KR20060081443A - 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터 - Google Patents

불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터 Download PDF

Info

Publication number
KR20060081443A
KR20060081443A KR1020050001759A KR20050001759A KR20060081443A KR 20060081443 A KR20060081443 A KR 20060081443A KR 1020050001759 A KR1020050001759 A KR 1020050001759A KR 20050001759 A KR20050001759 A KR 20050001759A KR 20060081443 A KR20060081443 A KR 20060081443A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
thin film
fluorine
film transistor
group
following formula
Prior art date
Application number
KR1020050001759A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101086159B1 (ko
Inventor
김주영
이은경
이방린
구본원
박현정
이상윤
Original Assignee
삼성전자주식회사
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 삼성전자주식회사 filed Critical 삼성전자주식회사
Priority to KR1020050001759A priority Critical patent/KR101086159B1/ko
Priority to US11/296,704 priority patent/US7364940B2/en
Priority to EP05257977A priority patent/EP1679754B1/en
Priority to DE602005004752T priority patent/DE602005004752T2/de
Priority to JP2006000318A priority patent/JP4902203B2/ja
Priority to CNB2006100036371A priority patent/CN100514696C/zh
Publication of KR20060081443A publication Critical patent/KR20060081443A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101086159B1 publication Critical patent/KR101086159B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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]
    • H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
    • H10K10/474—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics the gate dielectric comprising a multilayered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02109—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates
    • H01L21/02112—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer
    • H01L21/02118—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer carbon based polymeric organic or inorganic material, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC
    • H01L21/0212—Forming insulating materials on a substrate characterised by the type of layer, e.g. type of material, porous/non-porous, pre-cursors, mixtures or laminates characterised by the material of the layer carbon based polymeric organic or inorganic material, e.g. polyimides, poly cyclobutene or PVC the material being fluoro carbon compounds, e.g.(CFx) n, (CHxFy) n or polytetrafluoroethylene
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02104—Forming layers
    • H01L21/02107—Forming insulating materials on a substrate
    • H01L21/02225—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer
    • H01L21/0226—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process
    • H01L21/02282—Forming insulating materials on a substrate characterised by the process for the formation of the insulating layer formation by a deposition process liquid deposition, e.g. spin-coating, sol-gel techniques, spray coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/312—Organic layers, e.g. photoresist
    • H01L21/3127—Layers comprising fluoro (hydro)carbon compounds, e.g. polytetrafluoroethylene
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
    • H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
    • H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
    • H01L21/31—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to form insulating layers thereon, e.g. for masking or by using photolithographic techniques; After treatment of these layers; Selection of materials for these layers
    • H01L21/314—Inorganic layers
    • H01L21/316—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass
    • H01L21/31691—Inorganic layers composed of oxides or glassy oxides or oxide based glass with perovskite structure
    • 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
    • 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]
    • H10K10/466—Lateral bottom-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
    • 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]
    • H10K10/468—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics
    • H10K10/471—Insulated gate field-effect transistors [IGFETs] characterised by the gate dielectrics the gate dielectric comprising only organic materials
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thin Film Transistor (AREA)
  • Formation Of Insulating Films (AREA)

Abstract

본 발명은 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판 위에 게이트 전극, 게이트 절연층, 유기 반도체층 및 소스/드레인 전극을 포함하는 유기 박막 트랜지스터에 있어서, 상기 게이트 절연층과 유기 반도체층의 계면에 불소계 고분자 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터에 관한 것이다. 본 발명에 따른 유기 박막 트랜지스터는 전하 이동도 및 전류점멸비(Ion/Ioff)가 높고, 고분자 유기 반도체의 이용이 가능하므로 절연층 및 유기 반도체층의 제조가 습식공정에 의해 달성될 수 있어 공정 단순화 및 비용절감 효과를 제공한다.
유기 박막 트랜지스터, 유기반도체, 불소계 고분자, 게이트 절연층, 유기 반도체층, 습식공정

Description

불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터 {Organic Thin Film Transistor comprising Fluorine-based polymer thin film}
도 1은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 탑 컨택(Top Contact) 구조의 유기 박막 트랜지스터의 단면 개략도;
도 2는 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 바텀 컨택(Bottom Contact) 구조의 유기 박막 트랜지스터의 단면 개략도;
도 3은 본 발명의 바람직한 구현예에 따른 탑 게이트(Top Gate) 구조의 유기 박막 트랜지스터의 단면 개략도;
도 4는 본 발명에 따른 실시예 1 및 비교예 1에서 수득한 유기박막 트랜지스터의 전류전달 특성곡선; 및
도 5는 본 발명에 따른 실시예 2 및 비교예 1에서 수득한 유기박막 트랜지스터의 전류전달 특성곡선이다.
본 발명은 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터(이하, "OTFT"라고도 함)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 기판위에 게이트 전극, 게이트 절연층, 유기 반도체층, 및 소스/드레인 전극을 포함하는 유기 박막트랜지스터에 있어서, 상기 게이트 절연층과 유기 반도체층의 계면에 불소계 고분자 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터에 관한 것이다.
현재 디스플레이에 많이 이용되고 있는 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor)는 대부분 비정질 실리콘 반도체, 산화 실리콘 절연막 및 금속 전극으로 이루어져 있으나, 최근 다양한 전도성 유기재료의 개발에 따라, 유기 반도체를 이용한 유기 TFT를 개발하고자 하는 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 1980년대 처음 개발된 유기 박막트랜지스터(OTFT)는 유연성, 가공 및 제조시 편의성 등의 장점을 가지고 있어, 현재 E-Ink, 유기EL, LCD 등의 디스플레이 장치에 적용하기 위하여 연구 개발이 진행 중이다. 새로운 전자재료인 유기 반도체는 고분자의 합성방법이 다양하고, 섬유나 필름 형태로의 성형이 용이하며, 유연하고, 생산비가 저렴하기 때문에 기능성 전자소자 및 광소자 등으로 그 응용이 확대되고 있는 바, 비정질 Si 대신 전도성 고분자로 이루어진 유기 반도체층을 트랜지스터 내의 유기 반도체로서 사용하는 OTFT는, 실리콘 트랜지스터와 비교할 때, 플라즈마를 이용한 화학증착(CVD)이 아닌 상압의 프린팅 공정에 의한 반도체층의 형성이 가능하고, 필요에 따라서는 전체 제조공정이 플라스틱 기판을 이용한 연속공정(Roll to Roll)에 의해 달성될 수 있어 저가의 트랜지스터를 구현할 수 있는 큰 장점이 있다.
그러나 OTFT는 비정질 실리콘 TFT와 비교할 때, 전하 이동도가 낮고, 구동전압 및 문턱전압(Threshold Voltage)이 매우 높은 문제점이 있다. N. Jackson 등은 펜타센(Pentacene)을 이용하여 0.6 cm2·V-1·sec-1의 전하 이동도를 달성함으로써 유기TFT의 실용화 가능성을 높였으나 (54th Annual device Research Conference Digest 1996), 상기 경우에도 여전히 전하이동도는 만족스럽지 않을 뿐만 아니라, 100V 이상의 구동전압 및 비정질 실리콘 TFT의 50배 이상에 해당하는 부문턱전압 (sub-threshold)이 필요한 문제점이 있다.
한편, 미국특허 5,981,970호 및 Science (Vol. 283, pp822-824)는 고유전율(High-k) 절연막을 사용하여 구동전압 및 문턱전압을 낮춘 OTFT를 개시하고 있다. 이 경우 게이트 절연층은 BaxSr1-xTiO3 (BST; Barium Strontium Titanate), Ta2O5, Y2O3, TiO2과 같은 무기금속산화물 또는 PbZrxTi1-xO 3(PZT), Bi4Ti3O12, BaMgF4, SrBi2(Ta1-xNbx)2O9, Ba(Zr1-xTix )O3 (BZT), BaTiO3, SrTiO3, Bi4Ti3O12 등의 강유전성 절연체로 이루어져 있으며, 화학증착, 물리증착, 스퍼터링, 졸-겔 코팅 방법에 의해 제조되고, 유전율이 15 이상이다. 상기 특허에 따른 OTFT는 구동전압을 -5V 까지 낮출 수 있었으나, 달성 가능한 전하 이동도는 0.6 cm2·V-1·sec-1 이하로 여전히 만족스럽지 않을 뿐만 아니라, 대부분의 제조 공정이 200 내지 400℃의 고온을 요구하므로 다양한 소재의 기판을 사용할 수 없고, 소자 제작시 단순 코팅 또는 프린팅 등의 통상의 습식공정을 사용하기 어려운 문제가 있다.
한편, 미국특허 제6,232,157호는 유기 절연막으로서 폴리이미드, 벤조시클로부텐(benzocyclobutene), 또는 폴리아크릴 등을 사용한 예를 개시하고 있으나, 무기 절연막을 대체할 정도의 소자 특성은 나타내지 못하고 있다.
박막 전자소자의 성능향상을 위해, 2 이상의 다층 게이트 절연층을 사용하려는 시도도 있어 왔는 바, 미국특허 제 6,563,174호는 비정질 질화실리콘(silicon nitride) 및 산화규소(silicon oxide)로 이루어진 다층의 게이트 절연층을, 미국특허 제 6,558,987호는 동일 물질을 사용한 이중 절연막을 개시하고 있으며, 이에 의해 전기 절연성을 높이고, 반도체층의 막질(crystalline quality)을 향상시켰다고 보고하고 있다. 그러나 상기 특허들은 모두 비정질 실리콘계나 단결정 실리콘을 이용한 무기 TFT 경우에 국한되어 개발되었으며, 모두 무기 재료를 사용하고 있어 유기 반도체에 적용이 곤란한 문제가 있다.
최근, 액정표시소자(LCD) 뿐만 아니라 유기 EL을 이용한 플렉시블 디스플레이(flexible display)의 구동소자에 이르기까지 다양한 소자에서 OTFT를 이용하려는 시도가 이루어지고 있는 바, 이를 위해서는 OTFT의 전하이동도가 5 cm2·V-1·sec-1 이상이어야 하고, 구동전압 및 문턱전압이 낮아야 하며 절연막의 절연특성도 좋아야 한다. 특히, 공정의 단순화 및 비용 절감을 위해 그 제조가 플라스틱 기판상의 all-printing이나 all-spin on 방식에 의해 이루어질 것이 요구되고 있다. 이러한 필요성 때문에 유기 게이트 절연층을 간단한 공정으로 형성할 수 있으며, 그 위의 유기 반도체층과의 계면에서 전하 이동도를 높일 수 있는 방법에 대한 연구가 활발히 수행되고 있으나, 만족할 만한 대안은 없는 상태이다.
따라서 당해 기술 분야에는 높은 전하 이동도를 보장할 뿐만 아니라, 전기 절연성이 우수하며 구동전압 및 문턱전압도 낮고, 절연막의 제조가 모두 통상의 습식공정에 의해 달성될 수 있는 새로운 구조의 OTFT의 개발이 절실히 요구되고 있다.
본 발명자들은 상기 과제를 해결하고자 예의 연구한 결과, 습식 공정이 가능한 고분자 반도체를 이용한 OTFT에 있어서, 게이트 절연층과 유기 반도체층의 계면에 불소계 고분자 물질로 박막을 형성함으로써 전하 이동도와 Ion/Ioff가 크게 향상될 수 있음을 확인하고 본 발명에 이르게 되었다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 한 측면은 기판위에 게이트 전극, 게이트 절연층, 유기 반도체층, 및 소스/드레인 전극을 포함하는 유기 박막트랜지스터에 있어서 상기 게이트 절연층과 유기 반도체층의 계면에 불소계 고분자 박막을 포함하는 것을 특징으로 하는 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터에 관한 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 한 측면은 게이트 전극, 게이트 절연층, 유기 반도체층, 및 소스/드레인 전극을 포함하는 유기 박막 트랜지스터를 제조함에 있어서, 상기 게이트 절연층과 유기 반도체층 사이에 불소계 고분자 박막 을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기박막 트랜지스터의 제조방법에 관한 것이다.
이하, 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 OTFT는 a) 표면상에 게이트 전극이 위치할 기판; b) 게이트 전극; c) 상기 게이트 전극 상에 위치하는 절연층; d) 불소계 고분자 물질로 이루어진 박막; e) 상기 불소계 고분자 박막 상에 형성된 유기 반도체층으로 작용하는 고분자 반도체; 및 f) 소스/드레인 전극을 포함한다.
본 발명의 한 바람직한 구현예에 따른 OTFT의 모식적 단면 구조를 도 1 내지 3에 나타내었다. 상기 도 1은 하나의 바람직한 구현 예로서 탑 컨택(Top Contact) 구조의 소자, 도 2는 바텀 컨택(Bottom Contact) 구조의 소자, 도 3은 탑 게이트(Top Gate) 구조의 소자를 나타낸 것으로서, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 범위 내에서 변형된 구조를 가질 수 있다. 상기 도 1에서, 1은 기판을, 2는 게이트를, 3은 게이트 절연층을, 4는 불소계 고분자 박막을, 5는 유기 반도체층 (즉, 유기 고분자층)을, 그리고 6과 7은 각각 소스 및 드레인 전극을 나타낸다.
본 발명에 따른 OTFT의 기판(1)으로는 유리, 실리콘, 플라스틱 등으로 이루어진 것을 사용할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
본 발명에 따른 OTFT의 게이트(2) 및 소스(6), 드레인 전극(7)의 소재로서는 통상적으로 사용되는 금속 또는 전도성 고분자가 사용될 수 있으며, 구체적으로는 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 인듐틴산화물(ITO), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리페닐렌 비닐렌(poly phenylene vinylene), PEDOT(polyethylenedioxythiophene)/ PPS(polystyrenesulfonate) 혼합물 등을 예로 들 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
본 발명에 따른 OTFT의 게이트 절연층(3)의 제조에 사용될 수 있는 물질은 통상의 유기 또는 무기 화합물을 사용할 수 있다. 유기 화합물로는 폴리비닐페놀(poly vinyl phenol), 폴리 메틸 메타크릴레이트 (poly methyl metacrylate), 폴리 아크릴레이트(polyacrylate), 폴리 비닐알코올(poly vinyl alcohol) 등을 예로 들 수 있고, 무기 화합물로는 SiNx(0<x<4), SiO2 및 Al2O3와 같은 무기 물질 등을 예로 들 수 있다. 또한 더욱 바람직하게는 본 발명자 등에 의하여 발명되어 기 출원된 가교제를 혼합한 폴리비닐페닐계 공중합체(국내 출원번호 10-2003-0090309) 및 유-무기 하이브리드형 절연체 (국내 출원번호 10-2003-0071775)를 사용하는 것이 효과적이다.
상기 게이트 절연층(3)은 딥코팅(dip coating), 스핀코팅(spin coating), 프린팅(printing), 분무코팅(spray coating), 롤 코팅(roll coating) 등의 일반적인 습식공정을 이용하여 형성된다.
상기 게이트 절연층(3)의 두께는 필요에 따라 적절하게 조절될 수 있으나, 이후에 형성될 불소계 고분자 박막을 고려할 때, 3,000Å~7,000Å의 두께인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 특징적으로 사용되는 유기 반도체층(5)과 게이트 절연층(3)의 계면의 불소계 고분자 박막(4)을 형성할 수 있는 물질로는 고분자의 반복단위에서 주쇄 혹은 측쇄에 탄소원자 5개당 불소원자 1개 내지 탄소원자 30 개당 불소원자 1개의 비율로 구성되는 고분자를 사용하는 것이 바람직하다. 보다 구체적으로는 화학식 1로 표시되는 반복단위 및/또는 화학식 2로 표시되는 반복단위로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 반복단위로 이루어지는 고분자로서, 이때 상기 고분자를 구성하는 주쇄 또는 측쇄의 원자 중 탄소원자에 대한 불소원자의 비율이 5:1~30:1인 것을 특징으로 한다. 탄소원자에 대한 불소 원자의 비율이 30:1 이상으로 높아질 경우 목적하는 효과를 얻을 수 없으며 5:1 이상으로 낮아질 경우 불소계 고분자를 성막한 후 그 위에 절연체, 혹은 고분자 반도체 물질을 성막하기 어려운 문제점이 발생하기 때문이다.
Figure 112005001023386-PAT00001
상기 식에서 X는 수소원자, 탄소수 1～14의 선형 또는 가지형 알킬기, 불소원자, 또는 염소원자이고, R은 하기 화학식 3으로 표시된다.
Figure 112005001023386-PAT00002
상기 식에서 X는 수소원자, 탄소수 1～14의 선형 또는 가지형 알킬기, 불소원자, 또는 염소원자이고, Y는 산소원자 또는 탄소수 2～14의 알킬렌기이며, R은 하기 화학식 3으로 표시된다.
Figure 112005001023386-PAT00003
상기 식에서 R1은 하기 화학식 4로 표시되는 작용기로 이루어진 군으로부터 선택되고, R2은 하기 화학식 5로 표시되는 작용기로 이루어진 군으로부터 선택되며, R3는 하기 화학식 6으로 표시되는 작용기로 이루어진 군으로부터 선택되고, k는 1 내지 3의 정수이며, l은 0 내지 5의 정수이고, 상기 R1, R2가 복수 개인 경우 각각의 R1, R2는 서로 다를 수 있다.
Figure 112005001023386-PAT00004
상기 식에서 n은 0 내지 10의 정수이다.
Figure 112005001023386-PAT00005
Figure 112005001023386-PAT00006
상기 식에서 X는 적어도 1개 이상 불소원자를 포함하여야 하며, X는 H, F, CF3, CHF2, CH2F, OCF3, OCHF2 또는 OCH2 F이고, m은 0～18의 정수이다.
본 발명에서 사용되는 불소계 고분자 물질은 절연층의 전기적 특성을 개선시키기 위해 고분자를 구성하는 반복단위에 불소 원자가 고분자의 주쇄 또는 측쇄에 도입되어 탄소 원자에 대한 불소 원자의 비율이 조정된 것을 특징으로 하고 있다. 상기 불소계 고분자 자체를 절연체로 사용하는 경우에는 특성 향상이 미미하나, 게이트 절연층과 유기 활성막 계면에 코팅하여 박막을 형성시킨 경우, 정확한 메커니즘은 규명되지 않았지만 전하이동도 및 점멸비가 향상되는 결과를 가져온다.
상기 불소계 고분자의 구체적인 예로서는 하기 화학식 7 및 화학식 8로 표시 되는 화합물을 들 수 있다.
Figure 112005001023386-PAT00007
Figure 112005001023386-PAT00008
본 발명에서 불소계 고분자 박막(4)는 기존의 습식 코팅 방법 중 어느 것을 이용하여도 형성가능하나, 보다 바람직하게는 100Å~300Å의 두께로 스핀코팅을 이용할 수 있다.
본 발명에서 불소계 고분자 박막(4)은 스핀코팅, 딥 코팅, 프린팅, 잉크젯 또는 롤 코팅 등의 습식공정에 의해 형성될 수 있으나, 반드시 이들 방법으로 제한되는 것은 아니다.
본 발명자의 연구에 따르면, 전술한 불소계 고분자 박막을 포함하는 OTFT는 전하 이동도 및 On/Off Ratio가 높아 기존의 통상적인 고분자 반도체를 이용한 OTFT보다 우수하다. 특히, 게이트 절연층, 불소계 고분자 박막 및 유기 반도체층의 형성 과정이 프린팅 또는 스핀코팅 등 통상의 습식공정에 의해 이루어질 수 있으면서도, 그 성능은 화학증착 등의 번거로운 공정에 의해서만 형성될 수 있는 a-Si TFT에 필적한다.
본 발명에 따른 OTFT 소자의 유기 반도체층(5)을 형성하는 물질로는 습식 공정이 가능한 폴리티오펜계 유도체를 중심으로 한 공지된 모든 고분자계 재료를 사용하여 제조될 수 있다. 즉, 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리아세틸렌, 폴리피롤, 폴리페닐렌비닐렌 또는 이들의 유도체를 예로 들 수 있다. 이 때 유기 반도체층은 스크린 인쇄법, 프린팅법, 스핀 코팅법, 딥코팅, 잉크 분사법을 통하여 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상기 유기박막 트랜지스터의 구조는 특별히 제한되는 것은 아니나, 탑 컨택 구조, 바텀 컨택 구조, 또는 탑 게이트 구조를 예로 들 수 있다.
본 발명의 한 바람직한 구현예에 따른 OTFT는 기판 상에 게이트 전극을 준비하고, 상기 게이트 전극 위에 게이트 절연층을 스핀코팅, 프린팅 등 습식공정에 의해 형성하고, 상기 게이트 절연층과 유기 반도체층의 계면에 불소계 고분자 박막을 습식 공정에 의해 형성한 다음, 그 위에 유기 반도체층을 형성하고 소스 드레인 전극을 형성함으로써 제조할 수 있다
본 발명의 방법에서 제조할 수 있는 유기 박막 트랜지스터의 구조는 특정 형 식에 한정되는 것이 아니다. 즉, 1) 기판에 게이트 전극을 형성하는 단계; 2) 상기 게이트 전극 위에 게이트 절연층을 형성하는 단계; 3) 상기 게이트 절연층 위에 불소계 고분자 박막을 형성하는 단계; 4) 상기 불소계 고분자 박막 위에 고분자 반도체를 이용하여 유기 반도체층을 형성하는 단계; 및 5) 상기 유기 반도체층 위에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계를 순차적으로 진행하여, 탑 컨택(Top Contact) 구조의 유기 박막 트랜지스터를 제조할 수도 있지만, 상기 1) 내지 3)단계까지는 동일하고 4) 상기 불소계 고분자 박막 위에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계; 및 5) 상기 절연층 및 소스/드레인 전극 위에 고분자 반도체를 이용하여 유기 반도체층을 형성하는 단계를 진행하여 바텀 컨택(Bottom Contact) 구조의 소자를 제조할 수도 있다. 또한 1) 기판 위에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계; 2) 소스/드레인 전극사이에 고분자 반도체를 이용한 유기 반도체층을 형성하는 단계; 3) 소스/드레인 전극 및 유기 반도체층 위에 불소계 고분자를 형성하는 단계; 4) 상기 불소계 고분자 박막위에 절연층을 형성하는 단계; 5) 절연층 위에 게이트 전극을 형성하는 단계를 순차적으로 진행하여 탑 컨택(Top Gate) 구조의 소자를 제조할 수도 있다.
이하, 구체적인 실시예를 통해 본 발명의 구성 및 효과를 보다 상세히 설명하고자 하나, 하기 실시예는 설명을 목적으로 한 것으로 본 발명의 범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.
제조예 1: 불소계 고분자 박막 형성용 조성물의 제조(1)
(1) 3,4-디플루오로-벤조산 4-(2-클로로카르보닐-비닐)-페닐 에스테르(3,4-Difluoro-benzoic acid 4-(2-chlorocarbonyl-vinyl)-phenyl ester)의 합성
3,4-디플루오로-벤조산 4-(2-클로로카르보닐-비닐)-페닐 에스테르 10g (21.68mmol)을 메틸렌클로라이드 200ml에 녹인 후 티오닐클로라이드(Thionyl chloride; SOCl2) 2.84g (23.848mmol)을 넣고 35℃에서 6시간 동안 교반한 다음 용매를 제거하였다. 진공 건조 한 후, 원하는 (1)의 화합물을 얻었다. (수율 90%)
(2) 말레이미드-스티렌 공중합 유도체(Maleimide-styrene copolymer derivative )의 합성
폴리하이드록시말레이미드-폴리하이드록시스티렌(Polyhydroxymaleimide- polyhydroxystyrene) 2.74g (9.033mmol)을 N-메틸피롤리돈(N-Methylpyrrolidone; NMP) 50ml에 녹인 후 0℃로 낮춘 다음 트리에틸아민(Triethylamine; Et3N) 3.291g (32.52mmol)을 넣고 30분 동안 교반한 다음 (1) 3,4-디플루오로-벤조산 4-(2-클로로카르보닐-비닐)-페닐 에스테르 6.995g (21.679mmol)를 넣고 4시간 동안 상온에서 교반하였다. 반응 용액을 물과 메탄올에 붓고 얻어진 고체를 걸러 주었다. 물로 여러 번 씻어 준 후 진공 건조하여 원하는 (2)의 화합물을 얻었다. (수율 60%)
이러한 반응 스킴은 하기 반응식 1로 나타낼 수 있다.
Figure 112005001023386-PAT00009
제조예 2: 불소계 고분자 박막 형성용 조성물의 제조(2)
(1)4-[6-(3,4,5-트리플루오로-페녹시)-헥실옥시]-벤조산(4-[6-(3,4,5-Trifluoro- phenoxy)-hexyloxy]-benzoic acid) 의 합성
4-[6-(3,4,5-트리플루오로-페녹시)-헥실옥시]-벤조산 에틸 에스테르(4-[6-(3,4,5-Trifluoro-phenoxy)-hexyloxy]-benzoic acid ethyl ester) 2.75g 을 1,4-디옥산(1,4-Dioxane) 100ml에 녹인 후 NaOH 1.0M 용액 100ml를 넣고 하루 동안 교반하였다. 반응용액에 10% HCl 용액으로 산성화한 다음 고체를 걸러 주었다. 에탄올로 재결정하여 4-[6-(3,4,5-트리플루오로-페녹시)-헥실옥시]-벤조산을 얻었다. (수율 62%)
(2)4-[6-(3,4,5-트리플루오로-페녹시)-헥실옥시]-벤조일클로라이드(4-[6-(3,4,5- Trifluoro-phenoxy)-hexyloxy]-benzoyl chloride)의 합성
4-[6-(3,4,5-트리플루오로-페녹시)-헥실옥시]-벤조산 10g (27.148mmol)을 메틸렌클로라이드(Methylene chloride) 200ml에 녹인 후 티오닐 클로라이드(Thionyl chloride) 3.55g (29.862mmol)을 넣고 35℃에서 6시간 동안 교반한 다음 용매를 제거하였다. 진공 건조 한 후 원하는 (1)의 화합물을 얻었다. (수율 95%)
(3)말레이미드-스티렌 공중합 유도체(Maleimide-styrene copolymer derivative)의 합성
폴리하이드록시말레이미드-폴리하이드록시스티렌(Polyhydroxymaleimide- polyhydroxystyrene) 2.74g (9.033mmol)을 N-메틸피롤리돈 50ml에 녹인 후 0℃로 낮춘 다음 트리에틸아민 3.291g (32.52mmol)을 넣고 30분 동안 교반한 다음 (2) 4-[6-(3,4,5-트리플루오로-페녹시)-헥실옥시]-벤조일클로라이드 8.385g (21.679mmol)를 넣고 4시간 동안 상온에서 교반 하였다. 반응 용액을 물과 메탄올에 붓고 얻어진 고체를 걸러 주었다. 물로 여러 번 씻어 준 후 진공 건조하여 원하는 (2)의 화합물을 얻었다. (수율 71%)
이러한 반응 스킴은 하기 반응식 2로 나타낼 수 있다.
Figure 112005001023386-PAT00010
실시예 1
알루미늄으로 이루어진 게이트 전극을 포함한 유리 기판 상에 폴리비닐페닐계 공중합체에 아크릴계 가교제를 블렌드한 유기절연체 조성물을 이용하여 스핀 코팅 방법으로 코팅하여 7,000Å 두께의 절연층을 형성한 다음, 질소분위기 하에서 온도를 100℃로 하여 1시간 베이킹하여 총 두께 6,000Å의 게이트 절연층을 형성하였다. 그 위에 상기 제조예 1의 조성물을 시클로헥사논에 2wt%로 용해시켜 3,000rpm에서 스핀 코팅법으로 300Å 두께로 코팅한 후 150℃에서 10분 동안 경화시켰다. 제조된 불소계 고분자 박막 상에, 스핀코팅 방식을 이용하여 500Å두께로 폴리티오펜계 유도체인 고분자 반도체 물질로 유기 반도체층을 형성하였다. 활성층의 형성은 질소 분위기의 조건하에 수행하였다. 상기 제조된 활성층 상에 채널길이 100㎛, 채널폭 1㎜인 새도우 마스크로 탑 컨택(top contact) 방식에 의해 Au로 소스/드레인 전극을 형성함으로써 OTFT를 제작하였다. 제조된 OTFT의 전하이동도, 문 턱전압, 및 Ion/Ioff 비율을 다음과 같이 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
* 전하 이동도 및 문턱전압
전하 이동도는 하기 포화영역(saturation region) 전류식으로부터 (ISD)1/2 과 VG를 변수로 한 그래프를 얻고 그 기울기로부터 구하였다:
Figure 112005001023386-PAT00011
상기 식에서, ISD는 소스-드레인 전류이고, μ 또는 μFET는 전하 이동도이며, Co는 산화막 정전용량이고, W는 채널 폭이며, L은 채널 길이이고, VG는 게이트 전압이며, VT는 문턱전압이다.
*Ion/Ioff 전류비는 계산 방법은 온 상태의 최대 전류 값과 오프 상태의 최소 전류 값의 비로 구하였다. 한편 Ion/Ioff 전류비는 하기 식으로 표현된다.
상기 식에서 Ion은 최대 전류 값이고, Ioff는 차단누설전류(off-state leakage current)이며, μ는 전하 이동도이고, σ는 박막의 전도도이며, q는 전하량이고, NA는 전하밀도이며, t는 반도체 막의 두께이고, C0는 절연막 정전용량이고, VD는 드레인 전압이다.
Ion/Ioff 전류비는 유전막의 유전율이 크고 두께가 작을수록 커지므로 유전막의 종류와 두께가 전류비를 결정하는데 중요한 요인이 된다. 차단누설전류 (off-state leakage current)인 Ioff는 오프 상태일 때 흐르는 전류로서, 오프 상태에서의 최소전류로 구하였다.
도 4는 실시예 1 및 비교예 1에서 수득한 OTFT의 전류전달특성 곡선을 도시한 것으로, 유효 유전율이 증가되었을 때, ISD 대 VG의 변화를 나타낸 것이다.
실시예 2
불소계 고분자 물질로 제조예 2에서 수득한 고분자 불소 화합물을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 OTFT를 제작하고 전하이동도, 문턱전압, 및 Ion/Ioff 비율을 다음과 같이 측정하여 하기 표 1에 나타내었다.
도 5는 실시예 2 및 비교예 1에서 수득한 OTFT의 전류전달특성 곡선을 도시한 것으로, 유효 유전율이 증가되었을 때, ISD 대 VG의 변화를 나타낸 것이다.
비교예 1
불소계 고분자 박막을 형성하지 않은 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 OTFT를 제작하고 전하이동도, 문턱전압, 및 Ion/Ioff 비율을 다음과 같이 측정하여 하기 표 1에 나타내었다. 도 4 및 도 5에 유효 유전율이 증가되었을 때, ISD 대 VG의 변화를 실시예와 함께 도시하였다.
Figure 112005001023386-PAT00012
상기 표 1로부터 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 OTFT는 전하이동도는 높은 반면, 구동전압과 문턱전압이 낮으며 Ion/Ioff는 높고, 전기 절연특성도 우수하여 각종 전자소자에서 트랜지스터로서 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 유기 박막 트랜지스터는 전하 이동도 및 Ion/Ioff가 높으며, 유기 반도체 층의 형성 및 절연막 제조가 습식공정에 의해 용이하게 달성될 수 있어 공정 단순화 및 비용절감 효과를 제공할 수 있다.

Claims (11)

  1. 기판; 게이트 전극; 게이트 절연층; 유기 반도체층 및 소스/드레인 전극을 포함하는 유기 박막 트랜지스터에 있어서, 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위 및/또는 화학식 2로 표시되는 반복단위로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 반복단위로 이루어지는 고분자로서, 이때 상기 고분자를 구성하는 주쇄 또는 측쇄의 원자 중 탄소원자에 대한 불소원자의 비율이 5:1~30:1인 것을 특징으로 하는 화합물로 형성된 불소계 고분자 박막을 상기 게이트 절연층과 유기 반도체층의 계면에 포함하는 것을 특징으로 하는 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터:
    [화학식 1]
    Figure 112005001023386-PAT00013
    상기 식에서 X는 수소원자, 탄소수 1～14의 선형 또는 가지형 알킬기, 불소원자, 또는 염소원자이고, R은 하기 화학식 3으로 표시된다.
    [화학식 2]
    Figure 112005001023386-PAT00014
    상기 식에서 X는 수소원자, 탄소수 1～14의 선형 또는 가지형 알킬기, 불소원자, 또는 염소원자이고, Y는 산소원자 또는 탄소수 2～14의 알킬렌기이며, R은 하기 화학식 3으로 표시된다.
    [화학식 3]
    Figure 112005001023386-PAT00015
    상기 식에서, R1은 하기 화학식 4로 표시되는 작용기로 이루어진 군으로부터 선택되고, R2는 하기 화학식 5로 표시되는 작용기로 이루어진 군으로부터 선택되며, R3는 하기 화학식 6으로 표시되는 작용기로 이루어진 군으로부터 선택되고, k는 1 내지 3의 정수이며, l은 0 내지 5의 정수이고, 상기 R1, R2가 복수 개인 경우 각각의 R1, R2는 서로 다를 수 있다.
    [화학식 4]
    Figure 112005001023386-PAT00016
    상기 식에서 n은 0 내지 10의 정수이다.
    [화학식 5]
    Figure 112005001023386-PAT00017
    [화학식 6]
    Figure 112005001023386-PAT00018
    상기 식에서 X는 적어도 1개 이상 불소원자를 포함하여야 하며, X는 H, F, CF3, CHF2, CH2F, OCF3, OCHF2 또는 OCH2 F이고, m은 0～18의 정수이다.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 불소계 고분자 박막은 하기 화학식 7 또는 화학식 8로 표시되는 화합물인 것을 특징으로 하는 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터:
    [화학식 7]
    Figure 112005001023386-PAT00019
    [화학식 8]
    Figure 112005001023386-PAT00020
  3. 제 1항에 있어서, 상기 불소계 고분자 박막은 스핀코팅, 딥코팅, 프린팅 방식, 잉크젯 또는 롤 코팅에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 불소계 고분자 박막의 두께는 100Å~300Å인 것을 특징으로 하는 불고계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 게이트 절연층이 폴리비닐페놀(poly vinyl phenol), 폴리 메틸 메타크릴레이트 (poly methyl metacrylate), 폴리아크릴레이트(polyacrylate), 폴리 비닐알코올(poly vinyl alcohol), SiNx(0<x<4), SiO2, Al2O 3 및 이들의 유도체로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 유기 반도체층이 폴리티오펜, 폴리아닐린, 폴리아세틸렌, 폴리피롤, 폴리페닐렌비닐렌 및 이들의 유도체로 이루어지는 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 게이트 전극, 소스 전극 및 드레인 전극이 금(Au), 은(Ag), 알루미늄(Al), 니켈(Ni), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W), 인듐틴산화물(ITO), 폴리티오펜(polythiophene), 폴리아닐린(polyaniline), 폴리아세틸렌(polyacetylene), 폴리피롤(polypyrrole), 폴리페닐렌비닐렌(polyphenylene vinylene), PEDOT(polyethylenedioxythiophene) /PSS(polystyrenesulfonate) 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터.
  8. 제 1항에 있어서, 상기 기판이 유리, 실리콘 또는 플라스틱으로 이루어진 군에서 선택되는 것을 특징으로 하는 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터.
  9. 제 1항에 있어서, 상기 유기 박막 트랜지스터는 탑 컨택 구조, 바텀 컨택 구조 또는 탑 게이트 구조인 것을 특징으로 하는 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터.
  10. 게이트 전극, 게이트 절연층, 유기 반도체층, 및 소스/드레인 전극을 포함하는 유기 박막 트랜지스터를 제조함에 있어서, 상기 게이트 절연층과 유기 반도체층 사이에 하기 화학식 1로 표시되는 반복단위 및 화학식 2로 표시되는 반복단위로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 반복단위로 이루어지는 고분자로서, 이때 상기 고분자를 구성하는 주쇄 또는 측쇄의 원자 중 탄소원자에 대한 불소원자의 비율이 5:1~30:1인 것을 특징으로 하는 화합물로 코팅하여 불소계 고분자 박막을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기박막 트랜지스터의 제조방법:
    [화학식 1]
    Figure 112005001023386-PAT00021
    상기 식에서 X는 수소원자, 탄소수 1～14의 선형 또는 가지형 알킬기, 불소원자, 또는 염소원자이고, R은 하기 화학식 3으로 표시된다.
    [화학식 2]
    Figure 112005001023386-PAT00022
    상기 식에서 X는 수소원자, 탄소수 1～14의 선형 또는 가지형 알킬기, 불소원자, 또는 염소원자이고, Y는 산소원자 또는 탄소수 2～14의 알킬렌기이며, R은 하기 화학식 3으로 표시된다.
    [화학식 3]
    Figure 112005001023386-PAT00023
    상기 식에서, R1은 하기 화학식 4로 표시되는 작용기로 이루어진 군으로부터 선택되고, R2는 하기 화학식 5로 표시되는 작용기로 이루어진 군으로부터 선택되며, R3는 하기 화학식 6으로 표시되는 작용기로 이루어진 군으로부터 선택되고, k는 1 내지 3의 정수이며, l은 0 내지 5의 정수이고, 상기 R1, R2가 복수 개인 경우 각각의 R1, R2는 서로 다를 수 있다.
    [화학식 4]
    Figure 112005001023386-PAT00024
    상기 식에서 n은 0 내지 10의 정수이다.
    [화학식 5]
    Figure 112005001023386-PAT00025
    [화학식 6]
    Figure 112005001023386-PAT00026
    상기 식에서 X는 적어도 1개 이상 불소원자를 포함하여야 하며, X는 H, F, CF3, CHF2, CH2F, OCF3, OCHF2 또는 OCH2 F이고, m은 0～18의 정수이다.
  11. 제 10항에 있어서, 상기 유기 박막 트랜지스터는 탑 컨택(top contact) 구조, 바텀 컨택(bottom contact) 구조 또는 탑 게이트(top gate) 구조인 것을 특징으로 하는 유기 박막 트랜지스터의 제조방법.
KR1020050001759A 2005-01-07 2005-01-07 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터 KR101086159B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050001759A KR101086159B1 (ko) 2005-01-07 2005-01-07 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터
US11/296,704 US7364940B2 (en) 2005-01-07 2005-12-08 Organic thin film transistor including fluorine-based polymer thin film and method of fabricating the same
EP05257977A EP1679754B1 (en) 2005-01-07 2005-12-22 Organic thin film transistor including fluorine-based polymer thin film
DE602005004752T DE602005004752T2 (de) 2005-01-07 2005-12-22 Organischer Dünnfilmtransistor welcher einen dünnen Fluoropolymerfilm enthält
JP2006000318A JP4902203B2 (ja) 2005-01-07 2006-01-05 フッ素系高分子薄膜を含む有機薄膜トランジスタ及びフッ素系高分子薄膜を含む有機薄膜トランジスタの製造方法
CNB2006100036371A CN100514696C (zh) 2005-01-07 2006-01-09 包括氟类聚合物薄膜的有机薄膜晶体管及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050001759A KR101086159B1 (ko) 2005-01-07 2005-01-07 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060081443A true KR20060081443A (ko) 2006-07-13
KR101086159B1 KR101086159B1 (ko) 2011-11-25

Family

ID=36101287

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050001759A KR101086159B1 (ko) 2005-01-07 2005-01-07 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7364940B2 (ko)
EP (1) EP1679754B1 (ko)
JP (1) JP4902203B2 (ko)
KR (1) KR101086159B1 (ko)
CN (1) CN100514696C (ko)
DE (1) DE602005004752T2 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101445876B1 (ko) * 2008-02-19 2014-09-29 삼성전자주식회사 유기 절연체 조성물, 이를 이용하는 유기 절연층 및 유기 박막 트랜지스터
KR20170041064A (ko) * 2015-10-06 2017-04-14 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터, 그 제조 방법, 그리고 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 전자 장치

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101151096B1 (ko) * 2006-11-30 2012-06-01 삼성전자주식회사 표면 수식된 탄소나노튜브를 이용한 유기박막 트랜지스터
KR100947702B1 (ko) * 2003-02-26 2010-03-16 삼성전자주식회사 경화성 작용기로 표면수식된 탄소나노튜브를 이용한패턴박막 형성방법 및 고분자 복합체의 제조방법
US20060231908A1 (en) * 2005-04-13 2006-10-19 Xerox Corporation Multilayer gate dielectric
US8138075B1 (en) 2006-02-06 2012-03-20 Eberlein Dietmar C Systems and methods for the manufacture of flat panel devices
KR101186725B1 (ko) * 2006-02-21 2012-09-28 삼성전자주식회사 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터 및 이의 제조방법
WO2007099690A1 (ja) * 2006-02-28 2007-09-07 Pioneer Corporation 有機トランジスタ及びその製造方法
KR101224723B1 (ko) 2006-09-15 2013-01-21 삼성전자주식회사 유기 절연막 조성물, 이를 이용하여 제조된 유기 절연막 및유기 박막 트랜지스터
KR20080033780A (ko) * 2006-10-13 2008-04-17 삼성전자주식회사 다성분계 탄소나노튜브-고분자 복합체, 이를 형성하기 위한조성물 및 그 제조방법
KR101279927B1 (ko) * 2006-10-16 2013-07-04 엘지디스플레이 주식회사 액정표시장치용 어레이 기판 및 그 제조방법
EP1936712A1 (en) * 2006-12-23 2008-06-25 ETH Zürich Organic field-effect transistors with polymeric gate dielectric and method for making same
CN100456517C (zh) * 2007-01-23 2009-01-28 中国科学院长春应用化学研究所 轴向取代酞菁化合物用于制备有机薄膜晶体管的应用
KR101316291B1 (ko) 2007-02-16 2013-10-08 삼성전자주식회사 공중합체, 유기절연층 조성물 및 그를 이용하여 제조된유기 절연층 및 유기 박막 트랜지스터
CN101022152B (zh) * 2007-03-20 2011-03-09 广州新视界光电科技有限公司 聚合物电解质薄膜晶体管
JP5320746B2 (ja) * 2007-03-28 2013-10-23 凸版印刷株式会社 薄膜トランジスタ
KR101475097B1 (ko) * 2007-04-25 2014-12-23 메르크 파텐트 게엠베하 전자 디바이스의 제조 방법
GB0709093D0 (en) * 2007-05-11 2007-06-20 Plastic Logic Ltd Electronic device incorporating parylene within a dielectric bilayer
US20090001356A1 (en) * 2007-06-29 2009-01-01 3M Innovative Properties Company Electronic devices having a solution deposited gate dielectric
US7879688B2 (en) * 2007-06-29 2011-02-01 3M Innovative Properties Company Methods for making electronic devices with a solution deposited gate dielectric
FR2919521B1 (fr) * 2007-08-01 2012-03-09 Commissariat Energie Atomique Couche d'accroche sur des polymeres fluores
TWI345671B (en) * 2007-08-10 2011-07-21 Au Optronics Corp Thin film transistor, pixel structure and liquid crystal display panel
GB2458940B (en) * 2008-04-03 2010-10-06 Cambridge Display Tech Ltd Organic thin film transistors
CN100568574C (zh) * 2008-06-19 2009-12-09 中国科学院化学研究所 一种有机场效应晶体管及其制备方法与应用
US7855097B2 (en) * 2008-07-11 2010-12-21 Organicid, Inc. Method of increasing yield in OFETs by using a high-K dielectric layer in a dual dielectric layer
JP5630036B2 (ja) 2009-05-07 2014-11-26 セイコーエプソン株式会社 有機トランジスター、有機トランジスターの製造方法、電気光学装置および電子機器
GB2474827A (en) * 2009-08-04 2011-05-04 Cambridge Display Tech Ltd Surface modification
TW201126606A (en) * 2009-09-15 2011-08-01 Sumitomo Chemical Co Photocrosslinkable organic thin-film transistor insulation layer material
US8211782B2 (en) * 2009-10-23 2012-07-03 Palo Alto Research Center Incorporated Printed material constrained by well structures
KR101603768B1 (ko) * 2009-12-22 2016-03-15 삼성전자주식회사 트랜지스터와 그 제조방법 및 트랜지스터를 포함하는 평판표시장치
JP2011216864A (ja) * 2010-03-15 2011-10-27 Canon Inc 半導体装置とその製造方法
JP6061858B2 (ja) * 2010-10-07 2017-01-18 ジョージア・テック・リサーチ・コーポレーション 電界効果トランジスタおよびその製造方法
CN102637825B (zh) * 2012-04-24 2015-03-04 中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 一种有机薄膜晶体管的制备方法
US8692238B2 (en) 2012-04-25 2014-04-08 Eastman Kodak Company Semiconductor devices and methods of preparation
WO2015191293A1 (en) 2014-06-11 2015-12-17 Eastman Kodak Company Devices having dielectric layers with thiosulfate-containing polymers
WO2017013691A1 (ja) * 2015-07-17 2017-01-26 株式会社Ｊｏｌｅｄ 薄膜トランジスタ及び薄膜トランジスタの製造方法
KR20170059199A (ko) * 2015-11-20 2017-05-30 삼성전자주식회사 유기 박막 트랜지스터의 제조방법, 유기 박막 트랜지스터, 그리고 박막의 표면 처리 장치
US11222959B1 (en) * 2016-05-20 2022-01-11 Hrl Laboratories, Llc Metal oxide semiconductor field effect transistor and method of manufacturing same
CN108417713A (zh) * 2018-02-28 2018-08-17 北京大学深圳研究生院 一种含双层介电层的有机薄膜晶体管及其制备方法
CN108470830A (zh) * 2018-03-26 2018-08-31 湖北大学 一种有机无机杂化薄膜晶体管及其制备方法
CN108493229A (zh) * 2018-05-31 2018-09-04 京东方科技集团股份有限公司 显示基板及其制备方法、显示装置
US20220045274A1 (en) * 2020-08-06 2022-02-10 Facebook Technologies Llc Ofets having organic semiconductor layer with high carrier mobility and in situ isolation

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5981970A (en) * 1997-03-25 1999-11-09 International Business Machines Corporation Thin-film field-effect transistor with organic semiconductor requiring low operating voltages
US6215130B1 (en) * 1998-08-20 2001-04-10 Lucent Technologies Inc. Thin film transistors
JP2001094107A (ja) 1999-09-20 2001-04-06 Hitachi Ltd 有機半導体装置及び液晶表示装置
KR100739366B1 (ko) * 1999-12-20 2007-07-16 엘지.필립스 엘시디 주식회사 박막 트랜지스터 및 그 제조방법
JP4090716B2 (ja) * 2001-09-10 2008-05-28 雅司 川崎 薄膜トランジスタおよびマトリクス表示装置
WO2003052841A1 (en) * 2001-12-19 2003-06-26 Avecia Limited Organic field effect transistor with an organic dielectric
JP4136482B2 (ja) * 2002-06-20 2008-08-20 キヤノン株式会社 有機半導体素子、その製造方法および有機半導体装置
US6803262B2 (en) 2002-10-17 2004-10-12 Xerox Corporation Process using self-organizable polymer
US7098525B2 (en) * 2003-05-08 2006-08-29 3M Innovative Properties Company Organic polymers, electronic devices, and methods
KR100995451B1 (ko) * 2003-07-03 2010-11-18 삼성전자주식회사 다층 구조의 게이트 절연막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터
JP2005136383A (ja) * 2003-10-09 2005-05-26 Canon Inc 有機半導体素子、その製造方法および有機半導体装置
KR101012950B1 (ko) 2003-10-15 2011-02-08 삼성전자주식회사 유기 절연체 형성용 조성물 및 이를 이용하여 제조된 유기절연체
KR20050058062A (ko) 2003-12-11 2005-06-16 삼성전자주식회사 유기절연막 형성용 조성물 및 이를 사용하여 제조된유기절연막
US7282735B2 (en) * 2005-03-31 2007-10-16 Xerox Corporation TFT having a fluorocarbon-containing layer

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101445876B1 (ko) * 2008-02-19 2014-09-29 삼성전자주식회사 유기 절연체 조성물, 이를 이용하는 유기 절연층 및 유기 박막 트랜지스터
KR20170041064A (ko) * 2015-10-06 2017-04-14 삼성전자주식회사 박막 트랜지스터, 그 제조 방법, 그리고 상기 박막 트랜지스터를 포함하는 전자 장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE602005004752T2 (de) 2009-03-05
KR101086159B1 (ko) 2011-11-25
EP1679754B1 (en) 2008-02-13
DE602005004752D1 (de) 2008-03-27
CN1825651A (zh) 2006-08-30
US7364940B2 (en) 2008-04-29
CN100514696C (zh) 2009-07-15
JP4902203B2 (ja) 2012-03-21
JP2006191115A (ja) 2006-07-20
EP1679754A1 (en) 2006-07-12
US20060151781A1 (en) 2006-07-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101086159B1 (ko) 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터
KR101186725B1 (ko) 불소계 고분자 박막을 포함하는 유기 박막 트랜지스터 및 이의 제조방법
JP5054885B2 (ja) 多層構造のゲート絶縁膜を含んだ有機薄膜トランジスタ
JP4304033B2 (ja) 有機ゲート絶縁膜およびこれを用いた有機薄膜トランジスタ
JP3304299B2 (ja) 薄膜トランジスタ・デバイスの構造
US7750342B2 (en) Insulating organic polymer, organic insulating layer formed using the insulating polymer, and organic thin film transistor comprising the insulating layer
KR101508780B1 (ko) 유기 박막 트랜지스터의 제조방법 및 그에 의해 제조된 유기 박막 트랜지스터
US20060147715A1 (en) Composition for preparing organic insulator
KR101316291B1 (ko) 공중합체, 유기절연층 조성물 및 그를 이용하여 제조된유기 절연층 및 유기 박막 트랜지스터
US7671083B2 (en) P-alkoxyphenylen-thiophene oligomers as organic semiconductors for use in electronic devices
KR101462526B1 (ko) 유기 반도체 재료 및 전계 효과 트랜지스터 그리고 그의 제조 방법
US7564053B2 (en) Photo-reactive organic polymeric gate insulating layer composition and organic thin film transistor using the same
KR100889020B1 (ko) 다층 구조의 게이트 절연체를 포함하는 박막 트랜지스터
KR101102222B1 (ko) 전기장 처리를 이용한 유기 박막 트랜지스터의 제조방법
KR100572854B1 (ko) 광반응성 유기고분자 게이트 절연막 조성물 및 이를이용한 유기박막 트랜지스터
JP2008311637A (ja) 有機薄膜トランジスタ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141022

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151020

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161018

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171019

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181024

Year of fee payment: 8