TW201937771A - 半導體元件及其製造方法、以及無線通訊裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明的目的在於簡易且以低成本來提供一種可增加於源極電極·汲極電極間流經的電流的半導體元件。半導體元件為包括：絕緣性基材、閘極電極、源極電極、與源極電極隔開而設置的汲極電極、以與源極電極及汲極電極的一部分相接的方式設置於封閉區域的半導體塗佈層、以及將半導體塗佈層與閘極電極絕緣的閘極絕緣層的半導體元件，且源極電極與汲極電極的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域為與封閉區域的形狀相對應的形狀。

Description

半導體元件及其製造方法、以及無線通訊裝置
發明是有關於一種半導體元件及其製造方法、以及包括該半導體元件的無線通訊裝置。
近年來，作為非接觸型標籤，正在推進開發使用無線射頻識別（Radio Frequency IDentification，RFID）技術的無線通訊系統。於RFID系統中，於稱為讀寫器的無線收發機與RFID標籤之間進行無線通訊。
RFID標籤被期待用於物流管理、商品管理、及防止扒竊等多種用途中，於交通卡等積體電路（integrated circuit，IC）卡或商品標籤等中開始導入。RFID標籤具有IC晶片、及用於與讀寫器進行無線通訊的天線。設置於標籤內的天線接收由讀寫器發送的載波，藉此使IC晶片內的驅動電路動作。
RFID標籤被期待於各種商品中使用。為了將RFID標籤用於所有商品中，必須減少製造成本。為了減少製造成本，正在研究改善使用真空或高溫的先前的製造製程，而使用塗佈技術或印刷技術的可撓性、廉價且可實現小型化的方法。具體而言，提出於IC晶片內的驅動電路中使用成形性優異的有機半導體作為半導體層的場效型電晶體（以下，為FET（field effect transistor））。
作為FET，提出有頂部閘極結構，即：於基板上設置有源極電極及汲極電極、與半導體層，且於各自的上層依次積層有閘極絕緣層、及閘極電極，以及底部閘極結構，即：於基板上依次積層有閘極電極及閘極絕緣層，且於各自的上層設置有源極電極及汲極電極、與半導體層（參照專利文獻1）。於專利文獻1中，於基板上形成半導體層時，可使用將包含有機半導體材料的液體塗佈於基板上後進行固化及硬化的方法、所謂的塗佈法。
於該塗佈法中，可藉由以墨水的形式利用有機半導體，利用噴墨技術或屏蔽（screening）技術等而於可撓性基板上直接形成電路圖案。另外，可於大氣中使用，故可實現半導體層的形成步驟的簡化、及電晶體的低成本化。因此，正在研究代替先前的無機半導體而使用有機半導體、或適合於使用塗佈法而製造的情況的碳奈米管（carbon nanotube，CNT）的FET（參照專利文獻2）。
一般而言，於FET中，若使作為源極電極與汲極電極之間的距離的通道長變短，或於源極電極與汲極電極之間相對於通道長而使正交的方向的通道寬度變長，則電流容易流經源極電極與汲極電極之間，因此可提高電氣特性。因此，於薄膜電晶體中提出一種於通道形成用的非晶矽薄膜上方或下方將具有多個齒部與將該些齒部連結的連結部並形成為梳齒狀的汲極電極與源極電極以相互嚙入的方式設置的構成（參照專利文獻3）。
然而，藉由塗佈法、特別是噴墨技術而形成的半導體塗佈層的形狀成為大致圓形。因此，若將通道形成用的半導體塗佈層塗佈於先前的梳齒狀的電極，則於半導體塗佈層中出現未得到有效利用的區域，並且半導體塗佈層的面積變大而半導體元件實現大型化。
因此，為了解決該問題，於專利文獻1中記載的技術中，藉由控制基板表面的潤濕性，或沿著所期望的圖案的輪廓而設置阻擋結構（堤結構），來控制基板表面的液體的行為。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2004-6782號公報
[專利文獻2]國際公開第2009/139339號
[專利文獻3]日本專利特開2004-356646號公報
[發明所欲解決之課題]
然而，於所述控制潤濕性或設置阻擋結構的方法中，需要與構成FET的各部的形成分開而形成控制潤濕性的區域或形成阻擋結構。特別是於控制潤濕性的區域或阻擋結構的形成時，需要使用光微影法，因此存在FET的製造步驟複雜、且生產性下降的問題。
本發明是鑒於所述課題而成者，其目的在於提供一種於不使場效電晶體的製造步驟複雜或增大半導體塗佈層的面積的情況下，藉由簡易且低成本的構成可增加於源極電極與汲極電極之間流經的電流的半導體元件及其製造方法、以及包括該半導體元件的無線通訊裝置。
[解決課題之手段]
為了解決所述課題，並達成所述目的，本發明的一實施方式的半導體元件為包括：絕緣性基材、閘極電極、源極電極、與所述源極電極隔開而設置的汲極電極、以與所述源極電極及所述汲極電極的一部分相接的方式設置於封閉區域的半導體塗佈層、以及將所述半導體塗佈層與所述閘極電極絕緣的閘極絕緣層的半導體元件，所述源極電極與所述汲極電極的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域為與所述封閉區域的形狀相對應的形狀。
本發明的一實施方式的半導體元件於所述發明中，所述重覆區域的形狀與所述封閉區域的形狀大致相等。
本發明的一實施方式的半導體元件於所述發明中，所述重覆區域中的所述源極電極與所述汲極電極之間的相向區域為其中一者的凸部與另一者的凹部相向的凹凸形狀。
本發明的一實施方式的半導體元件於所述發明中，所述重覆區域中的所述源極電極與所述汲極電極之間的相向區域具有其中一者的並列的多個凸部與另一者的並列的多個凹部分別相向而成的連續的凹凸形狀。
本發明的一實施方式的半導體元件於所述發明中，所述重覆區域中的所述源極電極與所述汲極電極之間的相向區域具有其中一者的並列的多個凸部與另一者的並列的多個凹部分別相向而成的離散的形狀。
本發明的一實施方式的半導體元件於所述發明中，所述相向區域的凹凸形狀為梳齒狀、波狀、鋸齒狀、或三角波狀。
本發明的一實施方式的半導體元件於所述發明中，所述相向區域的凹凸形狀為不均勻的凹凸連續的凹凸形狀。
本發明的一實施方式的半導體元件於所述發明中，所述重覆區域為所述相向區域及將所述相互錯開而配置的部分的外緣平滑地連結的曲線的內側的區域，所述重覆區域的形狀為大致圓狀或大致橢圓狀。
本發明的一實施方式的半導體元件於所述發明中，所述重覆區域中的所述源極電極及所述汲極電極的形狀為沿著徑向相互錯開而排列的螺旋形狀。
本發明的一實施方式的半導體元件於所述發明中，所述封閉區域的形狀為覆蓋所述重覆區域的大致圓狀或大致橢圓狀。
本發明的一實施方式的半導體元件於所述發明中，所述半導體塗佈層含有選自由碳奈米管、石墨烯、富勒烯、及有機半導體所組成的群組中的一種以上。
本發明的一實施方式的半導體元件於所述發明中，所述半導體塗佈層包含在表面的至少一部分中附著有共軛系聚合體的碳奈米管。
本發明的一實施方式的半導體元件的製造方法為製造所述發明中的半導體元件的半導體元件的製造方法，且藉由塗佈法來形成所述半導體塗佈層。
本發明的一實施方式的無線通訊裝置包括所述發明的半導體元件。
[發明的效果]
根據本發明，源極電極與汲極電極的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域的形狀為與和源極電極及汲極電極的一部分相接而設置於封閉區域的半導體塗佈層的形狀相對應的形狀，藉此與具有控制潤濕性的區域或隔離壁結構的半導體元件相比，於不增大半導體塗佈層的面積的情況下可增加於源極電極與汲極電極之間流經的電流。
以下，參照圖式來對本發明的實施形態進行說明。再者，以下的實施形態的所有圖中，對同一或相對應的部分標註同一符號。另外，本發明不受以下說明的實施形態的限定。
（第1實施形態）
首先，對本發明的第1實施形態的半導體元件進行說明。圖1A是表示該第1實施形態的半導體元件的示意剖面圖。如圖1A所示，第1實施形態的半導體元件為具有絕緣性基材1、閘極電極2、閘極絕緣層3、半導體塗佈層4、源極電極5、及汲極電極6而構成的場效電晶體（FET）。閘極電極2設置於絕緣性基材1上。閘極絕緣層3以覆蓋閘極電極2的方式設置。半導體塗佈層4以與在閘極絕緣層3上相互隔開而設置的源極電極5及汲極電極6的一部分相接的方式設置於封閉區域。半導體塗佈層4較佳為包含含有於表面的至少一部分中附著有共軛系聚合體的碳奈米管複合體的材料。閘極絕緣層3以將半導體塗佈層4與閘極電極2絕緣的方式構成。於第1實施形態中，半導體元件具有源極電極5與汲極電極6的至少一部分相互錯開而並列配置的重覆區域7。重覆區域7具有與設置有半導體塗佈層4的封閉區域的形狀相對應的形狀。另外，重覆區域7包含使源極電極5與汲極電極6相向的區域即相向區域7a。
圖1B是表示該第1實施形態的變形例的半導體元件的示意剖面圖。如圖1B所示，第1實施形態的變形例的半導體元件的閘極電極2的形狀為與相向區域7a的形狀相對應的形狀。
所述第1實施形態的半導體元件的結構為所謂的底部閘極·底部接觸結構，即為閘極電極2被配置於半導體塗佈層4的下方，且於半導體塗佈層4的下表面的一部分中連接有源極電極5及汲極電極6的配置。
（第2實施形態）
其次，對本發明的第2實施形態的半導體元件進行說明。圖2A是表示該第2實施形態的半導體元件的示意剖面圖。如圖2A所示，第2實施形態的半導體元件與第1實施形態不同，半導體塗佈層4於閘極絕緣層3上被設置於封閉區域。源極電極5及汲極電極6相互隔開，並設置於閘極絕緣層3及半導體塗佈層4上。源極電極5與汲極電極6的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域7具有與半導體塗佈層4的封閉區域的形狀相對應的形狀。重覆區域7包含使源極電極5與汲極電極6相向的區域即相向區域7a。半導體塗佈層4以於其上表面的部分中與源極電極5及汲極電極6的一部分相接的方式設置。其他構成與第1實施形態相同。
圖2B是表示該第2實施形態的變形例的半導體元件的示意剖面圖。如圖2B所示，於第2實施形態的變形例的半導體元件中，閘極電極2的形狀為與相向區域7a相對應的形狀。另外，半導體塗佈層4較佳為包含含有於表面的至少一部分中附著有共軛系聚合體的碳奈米管複合體的材料。
所述第2實施形態的半導體元件的結構為所謂的底部閘極·頂部接觸結構，即為閘極電極2被配置於半導體塗佈層4的下方，且於半導體塗佈層4的上表面的一部分中連接有源極電極5及汲極電極6的配置。
（第3實施形態）
其次，對本發明的第3實施形態的半導體元件進行說明。圖3A是表示該第3實施形態的半導體元件的示意剖面圖。如圖3A所示，第3實施形態的半導體元件與第1實施形態不同，源極電極5及汲極電極6相互隔開而設置於絕緣性基材1上。半導體塗佈層4以覆蓋源極電極5及汲極電極6的一部分的方式設置於封閉區域。以覆蓋半導體塗佈層4、源極電極5、及汲極電極6的方式設置有閘極絕緣層3。閘極電極2選擇性地設置於閘極絕緣層3上。源極電極5與汲極電極6的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域7為與半導體塗佈層4的封閉區域的形狀相對應的形狀。其他構成與第1實施形態相同。
圖3B是表示該第3實施形態的變形例的半導體元件的示意剖面圖。如圖3B所示，第3實施形態的變形例的半導體元件中，閘極電極2的形狀為與相向區域7a相對應的形狀。另外，半導體塗佈層4較佳為包含含有於表面的至少一部分中附著有共軛系聚合體的碳奈米管複合體的材料。
所述第3實施形態的半導體元件的結構為所謂的頂部閘極·底部接觸結構，即為閘極電極2被配置於半導體塗佈層4的上方，且於半導體塗佈層4的下表面的一部分中連接有源極電極5及汲極電極6的配置。
（第4實施形態）
其次，對本發明的第4實施形態的半導體元件進行說明。圖4A是表示該第4實施形態的半導體元件的示意剖面圖。如圖4A所示，於第4實施形態的半導體元件中，與第3實施形態不同，於絕緣性基材1上局部性地設置有半導體塗佈層4。半導體塗佈層4設置於封閉區域。於絕緣性基材1的上表面及半導體塗佈層4的上表面局部性地將源極電極5及汲極電極6相互隔開而設置。以覆蓋半導體塗佈層4、源極電極5、及汲極電極6的方式設置有閘極絕緣層3。於閘極絕緣層3上選擇性地設置有閘極電極2。源極電極5與汲極電極6的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域7為與半導體塗佈層4的封閉區域的形狀相對應的形狀。其他構成與第1實施形態相同。
圖4B是表示該第4實施形態的變形例的半導體元件的示意剖面圖。如圖4B所示，於第4實施形態的變形例的半導體元件中，閘極電極2的形狀為與相向區域7a相對應的形狀。另外，半導體塗佈層4較佳為包含含有於表面的至少一部分中附著有共軛系聚合體的碳奈米管複合體的材料。
所述第4實施形態的半導體元件的結構為所謂的頂部閘極·頂部接觸結構，即為閘極電極2被配置於半導體塗佈層4的上方，且於半導體塗佈層4的上表面的一部分中連接有源極電極5及汲極電極6的配置。
再者，本發明的半導體元件並不限定於所述實施形態，只要無特別說明，則以下的說明不論實施形態如何均共通。
（電極形狀）
圖5A是示意性地表示成為比較例的利用先前技術的半導體元件中的電極形狀的平面圖。圖5B是示意性地表示成為比較例的利用先前技術的半導體元件中的電極形狀及半導體塗佈層的平面圖。
如圖5A及圖5B所示，利用先前技術的半導體元件中，沿著作為絕緣性基材的一主面的上表面的面方向、換言之自絕緣性基材1上的積層結構中的沿著積層方向的上方觀看，源極電極25與汲極電極26隔開規定距離而設置。再者，於圖5A及圖5B中省略閘極電極的圖示。於源極電極25與汲極電極26之間的相向區域27a中的半導體塗佈層24中，載子進行移動。相向區域27a中的半導體塗佈層24所感應出的大部分載子沿著半導體塗佈層24與閘極絕緣層（未圖示）的界面移動。源極電極25與汲極電極26的隔開距離為載子的移動方向的長度，稱為通道長L。另一方面，於源極電極25與汲極電極26之間沿著與通道長L的方向正交的方向的長度稱為通道寬W。
如圖5B所示，於先前技術中，半導體塗佈層24中的相向區域27a以外的區域成為未有效用於載子的移動的區域。於先前技術的源極電極25及汲極電極26中，為了增加相向區域27a的通道寬W，需要增加半導體塗佈層24的面積。該情況下，半導體元件的面積亦增加。
關於所述方面，本發明者進行了努力研究，結果提出，設置使源極電極與汲極電極的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域，並將該重覆區域形成為與半導體塗佈層的封閉區域相對應的形狀。藉此，與先前技術相比，於不增加半導體塗佈層的面積的情況下，可實質上增加通道寬W，從而可增加可於源極電極與汲極電極之間流經的電流（源極·汲極間電流Id）。為了盡可能增加實質上的通道寬W，理想的是重覆區域的形狀與半導體塗佈層的封閉區域的形狀大致相等。進而，若考慮將後述的半導體塗佈層材料設為液狀材料，並藉由噴墨技術或屏蔽技術等來形成半導體塗佈層，則理想的是半導體塗佈層的封閉區域的形狀為覆蓋重覆區域的大致圓狀或大致橢圓狀。
更具體而言，於由包含於表面的至少一部分中附著有共軛系聚合體的碳奈米管複合體的材料構成半導體塗佈層的FET的情況下，可實現接通電流的增加、高的接通電流中的電流的接通/斷開比的提高、以及源極·汲極間電流Id的偏差的減少。所謂電流的接通/斷開比，是由電晶體的電流傳遞特性中的源極·汲極間電流Id的最大電流值與最小電流值之比（lon/loff）表示。電流的接通/斷開比越大，表示作為開關的功能越優異，亦可進行驅動時需要大電流的方式的驅動，故較佳為104 以上。
於CNT-FET中，通道包括多根CNT彼此連續地接觸而成的網路，該網路將源極電極與汲極電極連接，並控制CNT的網路的密度，藉此可調整FET特性。先前，於CNT-FET中採用增加網路的密度的方法以獲得高的接通電流，但斷開電流亦變高，電流的接通/斷開比下降，因此難以實現高的接通電流下的高接通/斷開比。
因此，本發明者進行努力研究，提出設置使源極電極與汲極電極的至少一部分相互錯開而並列的重覆區域，並使該重覆區域為與半導體塗佈層的封閉區域相對應的形狀。藉此，增加有效的通道寬W，藉由接通電流的增加、高的接通電流下的接通/斷開比的提高、以及網路區域的增加所帶來的均勻性的提高而實現源極·汲極間電流Id的偏差的減少。因此，藉由製作具有本發明者所提出的電極形狀的CNT-FET，可減少高的FET特性與FET間的性能的偏差。進而，藉由使具有本發明者所提出的電極形狀的CNT-FET並列，亦可實現驅動時需要大電流的方式的開關。
若進行更具體的說明，則於半導體塗佈層4的封閉區域內增大重覆區域7的通道寬W時，重覆區域7理想的是與封閉區域的形狀相對應的凹凸形狀或螺旋形狀。
此處，所謂重覆區域，為源極電極與汲極電極的至少一部分相互錯開而配置的區域，且規定為將相互錯開而配置的部分的外緣平滑地連結的內側的區域。換言之，重覆區域為包含相互錯開而配置的源極電極及汲極電極的部分、與作為源極電極與汲極電極之間的區域的相向區域的區域，且為將相互錯開而配置的部分的源極電極及汲極電極與相向區域的最外側的邊緣平滑地連結的曲線的內側區域。重覆區域的形狀並無特別限定，較佳為由大致圓狀或大致橢圓狀來規定。
另外，於FET等半導體元件中，半導體塗佈層4中的源極電極5與汲極電極6的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域7中的相向區域7a成為供載子移動的區域。半導體塗佈層4的相向區域7a所感應出的大部分載子沿著半導體塗佈層4與閘極絕緣層3的界面移動。以下，於重覆區域7中載子的移動方向的長度、即源極電極5與汲極電極6之間的距離稱為通道長L，源極電極5與汲極電極6之間沿著與通道長L的方向正交的方向的長度稱為通道寬W。
（第5實施形態）
其次，對本發明的第5實施形態的半導體元件中的電極形狀進行說明。圖6A是示意性地表示該第5實施形態的半導體元件中的使凹凸並列的形狀的電極的平面圖，圖6B是示意性地表示使凹凸並列的形狀的電極及半導體塗佈層的平面圖。如圖6A及圖6B所示，重覆區域7中的源極電極5與汲極電極6相互錯開而配置。源極電極5與汲極電極6之間的相向區域7a為各自的凸部與凹部相互相向並且並列地排列的凹凸形狀。換言之，相向區域7a為沿著絕緣性基材1的面方向而長度D的不均勻的凹凸連續的凹凸形狀。重覆區域7為將相向區域7a及汲極電極6的最外側的邊緣平滑地連結的曲線的內側區域，於圖6A及圖6B所示的例子中，重覆區域7的形狀為大致圓狀。再者，於汲極電極6與源極電極5的形狀相互交替的情況下，重覆區域7成為將相向區域7a及源極電極5的最外側的邊緣平滑地連結的曲線的內側區域。
（第6實施形態～第9實施形態）
其次，對本發明的第6實施形態～第9實施形態進行說明。圖7A、圖8A、圖9A、及圖10A分別為示意性地表示本發明的第6實施形態、第7實施形態、第8實施形態、及第9實施形態的半導體元件中的電極的平面圖。圖7B、圖8B、圖9B、及圖10B分別為示意性地表示該第6實施形態、第7實施形態、第8實施形態、及第9實施形態的半導體元件中的電極及半導體塗佈層的平面圖。
如圖7A、圖7B～圖10A、圖10B所示，相向區域7a的凹凸形狀、即重覆區域7內的源極電極5及汲極電極6並列地相互錯開而配置的部分的形狀亦可為凸形狀的前端部分及/或凹形狀的底端部分一部分為矩形形狀的梳齒狀（圖7A）、波狀（圖8A）、鋸齒狀（圖9A）、或三角波狀（圖10A）。進而，為了使相向區域7a的凹凸形狀與半導體塗佈層4的封閉區域的形狀相對應，較佳為使圖中的凹凸長度D、凹凸長度D'不均勻，將相向區域7a的凹凸形狀形成為不均勻的凹凸連續的形狀。換言之，源極電極5中的並列的凸部的長度D'較佳為於通道寬W方向排列而並非全部均勻，汲極電極6中的並列的凸部的長度D亦較佳為於通道寬W方向排列而並非全部均勻。另外，於第6實施形態～第9實施形態中，重覆區域7的形狀為大致圓狀，可基於將相向區域7a及汲極電極6的最外側的邊緣平滑地連結的曲線的形狀來製成各種曲線狀。
其次，對本發明的第6實施形態的變形例進行說明。圖7C、圖7E、圖7G、及圖7I是示意性地表示與圖7A相對應的第6實施形態的變形例的半導體元件中的電極的平面圖。圖7D、圖7F、圖7H、及圖7J是示意性地表示與圖7B相對應的第6實施形態的變形例的半導體元件中的電極及半導體塗佈層的平面圖。
如圖7C所示，凹凸的突起部的一部分亦可為曲線形狀。即，如圖7C及圖7D所示，於相向區域7a的凹凸形狀為梳齒狀的情況下，亦可將凸形狀的前端部分、及/或凹形狀的底端部分的形狀設為前端部分及/或底端部分的一部分為直線且角部成為平滑的曲線的大致矩形形狀。
另外，如圖7E所示，凹凸的突起部亦可為曲線形狀。即，如圖7E及圖7F所示，於相向區域7a的凹凸形狀為梳齒狀的情況下，亦可將凸形狀的前端部分、及/或凹形狀的底端部分的形狀設為成為半圓狀的曲線的半圓形狀。
另外，於藉由相對於圖而成為橫水平線的三等分線將構成相向區域7a的邊中的位於重覆區域7內最外側的端邊之間分割為其中一端邊側的分割一部分、另一端邊側的分割另一部分、以及分割一部分與分割另一部分之間的分割中央部這三個區域時，分割中央部中的相向區域7a的面積較分割一部分中的相向區域7a的面積及分割另一部分中的相向區域7a的面積更大。即，更具體而言，於藉由包含沿著源極電極5與汲極電極6的排列方向的線在內的三等分線將重覆區域7分割為三個時，較佳為經分割的中央部分的相向區域7a的面積較經分割的端部的相向區域7a的面積更大。
構成相向區域7a的凹凸中的位於重覆區域7內的中央的凹凸的長度較佳為較構成相向區域7a的凹凸中的位於重覆區域7內最外側的凹凸的長度而更大。即，更具體而言，較佳為位於重覆區域7的中央的凹凸長度D1、即凸部的長度D1較位於端部的凹凸長度D2、即凸部的長度D2而更長（D1＞D2）。進而，亦較佳為自構成相向區域7a的凹凸中位於重覆區域7內的中央的凹凸向位於重覆區域7內最外側的凹凸，凹凸的長度D縮短。
另外，源極電極5及汲極電極6的突起部的形狀並不限定於簡單的矩形形狀或大致矩形形狀，相向區域7a亦不限定於連續地連結的形狀。關於源極電極5及汲極電極6的突起部的形狀，若藉由該些而形成的相向區域7a整體成為與半導體塗佈層4的封閉區域相對應的形狀，則亦可採用其他形狀。
如圖7G所示，源極電極5及汲極電極6的至少一者的突起部亦可具有在相對於突起部的長邊方向的直角方向中寬度不同的階差形狀。進而，關於相向區域7a，於源極電極5的突起部及汲極電極6的突起部之間為大致直線形狀，於重覆區域7內不連續而離散地設置。即，如圖7G及圖7H所示，以覆蓋大致直線狀且離散地形成的相向區域7a整體的方式設置有半導體塗佈層4。於該情況下，源極電極5與汲極電極6的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域7亦成為與半導體塗佈層4的封閉區域的形狀相對應的形狀。
另外，如圖7I所示，源極電極5的至少一部分的突起部可具有在相對於突起部的長邊方向的直角方向中寬度不同的階差形狀，並且汲極電極6的至少一部分的突起部可具有與源極電極5的突起部的階差形狀相對應的階差形狀。該情況下，相向區域7a於源極電極5的突起部及汲極電極6的突起部之間具有大致直線形狀及彎曲形狀的部分，並且於重覆區域7內不連續而離散地設置。即，如圖7I及圖7J所示，以覆蓋離散地形成有大致直線形狀及彎曲形狀的部分的相向區域7a整體的方式設置有半導體塗佈層4。於該情況下，源極電極5與汲極電極6的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域7亦成為與半導體塗佈層4的封閉區域的形狀相對應的形狀。
（第10實施形態）
其次，對本發明的第10實施形態進行說明。圖11A是示意性地表示該第10實施形態的半導體元件中的螺旋形狀的電極的平面圖，圖11B是示意性地表示螺旋形狀的電極及半導體塗佈層的平面圖。
如圖11A及圖11B所示，重覆區域7中的源極電極5及汲極電極6的形狀為沿著自中心起的徑向、換言之沿著大致圓狀的重覆區域7的徑向而相互錯開地排列的螺旋形狀。
圖11C是示意性地表示第10實施形態的變形例的半導體元件中的螺旋形狀的電極的平面圖。如圖11C所示，第10實施形態的變形例的重覆區域7中的源極電極5及汲極電極6的形狀為沿著自中心起的徑向而相互錯開地排列的未滿1周的螺旋形狀。
其次，對構成所述實施形態的半導體元件的絕緣性基材1、閘極電極2、閘極絕緣層3、半導體塗佈層4、源極電極5、及汲極電極6的材料或構成、以及形成方法進行說明。
（絕緣性基材）
絕緣性基材1只要至少配置有電極系統的面為絕緣性，則可為任意材質者。作為絕緣性基材1的材質，例如可較佳地使用矽晶圓、玻璃、藍寶石、氧化鋁燒結體等無機材料，聚醯亞胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚偏二氟乙烯、聚矽氧烷、聚乙烯基苯酚（polyvinyl phenol，PVP）、聚酯、聚碳酸酯、聚碸、聚醚碸、聚乙烯、聚苯硫醚、聚對二甲苯等有機材料等。
作為絕緣性基材1，例如亦可為於矽晶圓上形成有PVP膜者、或於聚對苯二甲酸乙二酯上形成有聚矽氧烷膜者等積層有多種材料者。
（電極）
閘極電極2、源極電極5、汲極電極6、及配線（未圖示）中所使用的材料只要是一般可用作電極的導電材料，則可採用任意者。例如可列舉：氧化錫、氧化銦、氧化錫銦（indium tin oxide，ITO）等導電性金屬氧化物；鉑、金、銀、銅、鐵、錫、鋅、鋁、銦、鉻、鋰、鈉、鉀、銫、鈣、鎂、鈀、鉬、非晶矽或多晶矽等金屬或該些的合金；碘化銅、硫化銅等無機導電性物質；聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺；聚乙烯二氧噻吩與聚苯乙烯磺酸的錯合物等；藉由碘等的摻雜等而提高了導電率的導電性聚合物等；碳材料等；以及含有有機成分與導電體的材料等，但並不限定於該些。該些電極材料可單獨使用，亦可將多種材料積層或混合而使用。
另外，閘極電極2、源極電極5、汲極電極6、及配線（未圖示）的寬度或厚度、以及源極電極5與汲極電極6的通道長L可任意地設定。於閘極電極2、源極電極5、及汲極電極6中，寬度較佳為5 μm～1 mm，厚度較佳為0.01 μm～100 μm，源極電極5與汲極電極6的間隔較佳為1 μm～500 μm，未必限定於該些。
進而，配線的寬度或厚度亦可任意地設定。於配線中，厚度較佳為0.01 μm～100 μm，寬度較佳為5 μm～500 μm，未必限定於該些。
另外，作為閘極電極2、源極電極5、汲極電極6、及配線（未圖示）的形成方法，可列舉使用電阻加熱蒸鍍、電子束光束、濺鍍、鍍敷、化學氣相沈積（chemical vapor deposition，CVD）、離子鍍塗佈、噴墨、或印刷等公知技術的方法，或下述方法等：利用旋塗法、刮塗法、縫模塗佈法、網版印刷法、棒塗機法、鑄模法、印刷轉印法、或浸漬提拉法等公知的技術將包含所述有機成分及導電體的膏塗佈於絕緣基板上，並使用烘箱、加熱板、或紅外線等來進行乾燥而形成，只要可以能夠導通的狀態形成，則並無特別限定。
另外，作為電極及配線的圖案的形成方法，對於利用所述方法而製作的電極薄膜，可藉由公知的光微影法等而形成為所需形狀的圖案，或者亦可於對電極及配線物質進行蒸鍍或藉由濺鍍加以形成時，經由所需形狀的遮罩來進行圖案形成。另外，亦可採用使用噴墨法或印刷法來直接形成圖案的方法。
（閘極絕緣層）
閘極絕緣層3中所使用的材料並無特別限定，可列舉：氧化矽、氧化鋁等無機材料；聚醯亞胺、聚乙烯醇、聚氯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯、聚偏二氟乙烯、聚矽氧烷、聚乙烯基苯酚（PVP）等有機高材料；或者無機材料粉末與有機材料的混合物。其中，較佳為含有包含矽原子與碳原子的鍵的有機化合物者。另外，亦較佳為含有包含矽原子與碳原子的鍵的有機化合物、與包含金屬原子及氧原子的鍵的金屬化合物者。
閘極絕緣層3可為單層，亦可為多層。另外，可由多種絕緣性材料來形成一層，亦可將多種絕緣性材料積層而形成多個絕緣層。作為閘極絕緣層3的形成方法，可列舉：電阻加熱蒸鍍、電子束光束、濺鍍、鍍敷、CVD、離子鍍塗佈、噴墨、印刷、旋塗法、刮塗法、縫模塗佈法、網版印刷法、棒塗機法、鑄模法、印刷轉印法、或浸漬提拉法等公知的技術，但並不限定於該些。
閘極絕緣層3的膜厚較佳為0.05 μm以上且5 μm以下，更佳為0.1 μm以上且1 μm以下。藉由將閘極絕緣層3的膜厚設為所述範圍，容易形成均勻的薄膜。膜厚可利用原子力顯微鏡或橢圓偏振法等來測定。
（半導體塗佈層）
半導體塗佈層4只要為顯示出作為半導體的性質者即可，較佳為含有選自由碳奈米管、石墨烯、富勒烯、及有機半導體所組成的群組中的一種以上。作為有機半導體，例如可列舉：稠五苯、蒽、紅螢烯等多環芳香族烴、酞菁、四氰基醌二甲烷（TCNQ）等低分子化合物、聚乙炔、聚-3-己基噻吩（P3HT）等聚噻吩、聚對苯乙炔（PPV）、聚茀等聚合物、CNT或石墨烯或富勒烯等奈米碳等。若為不阻礙電氣特性的範圍，則半導體塗佈層4亦可進而包含有機半導體或絕緣性材料。另外，可單獨使用該些，亦可將多種材料積層或混合而使用。
其中，半導體塗佈層4較佳為包含CNT。更佳為進而於表面的至少一部分中附著有共軛系聚合體的CNT。所謂於CNT表面的至少一部分中附著有共軛系聚合體的狀態，是指共軛系聚合體包覆CNT表面的一部分、或者全部的狀態。推測共軛系聚合體可包覆CNT的原因在於：藉由源自兩者的共軛系結構的π電子雲重疊，而產生相互作用。CNT是否由共軛系聚合體所包覆，可藉由被包覆的CNT的反射色自未被包覆的CNT的顏色而與共軛系聚合體的顏色接近來判斷。可以定量的方式，藉由X射線光電子分光（XPS）等元素分析，對附著物的存在以及附著物相對於CNT的重量比進行鑑定。
另外，就對CNT的附著的容易度而言，共軛系聚合體的重量平均分子量較佳為1000以上。此處，所謂共軛系聚合體，是指重複單元採取共軛結構且聚合度為2以上的化合物。
藉由使共軛系聚合體附著於CNT表面的至少一部分，可於不損及CNT所保有的高的電性特性的情況下，將CNT均勻分散於溶液中。另外，可利用塗佈法，由均勻分散有CNT的溶液來形成均勻分散的CNT膜。藉此，可實現高的半導體特性。
使共軛系聚合體附著於CNT的方法可列舉：（I）於熔融的共軛系聚合體中添加CNT而混合的方法；（II）使共軛系聚合體溶解於溶媒中，於其中添加CNT而混合的方法；（III）利用超音波等，使CNT預分散於溶媒中，向其中添加共軛系聚合體而混合的方法；（IV）於溶媒中放入共軛系聚合體與CNT，對該混合體系照射超音波而混合的方法等。本發明中，可使用任一種方法，亦可將多種方法加以組合。
作為共軛系聚合體，可列舉：聚噻吩系聚合體、聚吡咯系聚合體、聚苯胺系聚合體、聚乙炔系聚合體、聚對苯系聚合體、聚對苯乙炔系聚合體等，但並無特別限定。所述聚合體可較佳地使用單一的單體單元排列而成者，亦可使用將不同的單體單元進行嵌段共聚而成者、進行無規共聚而成者。另外，亦可使用進行接枝聚合而成者。
於所述聚合體中，本發明中可較佳地使用對CNT的附著容易且容易形成CNT複合體的聚噻吩系聚合體。更佳為於重複單元中包含環中具有含氮雙鍵的縮合雜芳基單元與噻吩單元者。
於本發明中，於將CNT用於半導體元件的半導體塗佈層4的情況下，CNT的長度較佳為較源極電極5與汲極電極6之間的距離（通道長L）更短。CNT的平均長度亦取決於源極電極5與汲極電極6的間隔，較佳為2 μm以下，更佳為1 μm以下。
所謂CNT的平均長度，是指隨機拾取的20根CNT的長度的平均值。作為CNT的平均長度的測定方法，可列舉如下方法：自利用原子力顯微鏡、掃描式電子顯微鏡、穿透式電子顯微鏡等所獲得的圖像中，隨機拾取20根CNT，獲得該些的長度的平均值。CNT的直徑並無特別限定，較佳為1 nm以上且100 nm以下，更佳為50 nm以下。
半導體塗佈層4的膜厚較佳為1 nm以上且100 nm以下。藉由處於該範圍內，容易形成均勻的薄膜。更佳為1 nm以上且50 nm以下，進而佳為1 nm以上且20 nm以下。膜厚可利用原子力顯微鏡或橢圓偏振法等來測定。
作為半導體塗佈層4的形成方法，亦可使用電阻加熱蒸鍍、電子束光束、濺鍍、CVD等乾式方法，就製造成本或適合於大面積的觀點而言，較佳為使用塗佈法。具體而言，可較佳地使用旋塗法、刮塗法、縫模塗佈法、網版印刷法、棒塗機法、鑄模法、印刷轉印法、浸漬提拉法、噴墨法等，可根據塗膜厚度控制或配向控制等所欲獲得的塗膜特性來選擇塗佈方法。另外，亦可於大氣下、減壓下或者氮或氬等惰性氣體環境下對所形成的塗膜進行退火處理。
（第2絕緣層）
於本發明中，亦可在相對於半導體塗佈層4而與閘極絕緣層3相反之側形成第2絕緣層。藉此，可保護半導體塗佈層4不受氧或水分等外部環境的影響。第2絕緣層中所使用的材料並無特別限定。另外，可由多種絕緣性材料來形成一層，亦可將多種絕緣性材料積層而形成。
第2絕緣層的形成方法並無特別限定，亦可使用電阻加熱蒸鍍、電子束光束、濺鍍、CVD等乾式方法，就製造成本或適合於大面積的觀點而言，較佳為使用塗佈法。作為塗佈法，具體而言，可較佳地使用旋塗法、刮塗法、縫模塗佈法、網版印刷法、棒塗機法、鑄模法、印刷轉印法、浸漬提拉法、噴墨法、滴鑄法等。可根據塗膜厚度控制或配向控制等所欲獲得的塗膜特性來選擇塗佈方法。
（半導體元件的製造方法）
半導體元件的製造方法並無特別限制，較佳為包括對半導體元件的半導體塗佈層4進行塗佈及乾燥而加以形成的步驟。以下，以圖1A、圖1B與圖2A、圖2B所示的實施形態的半導體元件的製造方法為例來進行具體說明。
關於圖1A、圖1B所示的半導體元件的製造方法，如圖12A所示，利用所述方法將閘極電極2形成於絕緣性基材1上。其次，如圖12B所示，對包含矽原子與碳原子的鍵的有機化合物進行塗佈及乾燥，從而形成閘極絕緣層3。其次，如圖12C所示，利用所述方法並使用同一材料將源極電極5及汲極電極6同時形成於閘極絕緣層3上。其次，如圖12D所示，利用所述方法將半導體塗佈層4形成於源極電極5與汲極電極6之間。藉由以上而製造半導體元件。
關於圖2A、圖2B所示的半導體元件的製造方法，如圖13A所示，利用所述方法將閘極電極2形成於絕緣性基材1上。其次，如圖13B所示，對包含矽原子與碳原子的鍵的有機化合物進行塗佈及乾燥，從而形成閘極絕緣層3。其次，如圖13C所示，利用所述方法而形成半導體塗佈層4。其次，如圖13D所示，利用所述方法並使用同一材料將源極電極5及汲極電極6同時形成於閘極絕緣層3及半導體塗佈層4上。藉由以上而製造半導體元件。
＜無線通訊裝置＞
其次，對含有本發明的半導體元件的無線通訊裝置進行說明。無線通訊裝置例如是RFID等，藉由RFID標籤接收由讀寫器中搭載的天線所發送的載波來進行電氣通訊的裝置。具體的動作為：例如RFID標籤的天線接收由讀寫器中搭載的天線所發送的無線訊號，藉由整流電路而轉換為直流電流，RFID標籤發電。其次，發電的RFID標籤自無線訊號來接收指令，進行與指令相符的動作。然後，將與指令相符的結果的回答，由RFID標籤的天線向讀寫器的天線發送無線訊號。再者，與指令相符的動作至少由公知的解調電路、動作控制邏輯電路、調變電路來進行。
本發明的無線通訊裝置至少具有所述半導體元件、與天線。圖14是表示使用本發明的半導體元件的無線通訊裝置的一例的方塊圖。如圖14所示，無線通訊裝置具有：天線9、控制電路11、記憶電路12、調變電路13、解調電路14、及電源生成部15，該些各部是相互電性連接而構成。
於無線通訊裝置中，電源生成部15進行天線9所接收的來自外部的調變波訊號的整流，對各部供給電源。解調電路14將所述調變波訊號進行解調而供給至控制電路11。調變電路13將由控制電路11供給的資料加以調變而供給至天線9。控制電路11將經解調電路14解調的資料寫入記憶電路12或自記憶電路12讀出資料而供給至調變電路13。控制電路11、記憶電路12、調變電路13、解調電路14包含CMOSFET等互補型半導體元件，亦可進而包含電容器、電阻元件、及二極體。記憶電路12進而具有電子可抹除可程式化唯讀記憶體（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory，EEPROM）、鐵電隨機存取記憶體（Ferroelectric Random Access Memory，FeRAM）等非揮發性的可改寫的記憶部。電源生成部15包含電容器或二極體。
天線、電容器、電阻元件、二極體、非揮發性的可改寫的記憶部只要為一般所使用者即可，所使用的材料或形狀並無特別限定。另外，將各個電性連接的材料亦只要為一般可使用的導電材料，則可為任意者。連接方法亦只要可形成為能夠電性導通的狀態，則可為任意方法，連接部的寬度或厚度可任意地設定。
＜商品標籤＞
其次，對含有本發明的無線通訊裝置的商品標籤進行說明。該商品標籤例如具有基體、與由該基體包覆的所述無線通訊裝置。
基體例如藉由呈平板狀形成的紙等非金屬材料而形成。例如，基體設為將兩片平板狀的紙貼合而成的結構，所述無線通訊裝置被配置於該兩片紙之間。於所述無線通訊裝置的記憶電路12中，例如預先儲存有對商品進行個體識別的個體識別資訊。
於該商品標籤與讀寫器之間進行無線通訊。所謂讀寫器，為藉由無線而進行資料相對於商品標籤的讀取及寫入的裝置，且為於商品的流通過程或付款時，與商品標籤進行資料的互發者。例如有可攜式者或設置於現金出納機的固定型者。讀寫器可利用公知者。
具體而言，該商品標籤具備識別資訊回信功能：根據要求發送個體識別資訊的源自規定的讀寫器的指令，藉由無線而回信所記憶的個體識別資訊。藉此，例如於商品的精算現金出納機處，可非接觸地同時識別多個商品，與利用條形碼的識別比較時，可實現付款處理的容易化或迅速化。
例如於進行商品結帳時，讀寫器將根據商品標籤而讀取的商品資訊發送至銷售點系統（POS（Point Of Sale System），銷售點資訊管理）終端機時，於POS終端機亦可進行由該商品資訊特定的商品的銷售登記。
（實施例）
其次，對本發明的實施例進行說明。再者，本發明並不限定於以下的實施例。藉由以下的[1]～[3]來對實施例中的各評價法進行說明。
[1]重量平均分子量測定
聚合物的重量平均分子量是如以下般：利用孔徑0.45 μm的膜濾器對樣品溶液進行過濾後，使用凝膠滲透層析法（GEL PERMEATION CHROMATOGRAPHY：GPC，東曹公司製造，HLC-8220GPC）（展開溶劑：四氫呋喃，展開速度：0.4 ml/min）進行測定，藉由與聚苯乙烯標準試樣的比較來求出聚苯乙烯換算的重量平均分子量。
[2]CNT複合體的總長度的測定方法
對於半導體塗佈層4中的任意的1 μm2 ，使用穿透式電子顯微鏡，以倍率150萬倍進行觀察，並測定該區域中所含的所有CNT複合體的長度而求出總長度。
[3]半導體元件的IdVsd特性的評價
對改變FET的閘極電壓（Vg）時的源極×汲極間電流（Id）-源極×汲極間電壓（Vsd）特性進行測定。測定時使用半導體特性評價系統4200-SCS型（吉時利儀器（Keithley Instruments）公司製造），並於大氣下進行測定。求出變化為Vg=0 V～-5 V時的Vg=-5 V、Vsd=-5 V下的Id的值。
（實施例1）
（1）半導體溶液的製作
於1.5 mg的純度為95%的CNT1（CNI公司製造，單層CNT）、1.5 mg的十二烷基硫酸鈉（和光純藥工業公司製造）加入至30 ml的水中，一邊進行冰浴冷卻，一邊使用超音波均質機，將輸出設為250 W而進行3小時超音波攪拌，從而獲得相對於溶媒的CNT複合體濃度為0.05 g/l的CNT複合體分散液。使用離心分離機（日立工機公司製造，CT15E）並以21000 G對所獲得的CNT複合體分散液進行30分鐘的離心分離後，取出上清液的80體積%，藉此獲得半導體溶液。
（2）閘極絕緣層材料的製作
使用61.29 g（0.45 mol）的甲基三甲氧基矽烷（以下，稱為MTMSi）、12.31 g（0.05 mol）的β-(3,4-環氧基環己基)乙基三甲氧基矽烷（以下，稱為β-EpETMSi）、以及99.15 g（0.5 mol）的苯基三甲氧基矽烷（以下，稱為PhTMSi），溶解於容量203.36 g且沸點為170℃的丙二醇單丁醚中。於其中一邊攪拌一邊加入54.90 g的水、0.864 g的磷酸。對於所獲得的溶液，將浴溫設為105℃並加熱2小時，使內溫上昇至90℃，使主要包含副產生的甲醇的成分餾出。其次，將浴溫設為130℃並加熱2.0小時，使內溫上昇至118℃，使主要包含水與丙二醇單丁醚的成分餾出後，冷卻至室溫，獲得固體成分濃度為26.0質量%的閘極絕緣層材料A。僅秤量10 g的閘極絕緣層材料A，將13 g的雙(乙醯乙酸乙酯)單(2,4-戊二酮)鋁（商品名「鋁螯合物（Alumichelate）D」，川研精化（Kawaken Fine Chemicals）公司製造，以下稱為鋁螯合物（Alumichelate）D）、與42 g的沸點為146℃的丙二醇單乙醚乙酸酯（奧德里奇（Aldrich）公司製造，以下稱為PGMEA）加以混合，於室溫下攪拌2小時，從而獲得固體成分濃度為24重量%的閘極絕緣層材料B。相對於鋁螯合物（Alumichelate）D 100重量份，本溶液中的所述聚矽氧烷的含量為20重量份。將所述閘極絕緣層材料B於大氣中且室溫下加以保存，結果即便經過一個月，亦未觀察到析出物，並確認為穩定。
（3）半導體元件的製作
其次，對半導體元件的製造方法的一例進行說明。製作形成為圖7A所示的電極形狀的圖1B所示的實施方式的半導體元件。即，例如於厚度為0.7 mm的玻璃製的絕緣性基材1上，例如藉由電阻加熱法，通過遮罩來將鉻（Cr）真空蒸鍍為5 nm的膜厚及將金真空蒸鍍為50 nm的膜厚，藉此形成閘極電極2。其次，將利用所述方法而製作的閘極絕緣層材料B，以800 rpm的轉速於形成有閘極電極2的玻璃基板上使用旋塗法進行塗布20秒鐘後，以120℃的溫度進行5分鐘熱處理。其次，對於閘極絕緣層材料B，再次以800 rpm的轉速使用旋塗法進行塗布20秒鐘後，於氮（N2 ）氣流下以200℃的溫度進行30分鐘熱處理，藉此形成膜厚為400 nm的閘極絕緣層3。
其次，藉由電阻加熱法，於閘極絕緣層3上真空蒸鍍金（Au）以成為50 nm的膜厚。於所形成的Au層上以1000 rpm的轉速使用旋塗法進行塗布光阻劑（商品名「LC100-10cP」，羅門哈斯公司製造）20秒鐘，以100℃的溫度加熱乾燥10分鐘。對於所形成的光阻劑膜，使用平行光遮罩對準機（佳能公司製造，PLA-501F），經由遮罩進行圖案曝光後，於自動顯影裝置（瀧澤產業公司製造，AD-2000），使用濃度為2.38質量%的氫氧化四甲基銨水溶液（商品名「ELM-D」，三菱氣體化學公司製造）進行70秒鐘噴淋顯影，繼而進行30秒鐘的利用水的清洗。
其次，使用蝕刻液（商品名「AURUM-302」，關東化學公司製造）進行5分鐘蝕刻處理後，進行30秒鐘的利用水的清洗。其次，於抗蝕劑剝離液（商品名「AZ去除劑100」，安智電子材料（AZ Electronic Materials）公司製造）中浸漬5分鐘，藉此剝離抗蝕劑，進行30秒鐘的水清洗後，以120℃的溫度進行20分鐘加熱乾燥。藉此形成源極電極5及汲極電極6。源極電極5及汲極電極6的通道寬W為2000 μm，通道長L為10 μm。於形成有源極電極5及汲極電極6的絕緣性基材1上，使用噴墨裝置（群集科技（Cluster Technology）公司製造）以400 pl的量滴加藉由所述方法而製作的半導體溶液，從而形成半導體塗佈層4。之後，於加熱板上且氮氣流下，以150℃的溫度進行30分鐘的熱處理。藉此製造圖1B所示的半導體元件。半導體塗佈層4中的每1 μm2 所存在的CNT複合體的總長度為20 μm。對半導體元件的IdVsd特性進行測定，結果閘極電極2的電壓Vg=-5 V、源極·汲極間的電壓Vsd=-5 V下的Id的值為9 μA，其接通/斷開比為3.2×104 。另外，於將集團的標準偏差除以平均值而得的變動係數定義為偏差的情況下，N=6中的接通電流的偏差為±22.2%。
（比較例1）
作為比較例1，製造於剖面形狀由圖1B所示的半導體元件中具有圖5A、圖5B所示的電極形狀的半導體元件。除電極形狀、以及將源極電極5及汲極電極6的通道寬W設為200 μm以外，與實施例1同樣地製造半導體元件。對半導體元件的IdVsd特性進行測定，結果閘極電極2的電壓Vg=-5 V、源極·汲極間的電壓Vsd=-5 V下的Id的值為1 μA。另外，比較例1的半導體元件的接通/斷開比為5.4×104 。另外，N=6中的接通電流的偏差為±41.1%。
（比較例2）
作為比較例2，以獲得與實施例1為相同程度的接通電流的方式控制CNT的網路的密度，除此以外與比較例1同樣地製造半導體元件。對半導體元件的IdVsd特性進行測定，結果閘極電極2的電壓Vg=-5 V、源極·汲極間的電壓Vsd=-5 V下的Id的值為9 μA。另外，比較例2的半導體元件的接通/斷開比為5.1×103 。另外，N=6中的接通電流的偏差為±30.6%。
以上，對本發明的實施形態進行了具體說明，但本發明並不限定於所述實施形態，可進行基於本發明的技術性思想的各種變形。例如，於所述實施形態中列舉的數值、材料、及構成僅為例子，視需要亦可使用與其不同的數值、材料、及構成。另外，於所述實施形態中列舉的材料或數值可於本發明的技術思想的範圍內適宜組合多種。
例如，所述實施形態中的源極電極5及汲極電極6的平面形狀亦可為彼此相反的形狀。即，於所述實施形態中，可將源極電極5的形狀設為汲極電極6的形狀，並將汲極電極6的形狀設為源極電極5的形狀。
[產業上之可利用性]
本發明的半導體元件及其製造方法、以及無線通訊裝置可較佳地用於無線通訊系統中所使用的非接觸型RFID標籤。
1‧‧‧絕緣性基材
2‧‧‧閘極電極
3‧‧‧閘極絕緣層
4、24‧‧‧半導體塗佈層
5、25‧‧‧源極電極
6、26‧‧‧汲極電極
7‧‧‧重覆區域
7a、27a‧‧‧相向區域
9‧‧‧天線
11‧‧‧控制電路
12‧‧‧記憶電路
13‧‧‧調變電路
14‧‧‧解調電路
15‧‧‧電源生成部
D、D'、D1、D2‧‧‧凹凸長度
L‧‧‧通道長
W‧‧‧通道寬
圖1A是表示本發明的第1實施形態的半導體元件的示意剖面圖。
圖1B是表示本發明的第1實施形態的變形例的半導體元件的示意剖面圖。
圖2A是表示本發明的第2實施形態的半導體元件的示意剖面圖。
圖2B是表示本發明的第2實施形態的變形例的半導體元件的示意剖面圖。
圖3A是表示本發明的第3實施形態的半導體元件的示意剖面圖。
圖3B是表示本發明的第3實施形態的變形例的半導體元件的示意剖面圖。
圖4A是表示本發明的第4實施形態的半導體元件的示意剖面圖。
圖4B是表示本發明的第4實施形態的變形例的半導體元件的示意剖面圖。
圖5A是示意性地表示成為比較例的利用先前技術的半導體元件中的電極形狀的平面圖。
圖5B是示意性地表示成為比較例的利用先前技術的半導體元件中的電極形狀及半導體塗佈層的平面圖。
圖6A是示意性地表示本發明的第5實施形態的半導體元件中的使凹凸並列的形狀的電極的平面圖。
圖6B是示意性地表示本發明的第5實施形態的半導體元件中的使凹凸並列的形狀的電極及半導體塗佈層的平面圖。
圖7A是示意性地表示本發明的第6實施形態的半導體元件中的梳齒狀電極的平面圖。
圖7B是示意性地表示本發明的第6實施形態的半導體元件中的梳齒狀電極及半導體塗佈層的平面圖。
圖7C是示意性地表示本發明的第6實施形態的變形例的半導體元件中的梳齒狀電極的平面圖。
圖7D是示意性地表示本發明的第6實施形態的變形例的半導體元件中的梳齒狀電極及半導體塗佈層的平面圖。
圖7E是示意性地表示本發明的第6實施形態的變形例的半導體元件中的梳齒狀電極的平面圖。
圖7F是示意性地表示本發明的第6實施形態的變形例的半導體元件中的梳齒狀電極及半導體塗佈層的平面圖。
圖7G是示意性地表示本發明的第6實施形態的變形例的半導體元件中的梳齒狀電極的平面圖。
圖7H是示意性地表示本發明的第6實施形態的變形例的半導體元件中的梳齒狀電極及半導體塗佈層的平面圖。
圖7I是示意性地表示本發明的第6實施形態的變形例的半導體元件中的梳齒狀電極的平面圖。
圖7J是示意性地表示本發明的第6實施形態的變形例的半導體元件中的梳齒狀電極及半導體塗佈層的平面圖。
圖8A是示意性地表示本發明的第7實施形態的半導體元件中的波狀電極的平面圖。
圖8B是示意性地表示本發明的第7實施形態的半導體元件中的波狀電極及半導體塗佈層的平面圖。
圖9A是示意性地表示本發明的第8實施形態的半導體元件中的鋸齒狀電極的平面圖。
圖9B是示意性地表示本發明的第8實施形態的半導體元件中的鋸齒狀電極及半導體塗佈層的平面圖。
圖10A是示意性地表示本發明的第9實施形態的半導體元件中的三角波狀電極的平面圖。
圖10B是示意性地表示本發明的第9實施形態的半導體元件中的三角波狀電極及半導體塗佈層的平面圖。
圖11A是示意性地表示本發明的第10實施形態的半導體元件中的螺旋形狀的電極的平面圖。
圖11B是示意性地表示本發明的第10實施形態的半導體元件中的螺旋形狀的電極及半導體塗佈層的平面圖。
圖11C是示意性地表示本發明的第10實施形態的變形例的半導體元件中的螺旋形狀的電極的平面圖。
圖12A是表示本發明的第1實施形態的半導體元件的製造方法的示意剖面圖。
圖12B是表示本發明的第1實施形態的半導體元件的製造方法的示意剖面圖。
圖12C是表示本發明的第1實施形態的半導體元件的製造方法的示意剖面圖。
圖12D是表示本發明的第1實施形態的半導體元件的製造方法的示意剖面圖。
圖13A是表示本發明的第2實施形態的半導體元件的製造方法的示意剖面圖。
圖13B是表示本發明的第2實施形態的半導體元件的製造方法的示意剖面圖。
圖13C是表示本發明的第2實施形態的半導體元件的製造方法的示意剖面圖。
圖13D是表示本發明的第2實施形態的半導體元件的製造方法的示意剖面圖。
圖14是表示使用本發明的半導體元件的無線通訊裝置的一例的方塊圖。

Claims (14)

  1. 一種半導體元件，包括： 絕緣性基材； 閘極電極； 源極電極； 汲極電極，與所述源極電極隔開而設置； 半導體塗佈層，以與所述源極電極及所述汲極電極的一部分相接的方式設置於封閉區域；以及 閘極絕緣層，將所述半導體塗佈層與所述閘極電極絕緣；其中， 所述源極電極與所述汲極電極的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域的形狀，與所述封閉區域的形狀相對應。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的半導體元件，其中所述重覆區域的形狀與所述封閉區域的形狀大致相等。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的半導體元件，其中所述重覆區域中的所述源極電極與所述汲極電極之間的相向區域為其中一者的凸部與另一者的凹部相向的凹凸形狀。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的半導體元件，其中所述重覆區域中的所述源極電極與所述汲極電極之間的相向區域具有其中一者的並列的多個凸部與另一者的並列的多個凹部分別相向而成的連續的凹凸形狀。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的半導體元件，其中所述重覆區域中的所述源極電極與所述汲極電極之間的相向區域具有其中一者的並列的多個凸部與另一者的並列的多個凹部分別相向而成的離散的形狀。
  6. 如申請專利範圍第3項所述的半導體元件，其中所述相向區域的凹凸形狀為梳齒狀、波狀、鋸齒狀、或三角波狀。
  7. 如申請專利範圍第3項所述的半導體元件，其中所述相向區域的凹凸形狀為不均勻的凹凸連續的凹凸形狀。
  8. 如申請專利範圍第3項所述的半導體元件，其中所述重覆區域為所述相向區域及將所述相互錯開而配置的部分的外緣平滑地連結的曲線的內側的區域，所述重覆區域的形狀為大致圓狀或大致橢圓狀。
  9. 如申請專利範圍第1項所述的半導體元件，其中所述重覆區域中的所述源極電極及所述汲極電極的形狀為沿著徑向而相互錯開地排列的螺旋形狀。
  10. 如申請專利範圍第1項所述的半導體元件，其中所述封閉區域的形狀為覆蓋所述重覆區域的大致圓狀或大致橢圓狀。
  11. 如申請專利範圍第1項所述的半導體元件，其中所述半導體塗佈層含有選自由碳奈米管、石墨烯、富勒烯、及有機半導體所組成的群組中的一種以上。
  12. 如申請專利範圍第1項所述的半導體元件，其中所述半導體塗佈層包含在表面的至少一部分中附著有共軛系聚合體的碳奈米管。
  13. 一種半導體元件的製造方法，所述半導體元件包括： 絕緣性基材； 閘極電極； 源極電極； 汲極電極，與所述源極電極隔開而設置； 半導體塗佈層，以與所述源極電極及所述汲極電極的一部分相接的方式設置於封閉區域；以及 閘極絕緣層，將所述半導體塗佈層與所述閘極電極絕緣，且 所述源極電極與所述汲極電極的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域的形狀，與所述封閉區域的形狀相對應， 所述半導體元件的製造方法中，藉由塗佈法來形成所述半導體塗佈層。
  14. 一種無線通訊裝置，其包括半導體元件，所述半導體元件包括： 絕緣性基材； 閘極電極； 源極電極； 汲極電極，與所述源極電極隔開而設置； 半導體塗佈層，以與所述源極電極及所述汲極電極的一部分相接的方式設置於封閉區域；以及 閘極絕緣層，將所述半導體塗佈層與所述閘極電極絕緣，且 所述源極電極與所述汲極電極的至少一部分相互錯開而配置的重覆區域的形狀，與所述封閉區域的形狀相對應。
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