으로써, CNT가 보유하는 높은 전기적 특성을 손상시키는 일 없이 CNT를 용액 중에 균일하게 분산시키는 것이 가능해진다. CNT가 균일하게 분산된 용액을 사용하면, 도포법에 의해 균일하게 분산된 CNT막을 형성하는 것이 가능해진다. 이에 의해 높은 반도체 특성을 실현할 수 있다.
CNT 표면의 적어도 일부에 공액계 중합체가 부착된 상태란, CNT 표면의 일부 혹은 전부를 공액계 중합체가 피복한 상태를 의미한다. 공액계 중합체가 CNT를 피복할 수 있는 것은, 양자의 공액계 구조에서 유래되는 π 전자 구름이 겹쳐짐으로써 상호 작용이 발생하기 때문이라고 추측된다.
CNT가 공액계 중합체로 피복되어 있는지 여부는 CNT의 반사색으로부터 판단할 수 있다. 피복된 CNT의 반사색은 피복되어 있지 않은 CNT의 반사색과는 달리, 공액계 중합체의 반사색에 가깝다. 정량적으로는, X선 광 전자 분광(XPS) 등의 원소 분석에 의해 CNT에 대한 부착물의 존재를 확인하는 것이나, CNT와 부착물의 중량비를 측정하는 것이 가능하다. 공액계 중합체는 CNT 표면의 5％ 이상 90％ 이하를 피복하고 있는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 70％ 이하, 더욱 바람직하게는 50％ 이하이다.
CNT에 공액계 중합체를 부착시키는 방법으로서는, (I) 용융된 공액계 중합체 중에 CNT를 첨가하여 혼합하는 방법, (II) 공액계 중합체를 용매 중에 용해시키고, 이 안에 CNT를 첨가하여 혼합하는 방법, (III) CNT를 용매 중에 초음파 등으로 예비 분산시켜 두고, 거기에 공액계 중합체를 첨가하여 혼합하는 방법, (IV) 용매 중에 공액계 중합체와 CNT를 넣고, 이 혼합계에 초음파를 조사하여 혼합하는 방법 등을 들 수 있다. 본 발명에서는 어느 방법을 사용해도 되며, 복수의 방법을 조합해도 된다.
(CNT)
CNT로서는 1매의 탄소막(그래핀 시트)이 원통상으로 권취된 단층 CNT, 2매의 그래핀 시트가 동심원상으로 권취된 2층 CNT, 복수의 그래핀 시트가 동심원상으로 권취된 다층 CNT 중 어느 것을 사용해도 된다. 높은 반도체 특성을 얻기 위해서는 단층 CNT를 사용하는 것이 바람직하다. CNT는 아크 방전법, 화학 기상 성장법(CVD법), 레이저 어블레이션법 등에 의해 얻을 수 있다.
또한, CNT는 반도체형 CNT를 80중량％ 이상 포함하는 것이 보다 바람직하다. 더욱 바람직하게는 반도체형 CNT를 90중량％ 이상 포함하는 것이고, 특히 바람직하게는 반도체형 CNT를 95중량％ 이상 포함하는 것이다. CNT 중에 반도체형 CNT를 80중량％ 이상 포함시키는 방법으로서는 기지의 방법을 사용할 수 있다. 예를 들어, 밀도 구배제의 공존하에서 초원심하는 방법, 특정 화합물을 선택적으로 반도체형 혹은 금속형 CNT의 표면에 부착시키고, 용해성의 차를 이용하여 분리하는 방법, 전기적 성질의 차를 이용하여 전기 영동 등에 의해 분리하는 방법 등을 들 수 있다. CNT 중의 반도체형 CNT의 함유율을 측정하는 방법으로서는, 가시-근적외 흡수 스펙트럼의 흡수 면적비로부터 산출하는 방법이나, 라만 스펙트럼의 강도비로부터 산출하는 방법 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서 CNT를 반도체 소자의 반도체층에 사용하는 경우, CNT의 길이는 소스 전극과 드레인 전극 사이의 거리(이하, 「전극간 거리」)보다 짧은 것이 바람직하다. CNT의 평균 길이는 전극간 거리에 따라서도 다르지만, 바람직하게는 2㎛ 이하, 보다 바람직하게는 1㎛ 이하이다. CNT의 길이를 짧게 하는 방법으로서는 산 처리, 동결 분쇄 처리 등을 들 수 있다.
CNT의 평균 길이란, 랜덤하게 픽업한 20개의 CNT의 길이의 평균값을 말한다. CNT 평균 길이의 측정 방법으로서는 원자간력 현미경, 주사형 전자 현미경, 투과형 전자 현미경 등으로 얻은 화상 중에서 20개의 CNT를 랜덤하게 픽업하고, 그들의 길이의 평균값을 얻는 방법을 들 수 있다.
일반적으로 시판되고 있는 CNT는 길이에 분포가 있으며, 전극간 거리보다 긴 CNT가 포함되는 경우가 있다. 그 때문에, CNT를 전극간 거리보다 짧게 하는 공정을 추가하는 것이 바람직하다. 예를 들어 질산, 황산 등에 의한 산 처리, 초음파 처리, 또는 동결 분쇄법 등에 의해 CNT를 단섬유상으로 커트하는 방법이 유효하다. 또한 필터에 의한 분리를 병용하는 것은 CNT의 순도를 향상시키는 점에서 더욱 바람직하다.
또한 CNT의 직경은 특별히 한정되지 않지만, 1㎚ 이상 100㎚ 이하가 바람직하고, 상한으로서 보다 바람직하게는 50㎚ 이하이다.
본 발명에서는 CNT를 용매 중에 균일 분산시키고, 분산액을 필터에 의해 여과하는 공정을 마련하는 것이 바람직하다. 필터 구멍 직경보다 작은 CNT를 여액으로부터 얻음으로써, 전극간 거리보다 짧은 CNT를 효율적으로 얻을 수 있다. 이 경우, 필터로서는 멤브레인 필터가 바람직하게 사용된다. 여과에 사용하는 필터의 구멍 직경은 전극간 거리보다 작으면 되며, 0.5 내지 10㎛가 바람직하다.
(공액계 중합체)
본 발명에 있어서 공액계 중합체란, 반복 단위가 공액 구조를 취하며, 중합도가 2 이상인 화합물을 가리킨다. 공액계 중합체로서는 폴리티오펜계 중합체, 폴리피롤계 중합체, 폴리아닐린계 중합체, 폴리아세틸렌계 중합체, 폴리-p-페닐렌계 중합체, 폴리-p-페닐렌비닐렌계 중합체 등을 들 수 있지만, 특별히 한정되지 않는다. 상기 중합체로서는 단일의 모노머 유닛이 배열된 것이 바람직하게 사용되지만, 다른 모노머 유닛을 블록 공중합한 것, 랜덤 공중합한 것, 및 그래프트 중합한 것도 바람직하게 사용된다.
상기 중합체 중에서도 본 발명에 있어서는, CNT에 대한 부착이 용이하고, CNT 복합체를 형성하기 쉬운 관점에서, 플루오렌 유닛 또는 티오펜 유닛을 반복 단위 중에 포함하는 공액계 중합체가 바람직하다. 나아가, 환 중에 질소 함유 이중 결합을 갖는 축합 헤테로아릴 유닛을 반복 단위 중에 포함하는 것이 보다 바람직하다.
환 중에 질소 함유 이중 결합을 갖는 축합 헤테로아릴 유닛으로서는 티에노피롤, 피롤로티아졸, 피롤로피리다진, 벤즈이미다졸, 벤조트리아졸, 벤조옥사졸, 벤조티아졸, 벤조티아디아졸, 퀴놀린, 퀴녹살린, 벤조트리아진, 티에노옥사졸, 티에노피리딘, 티에노티아진, 티에노피라진 등의 유닛을 들 수 있다. 이들 중에서도 특히 벤조티아디아졸 유닛 또는 퀴녹살린 유닛이 바람직하다. 이들 유닛을 가짐으로써, CNT와 공액계 중합체의 밀착성이 증가하여 CNT를 보다 양호하게 분산시킬 수 있다.
본 발명에 있어서 공액계 중합체는 일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는다.
Figure 112021027990105-pct00002
일반식 (1) 중, R은 알킬렌기 또는 시클로알킬렌기를 나타낸다. X는 단결합, 알케닐렌기, 알키닐렌기, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기를 나타낸다. A는 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 헤테로아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 헤테로아릴옥시카르보닐기, 알킬카르보닐옥시기, 아릴카르보닐옥시기 또는 헤테로아릴카르보닐옥시기를 나타낸다.
일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 공액계 중합체가 부착된 CNT 복합체는 용매에 대한 분산성이 양호하다. 특히, 잉크젯 도포에 있어서 적합한 점도인 3 내지 20cP 정도의 용매에 대해, 해당 CNT 복합체는 양호하게 분산된다. 이것은 일반식 (1)로 표시되는 측쇄에 의해 공액계 중합체의 용매 내에서의 분자 운동의 양상이 바뀌어, 적합한 점도의 용매와 상성이 좋아졌기 때문이라고 추정된다.
상기 효과를 보다 높이는 관점에서, A는 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기 또는 알킬카르보닐옥시기인 것이 바람직하고, 알콕시카르보닐기인 것이 더욱 바람직하다.
알킬렌기란 2가(결합 부위가 2개소)의 포화 지방족 탄화수소기를 나타내며, 예를 들어 에틸렌기, 프로필렌기, 부틸렌기, 헥실렌기 등을 들 수 있다. 알킬렌기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 또한 알킬렌기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 입수의 용이성이나 비용의 점에서 1 이상 20 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 이상 8 이하이다.
시클로알킬렌기란 2가의 포화 지환식 탄화수소기를 나타내며, 예를 들어 시클로프로필렌기, 시클로부틸렌기, 시클로펜틸렌기, 시클로헥실렌기 등을 들 수 있다. 시클로알킬렌기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 또한, 시클로알킬렌기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 입수의 용이성이나 비용의 점에서 3 이상 20 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 3 이상 8 이하이다.
알케닐렌기란 2가의 불포화 지방족 탄화수소기를 나타내며, 예를 들어 에테닐렌기, 프로페닐렌기, 부테닐렌기, 헥세닐렌기 등을 들 수 있다. 알케닐렌기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 또한, 알케닐렌기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 입수의 용이성이나 비용의 점에서 2 이상 20 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 이상 8 이하이다.
알키닐렌기란 2가의 불포화 지방족 탄화수소기를 나타내며, 예를 들어 에티닐렌기, 프로피닐렌기, 부티닐렌기, 헥시닐렌기 등을 들 수 있다. 알키닐렌기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 또한, 알키닐렌기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 입수의 용이성이나 비용의 점에서 2 이상 20 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 2 이상 8 이하이다.
아릴렌기란 2가의 방향족 탄화수소기를 나타내며, 예를 들어 페닐렌기, 나프틸렌기, 비페닐렌기, 페난트릴렌기, 안트릴렌기, 터페닐렌기, 피레닐렌기, 플루오레닐렌기, 페릴레닐렌기 등을 들 수 있다. 비치환이어도 되고 치환되어 있어도 상관없다. 아릴렌기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 6 이상 40 이하의 범위가 바람직하다.
헤테로아릴렌기란 2가의 복소 방향환기를 나타내며, 예를 들어 피리딜렌기, 피라딜렌기, 퀴놀리닐렌기, 이소퀴노릴렌기, 퀴녹살릴렌기, 아크리디닐렌기, 인돌릴렌기, 카르바졸릴렌기 등 외에도 벤조푸란, 디벤조푸란, 벤조티오펜, 디벤조티오펜, 벤조디티오펜, 벤조실롤 및 디벤조실롤 등의 복소 방향환으로부터 유도되는 2가의 기 등을 들 수 있다. 비치환이어도 되고 치환되어 있어도 상관없다. 헤테로아릴렌기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 2 이상 30 이하의 범위가 바람직하다.
알킬카르보닐기란 예를 들어 아세틸기, 헥사노일기 등, 카르보닐 결합의 한쪽을 지방족 탄화수소기로 치환한 관능기를 나타낸다. 알킬카르보닐기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 알킬카르보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 2 이상 20 이하의 범위가 바람직하다.
아릴카르보닐기란 예를 들어 벤조일기 등, 카르보닐 결합의 한쪽을 방향족 탄화수소기로 치환한 관능기를 나타낸다. 아릴카르보닐기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 아릴카르보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 6 이상 40 이하의 범위가 바람직하다.
헤테로아릴카르보닐기란 카르보닐 결합의 한쪽을 복소 방향환기로 치환한 관능기를 나타낸다. 헤테로아릴카르보닐기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 헤테로아릴카르보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 2 이상 30 이하의 범위가 바람직하다.
알콕시카르보닐기란 예를 들어 메톡시카르보닐기 등, 카르보닐 결합의 한쪽을 알콕시기로 치환한 관능기를 나타낸다. 알콕시카르보닐기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 알콕시카르보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 2 이상 20 이하의 범위가 바람직하다.
아릴옥시카르보닐기란 예를 들어 페녹시카르보닐기 등, 카르보닐 결합의 한쪽을 아릴옥시기로 치환한 관능기를 나타낸다. 아릴옥시카르보닐기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 아릴옥시카르보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 6 이상 40 이하의 범위가 바람직하다.
헤테로아릴옥시카르보닐기란 카르보닐 결합의 한쪽을 헤테로아릴옥시기로 치환한 관능기를 나타낸다. 헤테로아릴옥시카르보닐기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 헤테로아릴옥시카르보닐기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 2 이상 30 이하의 범위가 바람직하다.
알킬카르보닐옥시기란 예를 들어 아세톡시기 등, 에테르 결합의 한쪽을 알킬카르보닐기로 치환한 관능기를 나타낸다. 알킬카르보닐옥시기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 알킬카르보닐옥시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 2 이상 20 이하의 범위가 바람직하다.
아릴카르보닐옥시기란 예를 들어 벤조일옥시기 등, 에테르 결합의 한쪽을 아릴카르보닐기로 치환한 관능기를 나타낸다. 아릴카르보닐옥시기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 아릴카르보닐옥시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 6 이상 40 이하의 범위가 바람직하다.
헤테로아릴카르보닐옥시기란 에테르 결합의 한쪽을 헤테로아릴카르보닐기로 치환한 관능기를 나타낸다. 헤테로아릴카르보닐옥시기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 아릴카르보닐옥시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 2 이상 30 이하의 범위가 바람직하다.
알킬기란 예를 들어 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 이소프로필기, n-부틸기, sec-부틸기, tert-부틸기 등의 포화 지방족 탄화수소기를 나타낸다. 알킬기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 또한, 알킬기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 입수의 용이성이나 비용의 점에서 1 이상 20 이하가 바람직하고, 보다 바람직하게는 1 이상 8 이하이다.
방향족 탄화수소기란 예를 들어 페닐기, 나프틸기, 비페닐기, 안트라세닐기, 페난트릴기, 터페닐기, 피레닐기, 플루오레닐기 등을 들 수 있다. 방향족 탄화수소기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 방향족 탄화수소기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 6 이상 40 이하의 범위가 바람직하다.
복소 방향환기란 예를 들어 푸라닐기, 티오페닐기, 벤조푸라닐기, 디벤조푸라닐기, 피리딜기, 퀴놀리닐기, 벤조실롤기, 디벤조실롤기 등, 탄소 이외의 원자를 1개 또는 복수개 환 내에 갖는 방향족기를 나타낸다. 복소 방향환기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 복소 방향환기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 2 이상 30 이하의 범위가 바람직하다.
알콕시기란 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로폭시기 등, 에테르 결합의 한쪽을 알킬기로 치환한 관능기를 나타낸다. 알콕시기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 알콕시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 1 이상 20 이하의 범위가 바람직하다.
아릴옥시기란 예를 들어 페녹시기, 나프톡시기 등, 에테르 결합의 한쪽을 방향족 탄화수소기로 치환한 관능기를 나타낸다. 아릴옥시기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 아릴옥시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 6 이상 40 이하의 범위가 바람직하다.
헤테로아릴옥시기란 에테르 결합의 한쪽을 복소 방향환기로 치환한 관능기를 나타낸다. 헤테로아릴옥시기는 치환기를 갖고 있어도 되고 갖고 있지 않아도 된다. 헤테로아릴옥시기의 탄소수는 특별히 한정되지 않지만, 2 이상 30 이하의 범위가 바람직하다.
본 발명에 바람직하게 사용되는 공액계 중합체의 구체예로서는, 하기와 같은 구조를 갖는 것을 들 수 있다. 단, 이들에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112021027990105-pct00003
Figure 112021027990105-pct00004
Figure 112021027990105-pct00005
Figure 112021027990105-pct00006
Figure 112021027990105-pct00007
Figure 112021027990105-pct00008
Figure 112021027990105-pct00009
또한, 여기서 설명하는 측쇄란, 공액계 중합체의 주쇄에 결합되는 기를 말한다. 공액계 중합체의 주쇄로서는, (1) 공액 구조 (2) 공액 구조끼리를 결합함으로써 환 구조를 형성하는 불포화의 기가 이것에 해당된다. (2)로서, 예를 들어 플루오렌 유닛의 9위치의 탄소 원자는 주쇄에 포함된다.
n은 공액계 중합체의 중합도를 나타내고 있으며, 2 내지 1000의 범위인 것이 바람직하다. CNT에 대한 부착의 용이성을 고려하여, n은 3 내지 500의 범위가 보다 바람직하다. 본 발명에 있어서 중합도 n은 중량 평균 분자량으로부터 구한 값이다. 중량 평균 분자량은 GPC(겔 투과 크로마토그래피)를 사용하여 측정하고, 폴리스티렌의 표준 시료를 사용하여 환산하여 구한다. 또한 CNT에 대한 부착의 용이성으로부터, 공액계 중합체의 중량 평균 분자량이 1000 이상인 것이 바람직하다.
또한, 일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 유닛의 수와 공액계 중합체의 전체 유닛의 수의 비율[일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 유닛의 수/공액계 중합체의 전체 유닛의 수]이 1/5 내지 1/1인 것이 바람직하다. 이 범위에 있음으로써, 적합한 점도의 용매와의 상성을 더욱 향상시킬 수 있다.
여기서 설명하는 유닛이란, 공액계 중합체의 주쇄에 포함된 2가의 기로서, 에테닐렌기, 에티닐렌기, 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 1종을 1개 포함한 2가의 기로서 이해된다. 유닛의 수란, 반복 단위에 있어서의 주쇄의 에테닐렌기, 에티닐렌기, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기 각각을 1 유닛으로서 센 경우의 수를 가리킨다. 「일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 유닛의 수」는, 유닛 중, 일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 유닛의 수를 의미하고, 「공액계 중합체의 전체 유닛의 수」는, 유닛의 합계수를 의미한다. 예를 들어, 중합체 [4]에서는 [일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 유닛의 수/공액계 중합체의 전체 유닛의 수]＝1/1, 중합체 [10]에서는 [일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 유닛의 수/공액계 중합체의 전체 유닛의 수]＝2/3, 중합체 [16]에서는 [일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 유닛의 수/공액계 중합체의 전체 유닛의 수]＝4/5, 중합체 [53]에서는 [일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 유닛의 수/공액계 중합체의 전체 유닛의 수]＝1/2이다.
공액계 중합체는 공지의 방법에 의해 합성할 수 있다. 예를 들어, 티오펜끼리를 연결하는 방법으로서는, 할로겐화티오펜과 티오펜보론산 또는 티오펜보론산에스테르를 팔라듐 촉매하에서 커플링하는 방법, 할로겐화티오펜과 티오펜 그리냐르 시약을 니켈 또는 팔라듐 촉매하에서 커플링하는 방법을 들 수 있다. 또한, 다른 유닛과 티오펜 유닛을 연결하는 경우도, 할로겐화한 다른 유닛과 티오펜 유닛을 마찬가지의 방법으로 커플링할 수 있다. 또한, 그와 같이 하여 얻어진 모노머의 말단에 중합성 관능기를 도입하고, 팔라듐 촉매나 니켈 촉매하에서 중합을 진행시킴으로써 공액계 중합체를 얻을 수 있다.
공액계 중합체는 합성 과정에서 사용한 원료나 부생성물 등의 불순물을 제거한 것을 사용하는 것이 바람직하다. 불순물을 제거하는 방법으로서는, 예를 들어 실리카겔 칼럼 크로마토그래피법, 속슬렛 추출법, 여과법, 이온 교환법, 킬레이트법 등을 사용할 수 있다. 이들 방법을 2종 이상 조합해도 된다.
<CNT 분산액>
본 발명의 CNT 분산액은 CNT 표면의 적어도 일부에, 일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 공액계 중합체가 부착된 CNT 복합체와 용매를 적어도 함유한다. 일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 공액계 중합체를 사용함으로써, 잉크젯에 의한 도포에 적합한 용매에서 CNT 분산성이 양호한 CNT 분산액을 얻을 수 있다.
용매의 용해 파라미터(SP값)는 19.5 내지 24.0(㎫)1/2인 것이 바람직하다. 이 범위에 있음으로써 CNT 및 CNT 복합체의 극성과 상성이 좋아, CNT를 양호하게 분산시킬 수 있다. 용매의 SP값은 보다 바람직하게는 20.0 내지 23.5(㎫)1/2이다.
여기서 용해 파라미터는, 일반적으로 사용되고 있는 문헌[Poly.Eng.Sci., vol.14, No.2, pp147-154(1974)] 등에 기재된 페도르(Fedors)의 추산법을 사용하여, 용매를 구성하는 재료의 종류와 비율로부터 산출되는 값이다. 예를 들어, o-디클로로벤젠의 용해도 파라미터는 20.5(㎫)1/2, 벤조산에틸의 용해도 파라미터는 21.5(㎫)1/2로 산출할 수 있다.
또한, 용매가 복수의 용매의 혼합물을 포함하는 경우, 각 용매의 용해도 파라미터에 각각의 몰 분율을 곱한 것의 총합을 취함으로써 산출한다. 예를 들어, 용매가 용매 A 및 용매 B를 포함하는 경우, 하기 식으로부터 산출한다;
(용매의 용해도 파라미터)＝(용매 A의 용해도 파라미터)×(용매 A의 몰 분율)＋(용매 B의 용해도 파라미터)×(용매 B의 몰 분율).
예를 들어, 테르피네올(용해도 파라미터 20.9(㎫)1/2)을 50중량％(몰 분율: 48.8％), o-디클로로벤젠(용해도 파라미터 20.5(㎫)1/2)을 50중량％(몰 분율: 51.2％) 포함하는 용매의 경우, 용매의 용해도 파라미터는 20.7(㎫)1/2이 된다.
용매의 비점이 150 내지 290℃인 것, 및/또는 증기압이 0.9 내지 500㎩인 것이 바람직하다. 이 범위에 있음으로써, 잉크젯 헤드의 토출구에서 분산액이 건조되는 것에 의한 잉크젯 헤드 막힘을 피할 수 있고, 또한 기재 상에 토출된 분산액을 건조 공정에 의해 건조시킬 수 있다. 용매의 비점은 보다 바람직하게는 170 내지 270℃이다. 용매의 증기압은 보다 바람직하게는 1.1 내지 400㎩이다. 또한, 상기한 증기압은 20℃에서의 값이다.
상기한 용매의 구체예로서는, 예를 들어 디벤질에테르, 3-페녹시톨루엔, 벤조산벤질, 베라트롤, 1-메틸나프탈렌, α-테트라론, 프탈산디메틸, 프탈산디에틸, 1-클로로나프탈렌, 1-메톡시나프탈렌, o-아니스산메틸, 벤질알코올 등의 방향족 용매; 리모넨, 이소포론, 카르본, 테르피네올 등의 테르펜계 용매; 에틸렌글리콜모노페닐에테르, 페닐디글리콜, 페닐프로필렌글리콜, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 부틸카르비톨, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 글리콜계 용매; 트리아세틴 등을 들 수 있다.
그 중에서도, 용매의 점도는 3 내지 20cP인 것이 바람직하다. 이 범위에 있음으로써, 잉크젯에 의한 도포에서의 새틀라이트의 발생 억제나 도포 위치 정밀도의 향상을 달성할 수 있다. 용매의 점도는 보다 바람직하게는 5 내지 18cP, 더욱 바람직하게는 7 내지 13cP이다. 또한, CNT 분산액의 점도는 용매의 점도와 동일한 정도이다.
점도가 3 내지 20cP인 용매의 구체예로서는 디벤질에테르, 3-페녹시톨루엔, 벤조산벤질, 베라트롤, α-테트라론, 프탈산디메틸, 프탈산디에틸, 1-클로로나프탈렌, 1-메톡시나프탈렌, o-아니스산메틸, 벤질알코올, 에틸렌글리콜모노페닐에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르, 부틸카르비톨, 디프로필렌글리콜모노부틸에테르, 디프로필렌글리콜모노메틸에테르, 디에틸렌글리콜메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노메틸에테르, 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르, 트리아세틴 등을 들 수 있다. 그 중에서도 α-테트라론, 벤조산벤질이 바람직하다.
또한, 용매는 할로겐계 방향족 용매를 함유하는 혼합 용매인 것이 바람직하다. 할로겐계 방향족 용매를 함유함으로써, 용매의 SP값 및 점도를 적절한 범위로 조정하기 쉬워진다. 또한, 할로겐계 방향족 용매는 CNT와의 상성이 좋아, CNT 분산성도 향상시킬 수 있다. 예를 들어, o-디클로로벤젠/테르피네올＝50중량％/50중량％(SP값 20.7(㎫)1/2, 점도 3.7cP)의 혼합 용매 등을 들 수 있다.
<반도체 소자>
본 발명의 실시 형태에 관한 반도체 소자는, 기재와, 소스 전극, 드레인 전극 및 게이트 전극과, 상기 소스 전극 및 드레인 전극과 접하는 반도체층과, 상기 반도체층을 상기 게이트 전극과 절연하는 게이트 절연층을 구비한 반도체 소자이며, 상기 반도체층이, CNT 표면의 적어도 일부에, 일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 공액계 중합체가 부착되어 있는 CNT 복합체를 함유한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태에 관한 반도체 소자의 제1 예를 도시하는 모식 단면도이다. 절연성의 기재(1) 상에 형성되는 게이트 전극(2)과, 그것을 덮는 게이트 절연층(3)과, 그 위에 마련되는 소스 전극(5) 및 드레인 전극(6)과, 그들 전극 사이에 마련되는 반도체층(4)을 갖는다. 반도체층(4)은 CNT 복합체(7)를 포함한다.
이 구조는, 게이트 전극이 반도체층의 하측에 배치되고, 반도체층의 하면에 소스 전극 및 드레인 전극이 배치되는, 이른바 보텀 게이트·보텀 콘택트 구조이다.
도 2는 본 발명의 실시 형태에 관한 반도체 소자의 제2 예를 도시하는 모식 단면도이다. 절연성의 기재(1) 상에 형성되는 게이트 전극(2)과, 그것을 덮는 게이트 절연층(3)과, 그 위에 마련되는 반도체층(4)과, 그 위에 형성되는 소스 전극(5) 및 드레인 전극(6)을 갖는다. 반도체층(4)은 CNT 복합체(7)를 포함한다.
이 구조는, 게이트 전극이 반도체층의 하측에 배치되고, 반도체층의 상면에 소스 전극 및 드레인 전극이 배치되는, 이른바 보텀 게이트·톱 콘택트 구조이다.
본 발명의 실시 형태에 관한 반도체 소자의 구조는 이들에 한정되는 것은 아니다. 또한, 이하의 설명은 특별히 언급하지 않는 한, 반도체 소자의 구조에 구애되지 않고 공통된다.
(기재)
기재는, 적어도 전극계가 배치되는 면이 절연성을 구비하는 기재라면 어떠한 재질의 것이어도 된다. 기재로서는, 예를 들어 실리콘 웨이퍼, 유리, 사파이어, 알루미나 소결체 등의 무기 재료를 포함하는 기재; 폴리이미드, 폴리비닐알코올, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리불화비닐리덴, 폴리실록산, 폴리비닐페놀(PVP), 폴리에스테르, 폴리카르보네이트, 폴리술폰, 폴리에테르술폰, 폴리에틸렌, 폴리페닐렌술피드, 폴리파라크실렌 등의 유기 재료를 포함하는 기재가 바람직하다.
또한 기재로서는, 예를 들어 실리콘 웨이퍼 상에 PVP막을 형성한 것이나, 폴리에틸렌테레프탈레이트 상에 폴리실록산 막을 형성한 것 등, 복수의 재료가 적층된 것이어도 된다.
(전극)
게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극에 사용되는 재료는, 일반적으로 전극으로서 사용될 수 있는 도전 재료라면 어떠한 것이어도 된다. 예를 들어, 산화주석, 산화인듐, 산화주석인듐(ITO) 등의 도전성 금속 산화물; 백금, 금, 은, 구리, 철, 주석, 아연, 알루미늄, 인듐, 크롬, 리튬, 나트륨, 칼륨, 세슘, 칼슘, 마그네슘, 팔라듐, 몰리브덴, 아몰퍼스 실리콘, 폴리실리콘 등의 금속이나 이들의 합금; 요오드화구리, 황화구리 등의 무기 도전성 물질; 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리아닐린; 폴리에틸렌디옥시티오펜과 폴리스티렌술폰산의 착체 등; 요오드 등의 도핑에 의해 도전율을 향상시킨 도전성 폴리머 등; 탄소 재료 등; 및 유기 성분과 도전체를 함유하는 재료 등을 들 수 있지만, 이들에 한정되는 것은 아니다.
이들 전극 재료는 단독으로 사용되어도 되지만, 복수의 재료를 적층 또는 혼합하여 사용되어도 된다.
그 중에서도, 전극의 유연성이 증가하여 굴곡 시에도 기재 및 게이트 절연층과의 밀착성이 좋아, 배선 및 반도체층과의 전기적 접속이 양호해지는 점에서, 전극은 유기 성분과 도전체를 함유하는 것이 바람직하다.
유기 성분으로서는 특별히 제한은 없지만, 모노머, 올리고머, 폴리머, 광 중합 개시제, 가소제, 레벨링제, 계면 활성제, 실란 커플링제, 소포제, 안료 등을 들 수 있다. 전극의 절곡 내성 향상의 관점에서는, 유기 성분으로서는 올리고머 혹은 폴리머가 바람직하다.
도전체로서는, 일반적으로 전극으로서 사용될 수 있는 도전 재료라면 어떠한 것이어도 되지만, 도전성 입자인 것이 바람직하다.
도전성 입자로서는 금, 은, 구리, 니켈, 주석, 비스무트, 납, 아연, 팔라듐, 백금, 알루미늄, 텅스텐, 몰리브덴 또는 탄소 등을 들 수 있다. 보다 바람직한 도전성 입자는 금, 은, 구리, 니켈, 주석, 비스무트, 납, 아연, 팔라듐, 백금, 알루미늄 및 탄소로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 하나의 원소를 함유하는 도전성 입자이다. 이들 도전성 입자는 단독으로 사용되어도 되고, 합금으로서 사용되어도 되고, 혼합 입자로서 사용되어도 된다.
이들 중에서도, 도전성의 관점에서 금, 은, 구리 또는 백금의 입자가 바람직하다. 그 중에서도 비용 및 안정성의 관점에서 은의 입자인 것이 보다 바람직하다.
또한 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극의 각각의 폭 및 두께, 그리고 소스 전극과 드레인 전극의 간격은 임의의 값으로 설계하는 것이 가능하다. 예를 들어, 전극 폭은 10㎛ 내지 10㎜, 전극의 두께는 0.01㎛ 내지 100㎛, 소스 전극과 드레인 전극의 간격은 1㎛ 내지 1㎜가 각각 바람직하지만, 이들에 한정되지 않는다.
전극의 형성 방법으로서는 특별히 제한은 없으며, 저항 가열 증착, 전자선 빔, 스퍼터링, 도금, CVD, 이온 플레이팅 코팅, 잉크젯, 인쇄 등의 공지 기술을 사용한 방법을 들 수 있다. 또한 전극의 형성 방법의 다른 예로서, 유기 성분 및 도전체를 포함하는 페이스트를 스핀 코팅법, 블레이드 코팅법, 슬릿 다이 코팅법, 스크린 인쇄법, 바 코터법, 주형법, 인쇄 전사법, 침지 인상법 등의 공지의 기술로 절연 기판 상에 도포하고, 오븐, 핫 플레이트, 적외선 등을 사용하여 건조를 행하여 형성하는 방법 등을 들 수 있다.
또한 전극 패턴의 형성 방법으로서는, 상기 방법으로 제작한 전극 박막을, 공지의 포토리소그래피법 등으로 원하는 형상으로 패턴 형성해도 되고, 혹은 전극 물질의 증착이나 스퍼터링 시에 원하는 형상의 마스크를 개재시킴으로써 패턴을 형성해도 된다.
(게이트 절연층)
게이트 절연층에 사용되는 재료는 특별히 한정되지 않지만, 산화실리콘, 알루미나 등의 무기 재료; 폴리이미드, 폴리비닐알코올, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리불화비닐리덴, 폴리실록산, 폴리비닐페놀(PVP) 등의 유기 고분자 재료; 혹은 무기 재료 분말과 유기 재료의 혼합물을 들 수 있다.
그 중에서도 규소와 탄소의 결합을 포함하는 유기 화합물을 포함하는 것이 바람직하다.
규소와 탄소의 결합을 포함하는 유기 화합물로서는, 실란 화합물, 에폭시기 함유 실란 화합물, 이들의 축합물 또는 이들을 공중합 성분으로 하는 폴리실록산 등을 들 수 있다. 이들 중에서도 절연성이 높고, 저온 경화가 가능한 관점에서, 폴리실록산이 보다 바람직하다.
게이트 절연층은 금속 원자와 산소 원자의 결합을 포함하는 금속 화합물을 더 함유하는 것이 바람직하다. 그러한 금속 화합물은 특별히 제한은 없으며, 예를 들어 금속 산화물, 금속 수산화물 등이 예시된다. 금속 화합물에 포함되는 금속 원자는 금속 킬레이트를 형성하는 것이면 특별히 한정되지 않는다. 금속 원자로서는, 예를 들어 마그네슘, 알루미늄, 티타늄, 크롬, 망간, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 갈륨, 지르코늄, 루테늄, 팔라듐, 인듐, 하프늄, 백금 등을 들 수 있다. 그 중에서도 입수 용이성, 비용, 금속 킬레이트의 안정성의 점에서 알루미늄이 바람직하다.
또한 게이트 절연층은, 무기 입자가 결합된 폴리머를 더 함유하는 것이 바람직하다. 무기 입자는, 무기 물질을 포함하는 입자라면 특별히 제한은 없지만, 금속 화합물 또는 반금속 화합물을 포함하는 입자가 바람직하다. 금속 또는 반금속으로서는, 예를 들어 규소, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 란탄, 세륨, 주석, 티타늄, 지르코늄, 하프늄, 이트륨, 니오븀, 탄탈 및 알루미늄으로 이루어지는 군에서 선택되는 원소를 들 수 있다. 금속 화합물 또는 반금속 화합물로서는, 예를 들어 상기 금속 혹은 반금속의 할로겐화물, 산화물, 질화물, 수산화물, 탄산염, 황산염, 질산염 또는 메타규산염을 들 수 있다. 이들 중에서도 FET의 온(on) 전류를 향상시키는 관점에서, 금속 산화물인 것이 바람직하다. 바람직한 예로서 산화주석-산화티타늄 복합 입자, 산화규소-산화티타늄 복합 입자, 산화티타늄 입자, 산화지르코늄 입자, 산화하프늄, 산화이트륨 입자, 산화니오븀 입자, 산화탄탈 입자, 산화주석-산화지르코늄 복합 입자, 산화규소-산화지르코늄 복합 입자, 산화알루미늄 입자, 티타늄산바륨 입자, 티타늄산스트론튬 입자 또는 티타늄산바륨-티타늄산스트론튬 복합 입자 등의 입자를 들 수 있다.
게이트 절연층의 막 두께는 0.05 내지 5㎛가 바람직하고, 0.1 내지 1㎛가 보다 바람직하다. 이 범위의 막 두께로 함으로써 균일한 박막 형성이 용이해진다. 막 두께는 원자간력 현미경이나 엘립소메트리법 등에 의해 측정할 수 있다.
게이트 절연층의 비유전율은 5 이상인 것이 바람직하고, 7 이상인 것이 보다 바람직하고, 8.5 이상인 것이 더욱 바람직하고, 10 이상인 것이 특히 바람직하다. 비유전율이 이상의 범위임으로써, FET의 온 전류를 크게 할 수 있다. 또한, 비유전율은 20 이하인 것이 바람직하고, 15 이하인 것이 보다 바람직하고, 13.5 이하인 것이 더욱 바람직하고, 12 이하인 것이 특히 바람직하다. 비유전율이 상기 범위임으로써, 게이트 절연층에 의한 과잉의 유전 손실을 방지할 수 있고, 특히 100㎒ 이상의 고주파 대역의 전파에 의해 구동하는 FET에서는 정확한 동작을 행할 수 있다.
게이트 절연층의 제작 방법은 특별히 제한은 없지만, 예를 들어 절연층을 형성하는 재료를 포함하는 조성물을 기판에 도포하고, 건조시킴으로써 얻어진 코팅막을 필요에 따라서 열처리하는 방법을 들 수 있다. 도포 방법으로서는 스핀 코팅법, 블레이드 코팅법, 슬릿 다이 코팅법, 스크린 인쇄법, 바 코터법, 주형법, 인쇄 전사법, 침지 인상법, 잉크젯법 등의 공지의 도포 방법을 들 수 있다. 코팅막의 열처리 온도로서는 100 내지 300℃의 범위에 있는 것이 바람직하다.
게이트 절연층은 단층이어도 되고 복수층이어도 된다. 또한, 하나의 층을 복수의 절연성 재료로 형성해도 되고, 복수의 절연성 재료를 적층하여 복수의 절연층을 형성해도 상관없다.
(반도체층)
반도체층은 본 발명의 CNT 복합체를 함유한다. 반도체층은 전기 특성을 저해하지 않는 범위라면, 유기 반도체나 절연성 재료를 더 포함해도 된다.
반도체층의 막 두께는 1㎚ 이상 100㎚ 이하가 바람직하다. 이 범위 내에 있음으로써 균일한 박막 형성이 용이해진다. 반도체층의 막 두께는 보다 바람직하게는 1㎚ 이상 50㎚ 이하이고, 더욱 바람직하게는 1㎚ 이상 20㎚ 이하이다. 막 두께는 원자간력 현미경이나 엘립소메트리법 등에 의해 측정할 수 있다.
반도체층의 형성 방법으로서는 저항 가열 증착, 전자선 빔, 스퍼터링, CVD 등, 건식의 방법을 사용하는 것도 가능하지만, 제조 비용이나 대면적에 대한 적합의 관점에서 도포법을 사용하는 것이 바람직하다. 구체적으로는 스핀 코팅법, 블레이드 코팅법, 슬릿 다이 코팅법, 스크린 인쇄법, 바 코터법, 주형법, 인쇄 전사법, 침지 인상법, 잉크젯법 등을 바람직하게 사용할 수 있다. 이들 중에서 도막 두께 제어나 배향 제어 등, 얻고자 하는 도막 특성에 따라서 도포 방법을 선택하는 것이 바람직하다. 그 중에서도 회로 형성을 위해서는, 상술한 이유와 같이 잉크젯에 의한 도포가 특히 바람직하다. 또한, 형성한 도막에 대해 대기하, 감압하 또는 질소나 아르곤 등의 불활성 가스 분위기하에서 어닐링 처리를 행해도 된다.
(제2 절연층)
제2 절연층은 반도체층에 대해 게이트 절연층과 반대측에 형성된다. 반도체층에 대해 게이트 절연층과 반대측이란, 예를 들어 반도체층의 하측에 게이트 절연층을 갖는 경우에는 반도체층의 상측을 가리킨다. 제2 절연층을 형성함으로써 반도체 소자 특성의 조정이나 반도체층의 보호가 가능해진다.
도 3은 본 발명의 실시 형태에 관한 반도체 소자의 제3 예를 도시하는 모식 단면도이다. 절연성의 기재(1) 상에 형성되는 게이트 전극(2)과, 그것을 덮는 게이트 절연층(3)과, 그 위에 마련되는 소스 전극(5) 및 드레인 전극(6)과, 그들 전극 사이에 마련되는 반도체층(4)과, 반도체층을 덮는 제2 절연층(8)을 갖는다. 반도체층(4)은 CNT 복합체(7)를 포함한다.
제2 절연층에 사용되는 재료로서는 특별히 한정되지 않지만, 구체적으로는 산화실리콘, 알루미나 등의 무기 재료; 폴리이미드나 그의 유도체, 폴리비닐알코올, 폴리비닐클로라이드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리불화비닐리덴, 폴리아크릴로니트릴, 폴리실록산이나 그의 유도체, 폴리비닐페놀이나 그의 유도체, 폴리노르보르넨, 폴리스티렌, 폴리카르보네이트 및 이들의 유도체, 폴리아크릴산 유도체, 폴리메타크릴산 유도체 등의 유기 고분자 재료; 혹은 무기 재료 분말과 유기 고분자 재료의 혼합물이나 유기 저분자 재료와 유기 고분자 재료의 혼합물을 들 수 있다.
또한 제2 절연층은 전자 공여성 화합물을 함유하고 있어도 된다. 전자 공여성이란, 어느 화합물이 다른 화합물로 전자를 공여하는 능력을 말한다. 전자 공여성 화합물은 전자 공여하는 능력을 갖는 화합물이다. 제2 절연층에 그러한 전자 공여성 화합물이 포함됨으로써, 통상은 p형 반도체 특성을 나타내는 CNT-FET를, n형 반도체 특성을 나타내는 반도체 소자로 전환할 수 있다. 전자 공여성 화합물로서는, 예를 들어 아미드계 화합물, 이미드계 화합물, 우레아계 화합물, 아민계 화합물, 이민계 화합물, 아닐린계 화합물, 니트릴계 화합물, 알킬포스핀계 화합물 등을 들 수 있다. 그 중에서도 아민계 화합물이 바람직하고, 특히 아미딘 화합물 및 구아니딘 화합물이 특히 바람직하다. 아미딘 화합물로서는 DBU, DBN 등을 들 수 있다. 구아니딘 화합물로서는 TBD, MTBD 등을 들 수 있다. 이들 화합물은 전자 공여성이 특히 높고, 그 때문에 CNT를 사용한 FET의 n형 반도체 소자로서의 성능이 더욱 향상되므로 바람직하다.
제2 절연층의 막 두께는 50㎚ 이상인 것이 바람직하고, 100㎚ 이상인 것이 보다 바람직하고, 또한 제2 절연층의 막 두께의 상한으로서는 특별히 한정되는 것은 아니지만 1㎜ 이하인 것이 바람직하고, 100㎛ 이하인 것이 보다 바람직하다. 제2 절연층은 단층이어도 되고 복수층이어도 되고, 또한 하나의 층을 복수의 절연성 재료로 형성해도 되고, 복수의 절연성 재료를 적층하여 형성해도 상관없다.
제2 절연층의 형성 방법으로서는 특별히 한정되지 않고, 저항 가열 증착, 전자선 빔, 스퍼터링, CVD 등 건식의 방법을 사용하는 것도 가능하지만, 제조 비용이나 대면적에 대한 적합의 관점에서 도포법을 사용하는 것이 바람직하다. 도포법에서는, 제2 절연층을 형성하기 위한 재료를 용해시킨 조성물을 도포하는 공정을 적어도 포함한다.
또한 형성한 도막에 대해 대기하, 감압하 또는 질소나 아르곤 등의 불활성 가스 분위기하에서 어닐링 처리나 열풍 건조를 행해도 된다.
(반도체 소자의 특성 평가)
본 발명의 실시 형태에 관한 반도체 소자에서는, 소스 전극과 드레인 전극 사이에 흐르는 전류(소스·드레인간 전류)를, 게이트 전압을 변화시킴으로써 제어할 수 있다. 그리고 반도체 소자의 이동도 μ(㎠/(V·s))는, 하기의 (a)식을 사용하여 산출할 수 있다.
μ＝(δId/δVg)L·D/(W·εr·ε·Vsd)×10000 (a)
단, Id는 소스·드레인간 전류(A), Vsd는 소스·드레인간 전압(V), Vg는 게이트 전압(V), D는 게이트 절연층의 두께(m), L은 채널 길이(m), W는 채널 폭(m), εr은 게이트 절연층의 비유전율, ε은 진공의 유전율(8.85×10-12F/m), δ는 해당의 물리량의 변화량을 나타낸다.
(반도체 소자의 제조 방법)
본 발명의 실시 형태에 관한 반도체 소자의 제조 방법은 특별히 제한은 없지만, 반도체층을 도포법을 사용하여 형성하는 공정을 포함하는 것이 바람직하다. 반도체층의 형성 방법에 대해서는 상술한 바와 같다.
<무선 통신 장치>
다음으로, 본 발명의 반도체 소자를 함유하는, 본 발명의 실시 형태에 관한 무선 통신 장치에 대해 설명한다. 이 무선 통신 장치는, 예를 들어 RFID와 같은 리더/라이터에 탑재된 안테나로부터 송신되는 반송파를 RFID 태그가 수신함으로써 전기 통신을 행하는 장치이다.
구체적인 동작은, 예를 들어 리더/라이터에 탑재된 안테나로부터 송신된 무선 신호를 RFID 태그의 안테나가 수신한다. 그리고 그 신호에 따라서 발생한 교류 전류가, 정류 회로에 의해 직류 전류로 변환되어 RFID 태그가 기전된다. 다음으로 기전된 RFID 태그는 무선 신호로부터 커맨드를 수신하여, 커맨드에 따른 동작을 행한다. 그 후, 커맨드에 따른 결과의 회답을, RFID 태그의 안테나로부터 리더/라이터의 안테나로 무선 신호로서 송신한다. 또한, 커맨드에 따른 동작은 적어도 공지의 복조 회로, 동작 제어 로직 회로, 변조 회로에서 행해진다.
본 발명의 실시 형태에 관한 무선 통신 장치는, 상술한 반도체 소자와 안테나를 적어도 갖는 것이다. 본 발명의 실시 형태에 관한 무선 통신 장치의 보다 구체적인 구성으로서는, 예를 들어 도 4에 도시한 바와 같은 것을 들 수 있다. 이것은 안테나(50)에서 수신한 외부로부터의 변조파 신호의 정류를 행하여 각 부에 전원을 공급하는 전원 생성부와, 상기 변조파 신호를 복조하여 제어 회로로 보내는 복조 회로와, 제어 회로로부터 보내진 데이터를 변조하여 안테나로 송출하는 변조 회로와, 복조 회로에서 복조된 데이터의 기억 회로로의 기입, 및 기억 회로로부터 데이터를 판독하여 변조 회로로의 송신을 행하는 제어 회로로 구성되며, 각 회로부가 전기적으로 접속되어 있다. 상기 복조 회로, 제어 회로, 변조 회로, 기억 회로는 상술한 n형 반도체 소자, 또는 상보형 반도체 장치로 구성되며, 콘덴서, 저항 소자, 다이오드를 더 포함하고 있어도 된다. 또한 상기 기억 회로는, EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), FeRAM(Ferroelectric Randam Access Memory) 등의 불휘발성의 재기입 가능한 기억부를 더 갖고 있다. 상기 전원 생성부는 콘덴서와 다이오드로 구성된다.
안테나, 콘덴서, 저항 소자, 다이오드, 불휘발성의 재기입 가능한 기억부는 일반적으로 사용되는 것이면 되며, 사용되는 재료, 형상은 특별히 한정되지는 않는다. 또한 상기한 각 구성 요소를 전기적으로 접속하는 재료도, 일반적으로 사용될 수 있는 도전 재료라면 어떠한 것이어도 된다. 각 구성 요소의 접속 방법도, 전기적으로 도통을 취할 수 있으면 어떠한 방법이어도 된다. 각 구성 요소의 접속부의 폭이나 두께는 임의이다.
<상품 태그>
다음으로, 본 발명의 실시 형태에 관한 무선 통신 장치를 함유하는 상품 태그에 대해 설명한다. 이 상품 태그는, 예를 들어 기체와, 이 기체에 의해 피복된 상기 무선 통신 장치를 갖고 있다.
기체는 예를 들어 평판상으로 형성된, 종이 등의 비금속 재료에 의해 형성되어 있다. 예를 들어 기체는, 2매의 평판상의 종이를 접합한 구조를 하고 있고, 이 2매의 종이 사이에 상기 무선 통신 장치가 배치되어 있다. 상기 무선 기억 장치의 기억 회로에, 예를 들어 상품을 개체 식별하는 개체 식별 정보가 미리 저장되어 있다.
이 상품 태그와 리더/라이터 사이에서 무선 통신을 행한다. 리더/라이터란, 무선에 의해 상품 태그에 대한 데이터의 판독 및 기입을 행하는 장치이다. 리더/라이터는, 상품의 유통 과정이나 결제 시에 상품 태그와의 사이에서 데이터의 교환을 행한다. 리더/라이터에는, 예를 들어 휴대형의 것과, 계산대에 설치되는 고정형의 것이 있다. 본 발명의 실시 형태에 관한 상품 태그에 대해서는 리더/라이터는 공지의 것을 이용할 수 있다.
본 발명의 실시 형태에 관한 상품 태그는 식별 정보 회신 기능을 구비하고 있다. 이것은 상품 태그가 소정의 리더/라이터로부터 개체 식별 정보의 송신을 요구하는 커맨드를 받았을 때, 자신이 기억하고 있는 개체 식별 정보를 무선에 의해 회신하는 기능이다. 리더/라이터로부터의 한 번의 커맨드로, 다수의 상품 태그로부터 각 태그의 개체 식별 정보가 송신된다. 이 기능에 의해, 예를 들어 상품의 정산 계산대에서 비접촉으로 다수의 상품을 동시에 식별하는 것이 가능해진다. 그러므로, 바코드에 의한 식별과 비교하여 결제 처리의 용이화와 신속화를 도모할 수 있다.
또한, 예를 들어 상품의 계산 시에, 리더/라이터가 상품 태그로부터 판독한 상품 정보를 POS(Point of sale system, 판매 시점 정보 관리) 단말기로 송신하는 것이 가능하다. 이 기능에 의해, POS 단말기에 있어서 그 상품 정보에 의해 특정되는 상품의 판매 등록을 할 수도 있으므로, 재고 관리의 용이화와 신속화를 도모할 수 있다.
실시예
이하, 본 발명을 실시예에 기초하여 더 구체적으로 설명한다. 또한, 본 발명은 하기 실시예에 한정하여 해석되는 것은 아니다.
<공액계 중합체의 분자량>
공액계 중합체의 분자량은 이하와 같이 측정하였다. 샘플을 구멍 직경 0.45㎛ 멤브레인 필터로 여과 후, GPC(GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY: 겔 침투 크로마토그래피, 도소(주) 제조 HLC-8220GPC)(전개 용제: 클로로포름 또는 테트라히드로푸란, 전개 속도: 0.4mL/분)를 사용하여, 폴리스티렌 표준 샘플에 의한 환산에 의해 구하였다.
<용매의 점도>
용매의 점도는 점도계(도키 산교(주) 제조 RE110L형)를 사용하여 측정하였다. 또한, 측정 온도는 25℃, 용매의 점도가 0.6cP 이상 6cP 이하에서는 회전수 100rpm, 6cP보다 크고 12cP 이하에서는 회전수 50rpm, 12cP보다 크고 30cP 이하에서는 회전수 20rpm, 30cP보다 크고 60cP 이하에서는 회전수 10rpm으로서 측정하고, 3회의 측정 결과의 평균값을 용매의 점도로 하였다.
<CNT의 분산성>
CNT의 분산성은 이하와 같이 평가하였다. CNT 분산액을 구멍 직경 10㎛ 멤브레인 필터로 여과하고, 여과 전후의 CNT 분산액의 농도 감소율이 0％ 이상 15％ 이하를 A, 15％보다 크고 30％ 이하를 B, 30％보다 크고 50％ 이하를 C, 50％보다 크고 100％ 이하를 D로 하였다.
<잉크젯 도포성>
잉크젯 도포성은 이하와 같이 평가하였다. 잉크젯 장치(도레이 엔지니어링(주) 제조)를 사용하여 CNT 분산액을 토출시켜, 새틀라이트의 수가 0개를 A, 1 내지 3개를 B, 4개 이상을 C라고 하고, 도포 위치 정밀도가 20㎛ 이내인 경우를 A, 20㎛보다 크고 30㎛ 이내인 경우를 B, 30㎛보다 크고 50㎛ 이내인 경우를 C, 50㎛보다 큰 경우를 D라고 하였다. 또한, 예를 들어 「도포 위치 정밀도가 20㎛」란, 목적으로 하는 패턴 30개소에 각각 잉크젯 도포하고, 목적으로 하는 착탄 위치와 실제의 착탄 위치의 거리를 각각 계측하여, 그의 평균값이 20㎛인 것을 말한다.
<이동도>
이동도는 이하와 같이 평가하였다. CNT 분산액을 사용하여 반도체 소자를 제작하고, 그 반도체 소자에 대해 게이트 전압(Vg)을 바꾸었을 때의 소스·드레인간 전류(Id)-소스·드레인간 전압(Vsd) 특성을 측정하였다. 측정에는 반도체 특성 평가 시스템 4200-SCS형(케이슬리 인스트루먼츠 가부시키가이샤 제조)을 사용하여 대기 중에서 측정하였다. Vg＝+30 내지 -30V로 변화시켰을 때의 Vsd＝+5V에 있어서의 Id의 값의 변화로부터 선형 영역의 이동도를 구하였다.
<CNT 분산액의 제작예>
CNT 분산액의 제작예 1; CNT 분산액 A
화합물 [4](Rieke Metals 제조) 5.0㎎의 클로로포름 10mL 용액에, CNT1(CNI사 제조, 단층 CNT, 순도 95％)을 1.0㎎ 첨가하고, 빙랭시키면서, 초음파 호모지나이저(도쿄 리카 기카이(주) 제조 VCX-500)를 사용하여 출력 40％로 2시간 초음파 교반하여, CNT 분산액 1(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.96g/L)을 얻었다. 다음으로, 멤브레인 필터(구멍 직경 10㎛, 직경 25㎜, 밀리포어사 제조 옴니포어 멤브레인)를 사용하여, 상기 CNT 분산액 1의 여과를 행하였다. 얻어진 여액에, 1-클로로나프탈렌(와코 쥰야쿠 고교(주) 제조) 5mL를 첨가한 후, 로터리 증발기를 사용하여 저비점 용매인 클로로포름을 증류 제거하여, CNT 분산액 2를 얻었다. CNT 분산액 2의 1mL에, 3mL의 1-클로로나프탈렌을 첨가하여, CNT 분산액 A(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/L)로 하였다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 2; CNT 분산액 B
화합물 [10]을 식 10에 나타내는 방법으로 합성하였다.
Figure 112021027990105-pct00010
화합물 (10-a)(Rieke Metals) 1.1g을 디메틸포름아미드 13.3mL에 용해시키고, N-브로모숙신이미드((주)와코 쥰야쿠 고교 제조) 0.98g을 첨가하여, 질소 분위기하, 실온에서 24시간 교반하였다. 얻어진 용액에, 물 100mL, n-헥산 100mL 및 디클로로메탄 100mL를 첨가하고 유기층을 분취하였다. 얻어진 유기층을 물 100mL로 세정 후, 황산마그네슘으로 건조시켰다. 얻어진 용액을 칼럼 크로마토그래피(충전재: 실리카겔, 용리액: 톨루엔)로 정제하여, 화합물 (10-b) 1.4g을 얻었다.
질소 분위기하에서, 비스(트리페닐포스핀)니켈(II)브로마이드(시그마알드리치 제조) 0.89g과, 아연((주) 도쿄 가세이 고교 제조) 0.39g과, 테트라에틸암모늄요오다이드((주) 도쿄 가세이 고교 제조) 1.0g을 테트라히드로푸란((주) 도쿄 가세이 고교 제조) 8.0mL에서 교반하였다. 얻어진 용액에 화합물 (10-b) 1.2g의 테트라히드로푸란 용액 4.0mL를 첨가하고, 50℃에서 24시간 교반하였다. 얻어진 용액에 물 100mL, n-헥산 100mL 및 디클로로메탄 100mL를 첨가하고 유기층을 분취하였다. 얻어진 유기층을 물 100mL로 세정 후, 황산마그네슘으로 건조시켰다. 얻어진 용액을 칼럼 크로마토그래피(충전재: 실리카겔, 용리액: 톨루엔/아세트산에틸)로 정제하여, 화합물 (10-c) 0.541g을 얻었다.
화합물 (10-c) 0.361g을 디메틸포름아미드 5.0mL에 용해시키고, N-브로모숙신이미드 0.30g을 첨가하여, 질소 분위기하, 실온에서 24시간 교반하였다. 얻어진 용액에, 물 100mL, n-헥산 100mL 및 디클로로메탄 100mL을 첨가하고 유기층을 분취하였다. 얻어진 유기층을 물 100mL로 세정 후, 황산마그네슘으로 건조시켰다. 얻어진 용액을 칼럼 크로마토그래피(충전재: 실리카겔, 용리액: 톨루엔/아세트산에틸)로 정제하여, 화합물 (10-d) 0.43g을 얻었다.
화합물 (10-d) 0.37g과 화합물 (10-e) 0.19g을 톨루엔 30mL에 용해시켰다. 여기에, 물 10mL, 탄산칼륨 0.65g, [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]팔라듐(II)디클로라이드디클로로메탄 부가물((주) 도쿄 가세이 고교 제조) 19mg 및 Aliquat(R)336(알드리치사 제조) 1방울을 첨가하고, 질소 분위기하, 80℃에서 1시간 교반하였다. 이어서, 페닐보론산피나콜 0.83g을 첨가하고, 80℃에서 30분 교반하였다. 얻어진 용액에 메탄올 50mL을 첨가하고, 생성된 고체를 여과 취출하고, 메탄올, 물, 메탄올, 아세톤을 차례로 사용하여 세정하였다. 얻어진 고체를 클로로포름에 용해시키고, 실리카겔 쇼트 칼럼(용리액: 클로로포름/아세트산에틸)을 통과시킨 후에 농축 건고하여, 화합물 [10]을 0.20g 얻었다. 화합물 [10]의 분자량을 상기한 방법으로 측정한 바, 중량 평균 분자량은 23560, 수 평균 분자량은 11219였다.
화합물 [4] 대신 화합물 [10]을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 B(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 3; CNT 분산액 C
화합물 [13]을 식 13에 나타내는 방법으로 합성하였다.
Figure 112021027990105-pct00011
화합물 (13-a)((주) 도쿄 가세이 고교 제조) 0.84g과 화합물 (10-b) 1.3g을 톨루엔 100mL에 용해시켰다. 여기에, 물 35mL, 탄산칼륨 2.6g, [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]팔라듐(II)디클로라이드디클로로메탄 부가물 74㎎ 및 Aliquat(R)336 1방울을 첨가하고, 질소 분위기하, 80℃에서 1시간 교반하였다. 얻어진 용액에 물 200mL, n-헥산 200mL 및 디클로로메탄 200mL를 첨가하고 유기층을 분취하였다. 얻어진 유기층을 물 200mL로 세정 후, 황산마그네슘으로 건조시켰다. 얻어진 용액을 칼럼 크로마토그래피(충전재: 실리카겔, 용리액: 톨루엔/아세트산에틸)로 정제하여, 화합물 (13-b) 0.73g을 얻었다.
화합물 (10-c) 대신 화합물 (13-b) 0.49g을 사용한 것 이외에는, 화합물 (10-d)의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 (13-c) 0.56g을 얻었다.
화합물 (10-d) 대신 화합물 (13-c) 0.46g을 사용한 것 이외에는, 화합물 [10]의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 [13] 0.28g을 얻었다. 화합물 [13]의 분자량을 상기한 방법으로 측정한 바, 중량 평균 분자량은 18038, 수 평균 분자량은 10021이었다.
화합물 [4] 대신 화합물 [13]을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 C(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 4; CNT 분산액 D
화합물 [16]을 식 16에 나타내는 방법으로 합성하였다.
Figure 112021027990105-pct00012
화합물 (10-a) 대신 화합물 (10-c) 1.8g으로 하고, N-브로모숙신이미드의 양을 0.78g으로 한 것 이외에는, 화합물 (10-b)의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 (16-a) 2.0g을 얻었다.
화합물 (10-b) 대신 화합물 (16-a) 1.7g으로 하고, 비스(트리페닐포스핀)니켈(II)브로마이드의 양을 1.2g으로 하고, 아연의 양을 0.16g으로 하고, 테트라에틸암모늄요오다이드의 양을 0.82g으로 한 것 이외에는, 화합물 (10-c)의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 (16-b) 0.84g을 얻었다.
화합물 (10-c) 대신 화합물 (16-b) 0.72g을 사용한 것 이외에는, 화합물 (10-d)의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 (16-c) 0.76g을 얻었다.
화합물 (10-d) 대신 화합물 (16-c) 0.63g을 사용한 것 이외에는, 화합물 [10]의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 [16] 0.32g을 얻었다. 화합물 [16]의 분자량을 상기한 방법으로 측정한 바, 중량 평균 분자량은 18800, 수 평균 분자량은 11059였다.
화합물 [4] 대신 화합물 [16]을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 D(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 5; CNT 분산액 E
화합물 [24]를 식 24에 나타내는 방법으로 합성하였다.
Figure 112021027990105-pct00013
화합물 (24-a)((주) 도쿄 가세이 고교 제조) 1.6g, 테트라부틸암모늄브로마이드((주) 도쿄 가세이 고교 제조) 0.32g을 디메틸술폭시드((주)와코 쥰야쿠 고교 제조) 10.0mL에 용해시키고, 질소 분위기하, 수산화칼륨((주)와코 쥰야쿠 고교 제조) 0.76g의 수용액 0.76mL를 첨가하고, 실온에서 30분간 교반하였다. 얻어진 용액에 6-브로모헥산산에틸을 첨가하고, 50℃에서 6시간 교반하였다. 얻어진 용액에 물 100mL, n-헥산 100mL 및 디클로로메탄 100mL를 첨가하고 유기층을 분취하였다. 얻어진 유기층을 물 100mL로 세정 후, 황산마그네슘으로 건조시켰다. 얻어진 용액을 칼럼 크로마토그래피(충전재: 실리카겔, 용리액: 톨루엔)로 정제하여 화합물 (24-b) 1.5g을 얻었다.
화합물 (10-d) 대신 화합물 (24-b) 0.37g을 사용한 것 이외에는, 화합물 [10]의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 [24] 0.19g을 얻었다. 화합물 [24]의 분자량을 상기한 방법으로 측정한 바, 중량 평균 분자량은 46460, 수 평균 분자량은 23230이었다.
화합물 [4] 대신 화합물 [24]를 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 E(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 6; CNT 분산액 F
화합물 [28]을 식 28에 나타내는 방법으로 합성하였다.
Figure 112021027990105-pct00014
화합물 (24-b) 1.2g과, 비스피나콜라토디보론((주) 도쿄 가세이 고교 제조) 1.5g과, 아세트산칼륨((주) 도쿄 가세이 고교 제조) 0.79g과, [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]팔라듐(II)디클로라이드디클로로메탄 부가물 74㎎을 디메틸포름아미드 15.0mL에 용해시키고, 질소 분위기하, 100℃에서 12시간 교반하였다. 얻어진 용액에 물 200mL, n-헥산 200mL 및 디클로로메탄 200mL를 첨가하고 유기층을 분취하였다. 얻어진 유기층을 물 200mL로 세정 후, 황산마그네슘으로 건조시켰다. 얻어진 용액을 칼럼 크로마토그래피(충전재: 실리카겔, 용리액: 톨루엔/아세트산에틸)로 정제하여, 화합물 (28-a) 0.84g을 얻었다.
화합물 (10-d) 대신 화합물 (28-a) 0.42g으로 하고, 화합물 (10-e) 대신 화합물 (28-b) 0.23g으로 하고, 페닐보론산피나콜 대신 브로모벤젠 0.64g으로 한 것 이외에는, 화합물 [10]의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 [28] 0.27g을 얻었다. 화합물 [28]의 분자량을 상기한 방법으로 측정한 바, 중량 평균 분자량은 20768, 수 평균 분자량은 12980이었다.
화합물 [4] 대신 화합물 [28]을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 F(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 7; CNT 분산액 G
화합물 [30]을 식 30에 나타내는 방법으로 합성하였다.
Figure 112021027990105-pct00015
화합물 (13-a) 대신 화합물 (10-e) 0.78g으로 하고, 화합물 (10-b)의 양을 0.73g으로 한 것 이외에는, 화합물 (13-b)의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 (30-a) 0.70g을 얻었다.
화합물 (10-c) 대신 화합물 (30-a) 0.47g을 사용한 것 이외에는, 화합물 (10-d)의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 (30-b) 0.50g을 얻었다.
화합물 (28-b) 대신 화합물 (30-b) 0.37g을 사용한 것 이외에는, 화합물 [28]의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 [30] 0.41g을 얻었다.
화합물 [4] 대신 화합물 [30]을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 G(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 8; CNT 분산액 H
화합물 [40]을 식 40에 나타내는 방법으로 합성하였다.
Figure 112021027990105-pct00016
화합물 (10-c) 대신 화합물 (10-a) 0.18g을 사용한 것 이외에는, 화합물 (10-d)의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 (40-a) 0.27g을 얻었다.
화합물 (10-d) 대신 화합물 (40-a) 0.23g을 사용한 것 이외에는, 화합물 [10]의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 [40] 0.10g을 얻었다. 화합물 [40]의 분자량을 상기한 방법으로 측정한 바, 중량 평균 분자량은 36343, 수 평균 분자량은 19130이었다.
화합물 [4] 대신 화합물 [40]을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 H(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 9; CNT 분산액 I
화합물 [43]을 식 43에 나타내는 방법으로 합성하였다.
Figure 112021027990105-pct00017
화합물 (13-a) 대신 화합물 (43-a)((주) 도쿄 가세이 고교 제조) 0.67g으로 한 것 이외에는, 화합물 (13-b)의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 (43-b) 0.95g을 얻었다.
화합물 (10-c) 대신 화합물 (43-b) 0.43g을 사용한 것 이외에는, 화합물 (10-d)의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 (43-c) 0.50g을 얻었다.
화합물 (10-d) 대신 화합물 (43-c) 0.41g을 사용한 것 이외에는, 화합물 [10]의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 [43] 0.25g을 얻었다. 화합물 [43]의 분자량을 상기한 방법으로 측정한 바, 중량 평균 분자량은 16899, 수 평균 분자량은 12230이었다.
화합물 [4] 대신 화합물 [43]을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 I(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 10; CNT 분산액 J
화합물 [46]을 식 46에 나타내는 방법으로 합성하였다.
Figure 112021027990105-pct00018
화합물 (10-b) 대신 화합물 (46-a) 1.3g으로 하고, 화합물 (13-a) 대신 화합물 (10-d) 1.2g으로 한 것 이외에는, 화합물 (13-b)의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 (46-b) 1.0g을 얻었다.
화합물 (10-c) 대신 화합물 (46-b) 0.63g을 사용한 것 이외에는, 화합물 (10-d)의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 (46-c) 0.67g을 얻었다.
화합물 (10-d) 대신 화합물 (46-c) 0.56g을 사용한 것 이외에는, 화합물 [10]의 합성 방법과 마찬가지로 하여 화합물 [46] 0.25g을 얻었다. 화합물 [46]의 분자량을 상기한 방법으로 측정한 바, 중량 평균 분자량은 14042, 수 평균 분자량은 10030이었다.
화합물 [4] 대신 화합물 [46]을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 J(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 11; CNT 분산액 K
1-클로로나프탈렌 대신 α-테트라론을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 K(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 7.2cP였다.
CNT 분산액의 제작예 12; CNT 분산액 L
1-클로로나프탈렌 대신 벤조산벤질을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 L(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)을 얻었다. 용매의 점도는 8.3cP였다.
CNT 분산액의 제작예 13; CNT 분산액 M
1-클로로나프탈렌 대신 1-메톡시나프탈렌을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 M(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)을 얻었다. 용매의 점도는 5.8cP였다.
CNT 분산액의 제작예 14; CNT 분산액 N
1-클로로나프탈렌 대신 프탈산디메틸을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 N(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)을 얻었다. 용매의 점도는 17.2cP였다.
CNT 분산액의 제작예 15; CNT 분산액 O
1-클로로나프탈렌 대신 에틸렌글리콜모노페닐에테르를 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 O(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 19.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 16; CNT 분산액 P
1-클로로나프탈렌 대신 카르본을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 P(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 2.4cP였다.
CNT 분산액의 제작예 17; CNT 분산액 Q
1-클로로나프탈렌 대신 α-테트라론/o-디클로로벤젠＝75중량％/25중량％의 혼합 용매를 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 Q(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 4.5cP였다.
CNT 분산액의 제작예 18; CNT 분산액 R
1-클로로나프탈렌 대신 벤조산벤질/o-디클로로벤젠＝75중량％/25중량％의 혼합 용매를 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 R(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)을 얻었다. 용매의 점도는 4.9cP였다.
CNT 분산액의 제작예 19; CNT 분산액 S
1-클로로나프탈렌 대신 1-메톡시나프탈렌/o-디클로로벤젠＝75중량％/25중량％의 혼합 용매를 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 S(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 4.0cP였다.
CNT 분산액의 제작예 20; CNT 분산액 T
1-클로로나프탈렌 대신 프탈산디메틸/o-디클로로벤젠＝75중량％/25중량％의 혼합 용매를 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 T(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 7.8cP였다.
CNT 분산액의 제작예 21; CNT 분산액 U
1-클로로나프탈렌 대신 에틸렌글리콜모노페닐에테르/o-디클로로벤젠＝75중량％/25중량％의 혼합 용매를 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 U(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 8.5cP였다.
CNT 분산액의 제작예 22; CNT 분산액 V
1-클로로나프탈렌 대신 페닐디글리콜/o-디클로로벤젠＝75중량％/25중량％의 혼합 용매를 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 V(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 12.8cP였다.
CNT 분산액의 제작예 23; CNT 분산액 W
1-클로로나프탈렌 대신 트리에틸렌글리콜모노부틸에테르/o-디클로로벤젠＝75중량％/25중량％의 혼합 용매를 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 W(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 6.7cP였다.
CNT 분산액의 제작예 24; CNT 분산액 X
1-클로로나프탈렌 대신 테르피네올/o-디클로로벤젠＝75중량％/25중량％의 혼합 용매를 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 X(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 8.9cP였다.
CNT 분산액의 제작예 25; CNT 분산액 Y
화합물 [4] 대신 폴리-3-헥실티오펜을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 K의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 Y(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 7.2cP였다.
CNT 분산액의 제작예 26; CNT 분산액 Z
α-테트라론 대신 o-디클로로벤젠을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 Y의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 Z(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 1.3cP였다.
CNT 분산액의 제작예 27; CNT 분산액 AB
α-테트라론 대신 벤조산에틸을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 Y의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 AB(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 2.2cP였다.
CNT 분산액의 제작예 28; CNT 분산액 AC
화합물 [4] 대신 화합물 [49]를 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 AC(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 29; CNT 분산액 AD
화합물 [4] 대신 화합물 [1]을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 AD(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 30; CNT 분산액 AE
화합물 [4] 대신 화합물 [7]을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 AE(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 31; CNT 분산액 AF
화합물 [4] 대신 화합물 [5]를 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 AF(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
CNT 분산액의 제작예 32; CNT 분산액 AG
화합물 [4] 대신 화합물 [53]을 사용한 것 이외에는, 상기 CNT 분산액 A의 제작예와 마찬가지로 하여 CNT 분산액 AG(용매에 대한 CNT 복합체 농도 0.03g/l)를 얻었다. 용매의 점도는 3.1cP였다.
<조성물의 제작예>
조성물의 제작예 1; 게이트 절연층 용액 A
메틸트리메톡시실란 61.29g(0.45몰), 2-(3,4-에폭시시클로헥실)에틸트리메톡시실란 12.31g(0.05몰), 및 페닐트리메톡시실란 99.15g(0.5몰)을, 프로필렌글리콜모노부틸에테르(비점 170℃) 203.36g에 용해시키고, 이것에 물 54.90g, 인산 0.864g을 교반하면서 첨가하였다. 얻어진 용액을 배스 온도 105℃에서 2시간 가열하여 내온을 90℃까지 높이고, 주로 부생하는 메탄올을 포함하는 성분을 유출시켰다. 이어서, 배스 온도 130℃에서 2.0시간 가열하여 내온을 118℃까지 높이고, 주로 물과 프로필렌글리콜모노부틸에테르를 포함하는 성분을 유출시켰다. 그 후, 실온까지 냉각하여 고형분 농도 26.0중량％의 폴리실록산 용액 A를 얻었다. 얻어진 폴리실록산의 분자량을 상기한 방법으로 측정한 바, 중량 평균 분자량은 6000이었다.
얻어진 폴리실록산 용액 A 10g과, 알루미늄비스(에틸아세토아세테이트)모노(2,4-펜탄디오네이트)(상품명 「알루미늄 킬레이트 D」, 가와켄 파인 케미컬(주) 제조, 이하 알루미늄 킬레이트 D라고 함) 13.0g과, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트(이하, PGMEA라고 함) 42.0g을 혼합하고, 실온에서 2시간 교반하여 게이트 절연층 용액 A를 얻었다. 본 용액 중의 상기 폴리실록산의 함유량은, 알루미늄 킬레이트 D 100중량부에 대해 20중량부였다.
<반도체 소자의 제작예>
반도체 소자의 제작예 1
도 1에 도시한 반도체 소자를 제작하였다. 유리제의 기판(1)(막 두께 0.7㎜) 상에 저항 가열법에 의해 마스크를 통하여, 크롬을 두께 5㎚ 및 금을 두께 50㎚ 진공 증착하여 게이트 전극(2)을 형성하였다. 다음으로, 게이트 절연층 용액 A를 상기 기판 상에 스핀 코팅 도포(2000rpm×30초)하고, 질소 기류하, 200℃에서 1시간 열처리함으로써, 막 두께 600㎚의 게이트 절연층(3)을 형성하였다. 다음으로, 저항 가열법에 의해 마스크를 통하여, 금을 두께 50㎚ 진공 증착하여 소스 전극(5) 및 드레인 전극(6)을 형성하였다. 다음으로, 소스 전극(5)과 드레인 전극(6) 사이에 CNT 분산액을 잉크젯 도포하고, 질소 기류하, 180℃에서 30분의 열처리를 행하여 반도체층(4)을 형성하였다. 이와 같이 하여 반도체 소자를 얻었다. 이 반도체 소자의 소스·드레인 전극의 폭(채널 폭)은 200㎛, 소스·드레인 전극의 간격(채널 길이)은 20㎛로 하였다.
<실시예>
실시예 1
CNT 분산액 A를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.0㎠/(V·s)였다.
실시예 2
CNT 분산액 B를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.70㎠/(V·s)였다.
실시예 3
CNT 분산액 C를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.80㎠/(V·s)였다.
실시예 4
CNT 분산액 D를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.90㎠/(V·s)였다.
실시예 5
CNT 분산액 E를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.1㎠/(V·s)였다.
실시예 6
CNT 분산액 F를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.0㎠/(V·s)였다.
실시예 7
CNT 분산액 G를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.90㎠/(V·s)였다.
실시예 8
CNT 분산액 H를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.90㎠/(V·s)였다.
실시예 9
CNT 분산액 I를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.70㎠/(V·s)였다.
실시예 10
CNT 분산액 J를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.70㎠/(V·s)였다.
실시예 11
CNT 분산액 K를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 A, 도포 위치 정밀도 A였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.0㎠/(V·s)였다.
실시예 12
CNT 분산액 L을 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 B, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 A, 도포 위치 정밀도 A였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.80㎠/(V·s)였다.
실시예 13
CNT 분산액 M을 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 B, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.90㎠/(V·s)였다.
실시예 14
CNT 분산액 N을 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 B, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.0㎠/(V·s)였다.
실시예 15
CNT 분산액 O를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 B, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.0㎠/(V·s)였다.
실시예 16
CNT 분산액 P를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 B, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.70㎠/(V·s)였다.
실시예 17
CNT 분산액 Q를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.3㎠/(V·s)였다.
실시예 18
CNT 분산액 R을 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.1㎠/(V·s)였다.
실시예 19
CNT 분산액 S를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.0㎠/(V·s)였다.
실시예 20
CNT 분산액 T를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 A, 도포 위치 정밀도 A였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.4㎠/(V·s)였다.
실시예 21
CNT 분산액 U를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 A, 도포 위치 정밀도 A였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.5㎠/(V·s)였다.
실시예 22
CNT 분산액 V를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 A, 도포 위치 정밀도 A였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.3㎠/(V·s)였다.
실시예 23
CNT 분산액 W를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 B, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.0㎠/(V·s)였다.
실시예 24
CNT 분산액 X를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 A, 도포 위치 정밀도 A였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 1.1㎠/(V·s)였다.
비교예 1
CNT 분산액 Y를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 D, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 A, 도포 위치 정밀도 A였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.30㎠/(V·s)였다.
비교예 2
CNT 분산액 Z를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 C, 도포 위치 정밀도 D였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.25㎠/(V·s)였다.
비교예 3
CNT 분산액 AB를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 D, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 C, 도포 위치 정밀도 C였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.28㎠/(V·s)였다.
실시예 25
CNT 분산액 AC를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 A, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.66㎠/(V·s)였다.
실시예 26
CNT 분산액 AD를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 C, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.55㎠/(V·s)였다.
실시예 27
CNT 분산액 AE를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 C, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.58㎠/(V·s)였다.
실시예 28
CNT 분산액 AF를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 C, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.50㎠/(V·s)였다.
실시예 29
CNT 분산액 AG를 사용하여 CNT 분산성 및 잉크젯 도포성의 평가를 행하였다. CNT 분산성은 C, 잉크젯 도포성은 새틀라이트 B, 도포 위치 정밀도 B였다. 또한, 반도체 소자의 제작예 1과 마찬가지로 하여 반도체 소자를 제작하였다. 이동도는 0.47㎠/(V·s)였다.
Figure 112021027990105-pct00019
Figure 112021027990105-pct00020
Figure 112021027990105-pct00021
1: 기재
2: 게이트 전극
3: 게이트 절연층
4: 반도체층
5: 소스 전극
6: 드레인 전극
7: CNT 복합체
8: 제2 절연층
50: 안테나

Claims (10)

  1. 카본 나노튜브의 표면의 적어도 일부에 공액계 중합체가 부착된 카본 나노튜브 복합체이며,
    상기 공액계 중합체가 일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 것을 특징으로 하는, 카본 나노튜브 복합체.
    Figure 112021027990105-pct00022

    (일반식 (1) 중, R은 알킬렌기 또는 시클로알킬렌기를 나타냄. X는 단결합, 알케닐렌기, 알키닐렌기, 아릴렌기 또는 헤테로아릴렌기를 나타냄. A는 알킬카르보닐기, 아릴카르보닐기, 헤테로아릴카르보닐기, 알콕시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 헤테로아릴옥시카르보닐기, 알킬카르보닐옥시기, 아릴카르보닐옥시기 또는 헤테로아릴카르보닐옥시기를 나타냄.)
  2. 제1항에 있어서,
    상기 A가 알킬카르보닐기, 알콕시카르보닐기 또는 알킬카르보닐옥시기인, 카본 나노튜브 복합체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 A가 알콕시카르보닐기인, 카본 나노튜브 복합체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공액계 중합체가 플루오렌 유닛 또는 티오펜 유닛을 반복 단위 중에 포함하는, 카본 나노튜브 복합체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 공액계 중합체에 있어서, 그의 주쇄에 포함된 2가의 기로서 에테닐렌기, 에티닐렌기, 아릴렌기 및 헤테로아릴렌기로 이루어지는 군에서 선택되는 어느 1종을 1개 포함한 2가의 기를 하나의 유닛으로 하였을 때,
    일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 유닛의 수와 공액계 중합체의 전체 유닛의 수의 비율[상기 일반식 (1)로 표시되는 측쇄를 갖는 유닛의 수/상기 공액계 중합체의 전체 유닛의 수]이 1/5 내지 1/1인, 카본 나노튜브 복합체.
  6. 카본 나노튜브의 표면의 적어도 일부에 공액계 중합체가 부착된 카본 나노튜브 복합체와 용매를 적어도 함유하는 카본 나노튜브 분산액이며,
    상기 카본 나노튜브 복합체가 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 카본 나노튜브 복합체인 것을 특징으로 하는, 카본 나노튜브 분산액.
  7. 기재와, 소스 전극, 드레인 전극 및 게이트 전극과, 상기 소스 전극 및 드레인 전극과 접하는 반도체층과, 상기 반도체층을 상기 게이트 전극과 절연하는 게이트 절연층을 구비한 반도체 소자이며,
    상기 반도체층이, 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 카본 나노튜브 복합체를 함유하는 것을 특징으로 하는, 반도체 소자.
  8. 제7항에 기재된 반도체 소자의 제조 방법이며, 상기 반도체층을 도포법을 사용하여 형성하는 공정을 포함하는, 반도체 소자의 제조 방법.
  9. 제7항에 기재된 반도체 소자와 안테나를 적어도 갖는, 무선 통신 장치.
  10. 제9항에 기재된 무선 통신 장치를 사용한, 상품 태그.
KR1020217007204A 2018-09-25 2019-09-17 카본 나노튜브 복합체 및 그것을 사용한 분산액, 반도체 소자 및 그의 제조 방법, 그리고 반도체 소자를 사용한 무선 통신 장치 및 상품 태그 KR102456902B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018178711 2018-09-25
JPJP-P-2018-178711 2018-09-25
PCT/JP2019/036330 WO2020066741A1 (ja) 2018-09-25 2019-09-17 カーボンナノチューブ複合体およびそれを用いた分散液、半導体素子およびその製造方法、ならびに半導体素子を用いた無線通信装置および商品タグ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210062006A KR20210062006A (ko) 2021-05-28
KR102456902B1 true KR102456902B1 (ko) 2022-10-21

Family

ID=69950502

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217007204A KR102456902B1 (ko) 2018-09-25 2019-09-17 카본 나노튜브 복합체 및 그것을 사용한 분산액, 반도체 소자 및 그의 제조 방법, 그리고 반도체 소자를 사용한 무선 통신 장치 및 상품 태그

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP3858787B1 (ko)
JP (1) JP6683296B1 (ko)
KR (1) KR102456902B1 (ko)
CN (1) CN112672977B (ko)
TW (1) TW202012307A (ko)
WO (1) WO2020066741A1 (ko)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112912429B (zh) * 2018-10-26 2023-03-28 大阪燃气化学有限公司 固体添加剂和树脂组合物以及它们的制造方法
JP6856174B1 (ja) * 2019-06-27 2021-04-07 東レ株式会社 カーボンナノチューブ分散液、それを用いた半導体素子の製造方法および無線通信装置の製造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010018696A (ja) 2008-07-10 2010-01-28 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ分散溶液、有機半導体コンポジット溶液、有機半導体薄膜ならびに有機電界効果型トランジスタ
WO2017183534A1 (ja) 2016-04-19 2017-10-26 東レ株式会社 半導体素子、その製造方法、無線通信装置およびセンサ

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004002156A (ja) * 2002-03-26 2004-01-08 Toray Ind Inc カーボンナノチューブの加工方法
EP1577352A4 (en) * 2002-12-25 2010-06-16 Fuji Xerox Co Ltd LIQUID MIXTURE, CONSTRUCTION AND METHOD FOR PRODUCING A CONSTRUCTION
JP2005089738A (ja) * 2003-08-12 2005-04-07 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ分散溶液およびカーボンナノチューブ分散体
JP2006248888A (ja) * 2005-02-10 2006-09-21 Toray Ind Inc カーボンナノチューブの製造方法
JP5076319B2 (ja) * 2005-08-19 2012-11-21 東レ株式会社 カーボンナノチューブ分散液
JP5463631B2 (ja) * 2007-07-04 2014-04-09 東レ株式会社 有機トランジスタ材料および有機電界効果型トランジスタ
KR101503564B1 (ko) * 2008-05-12 2015-03-17 도레이 카부시키가이샤 카본 나노튜브 복합체, 유기 반도체 콤포지트 및 전계 효과형 트랜지스터
JP5439823B2 (ja) * 2009-01-19 2014-03-12 日産化学工業株式会社 カーボンナノチューブ分散・可溶化剤
JP2011119435A (ja) * 2009-12-03 2011-06-16 Toray Ind Inc 電界効果型トランジスタおよびその製造方法
JP2011126727A (ja) * 2009-12-16 2011-06-30 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ複合体、カーボンナノチューブ複合体分散液、カーボンナノチューブ複合体分散膜および電界効果型トランジスタ
US8765024B2 (en) * 2010-12-17 2014-07-01 Nano-C, Inc. Functionalized carbon nanotubes exhibiting enhanced solubility and methods of making
JP5848284B2 (ja) * 2012-07-11 2016-01-27 富士フイルム株式会社 熱電変換素子及びこれを用いた熱電変換材料
EP3026014A4 (en) * 2013-07-25 2017-03-29 Toray Industries, Inc. Carbon nanotube composite, semiconductor device, and sensor using same
JP5789335B1 (ja) * 2014-09-08 2015-10-07 明成化学工業株式会社 分散剤及び分散組成物
JP6809223B2 (ja) * 2015-04-01 2021-01-06 東レ株式会社 整流素子、その製造方法および無線通信装置
US10615352B2 (en) * 2016-01-25 2020-04-07 Toray Industries, Inc. n-Type semiconductor element, complementary type semiconductor device and method for manufacturing same, and wireless communication device in which same is used

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010018696A (ja) 2008-07-10 2010-01-28 Toray Ind Inc カーボンナノチューブ分散溶液、有機半導体コンポジット溶液、有機半導体薄膜ならびに有機電界効果型トランジスタ
WO2017183534A1 (ja) 2016-04-19 2017-10-26 東レ株式会社 半導体素子、その製造方法、無線通信装置およびセンサ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Chem. Sci., Vol.8, p.7292 (2017.08.07.)

Also Published As

Publication number Publication date
WO2020066741A1 (ja) 2020-04-02
EP3858787A1 (en) 2021-08-04
TW202012307A (zh) 2020-04-01
EP3858787B1 (en) 2022-12-07
US20210328011A1 (en) 2021-10-21
KR20210062006A (ko) 2021-05-28
CN112672977A (zh) 2021-04-16
JP6683296B1 (ja) 2020-04-15
JPWO2020066741A1 (ja) 2021-01-07
EP3858787A4 (en) 2022-07-13
CN112672977B (zh) 2023-06-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6962189B2 (ja) ｎ型半導体素子と相補型半導体装置およびその製造方法ならびにそれを用いた無線通信装置
JP6485593B2 (ja) 半導体素子、相補型半導体装置、半導体素子の製造方法、無線通信装置および商品タグ
US10490748B2 (en) Rectifying element, method for producing same, and wireless communication device
KR102456902B1 (ko) 카본 나노튜브 복합체 및 그것을 사용한 분산액, 반도체 소자 및 그의 제조 방법, 그리고 반도체 소자를 사용한 무선 통신 장치 및 상품 태그
JP6856174B1 (ja) カーボンナノチューブ分散液、それを用いた半導体素子の製造方法および無線通信装置の製造方法
US11996445B2 (en) Carbon nanotube composite, dispersion liquid using same, semiconductor device, method for producing semiconductor device, and wireless communication device and merchandise tag each using semiconductor device
KR102522888B1 (ko) 집적 회로 및 그의 제조 방법 그리고 그것을 사용한 무선 통신 장치
JP6954310B2 (ja) ｎ型半導体素子、ｎ型半導体素子の製造方法、無線通信装置および商品タグ
KR102554065B1 (ko) n형 반도체 소자, n형 반도체 소자의 제조 방법, 무선 통신 장치 및 상품 태그
JP2021129107A (ja) 半導体装置およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant