TW541546B - Active devices using threads - Google Patents

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A7 B7 五、發明説明（1 係關於由線條所 本發明係關於主動裝置及，更尤甚者 形成之主動裝置。 主動裝置在兩電極之間通常具有以能量變化為函數而變 的電性阻抗。例如，主動裝置包含電晶體、二極體、應變 汁、光電裝置等，諸如此類。電晶體中的一種型式係 人知的場效電晶體（FET)。一已知的FET係金氧半場效電晶 體（MOSFET)，纟係廣用作高速電子應用中所需的切換元件 。M〇SFET尤指二氧化矽（Si〇2)/體型矽電晶體（bulk silicon UanS1St〇r)。一較為普遍的FET為金屬絕緣半導體FET (MISFET)。薄膜電晶體（TFT)係一種MISFET，主動半導體 材料係於MISFET中沉積成一薄膜。 已知可用結晶矽或非晶矽製造主動裝置。非晶矽係比結 晶石夕更便宜的選擇，但非晶矽由於其遷移率約i cm2/V、ec，故局限於較低速的裝置，其速度約比結晶石夕的 速度小約15,000倍。 目前有許多工作係針對發展其它材料，如能夠以低成本 和低溫度處理予以沉積的有機及有機一無機半導體材料。 車父低的處理成本可導致低成本邏輯及顯示裝置。較低的溫 度處理使得這些材料有可能沉積在較寬廣的基底範圍上， 包含用於柔軔性電子裝置之塑膠、紙及纖維。 一以有機材料所製成之FET實施例係揭露於標題為“具有 絕緣體及半導體皆由有機材料所製成之MIS架構之薄層場效 -5- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公爱) 541546 A7 B7 五、發明説明（2 ) 電晶體（Thin-Layer Field Effect Transistors With MIS Structure Whose Insulator and Semiconductor Are Made of Organic Materials)”由加尼葉（Garni er)等人所申請之美國專 利案第5,347，144號中。有機材料對TFT架構而言可提供比 無機材料更不昂貴的選擇性，因為在以例如藉由溶液之旋 轉塗佈或浸沾式塗佈、熱蒸鍍、或網版印刷等方法製造時 ，有機材料較為便宜。該等有機材料包含小分子（例如五 環素（pentacene)、金屬苯二甲素（metal-phthalocyanine)等， 諸如此類）、短鏈狀寡聚合體（oligomer)(例如η硫代呋喃 (thiophene)，其中η=3-8硫代吱喃單元）及聚合物（例如烧 基硫代咬喃（polyalkylthiophene) _、聚對位苯基乙稀（poly-phenylenevinylene)等，諸如此類）。 一種以有機一無機材料所製成之FET之實施例係說明於標 題為“具有以有機一無機混合材料為半導電通道之薄膜電 晶體（Thin Film Transistors With Organic-Inorganic Hybrid Materials as Semiconducting Channels) 由康著弟斯 (€〇11心〇11(^)等人所申請之美國專利申請案第6，180,956號中 。此外，以有機—無機材料所製成之TFTs可使用較便宜的 ‘造方法’如藉由溶液之旋轉塗佈或浸沾式塗佈、熱蒸鍍 、或網版印刷。 傳統之主動裝置通常係形成於平面基底上。因此，目前 製造柔軔性裝置的成果係華重於將半導體裝置沉積在大面 積之柔軔性基底上。這些成果尚未提供商用柔軔性電子裝 置。 -6 本紙張尺度A4規格(210X.2W公釐） 541546 A7 B7 五、發明説明（3 因此’需要一種能夠以低成本及低溫度處理予以製造的 主動裝置。 亦需要一種用於將複數個主動裝置形成於柔軔性基底上 的方法及組裝。 亦需要一種用於形成該等主動裝置之大面積組裝的方法。 發明概述

裝 本發明之主動裝置係以一具有半導體主體之線條予以構 成，其中半導體主體係延著該線條轴向延伸。第一及第二 導電體延著線條軸向延伸並沉積於位於與半導體主體相隔 一間距之位置的電性接觸物上。半導體主體中的載體濃度 隨著影響線條之能量而變，亦從而改變介於第一與第二導 電體之間的阻抗。 訂

根據本發明一觀點，線條具有一光纖核心，其中半導體 主體係置於該光纖核心上且能量為光能。根據本發明另一 觀點，線條具有一壓電核心，其中半導體主體係置於該壓 電核心上且能量屬機械性。根據本發明又一觀點，線條具 有一導電核心’該導電核心具有一電性絕緣層，半導體主 體係置於該電性絕緣層上且能量屬電性。根據本發明再一 觀點，配合適當的核心，能量可為熱能或化學能。 根據本發明之其它觀點，主動裝置係由複數條線條及延 著其中條線條抽向延伸的半導體主體予以構成。該等線 條中的兩條係導電性且一第二條線條係反應所施加的能量 以調整半導體主體的載體濃度。該第三條線條能夠具有一 光纖核心或一導電性核心。該半導體主體可為一置於談第

五、發明説明（4 ) ^線=的層或—置於三條線條之間之區域中的延伸性 =體^該弟三條線條具有—伴隨—電性絕緣層之導電性 核心，則該主動裝置為—場效電晶體。在這也裝置中，電 流係在-含有第-與第三條線條及半導體主體之路徑中流 動。亦即，電流係對第一與第二條線條之轴線呈垂直或輻 射狀。 置之線條係由一或多條 因此’本發明適需要一 該等用於形成本發明各種主動裝 柔勒性或可彎曲性之細線所構成。 種柔初性基底及柔軔性主動裝置。 半導體主體包含-可置於線條核心上的半導體，立中一 電性絕緣層係置於該線條核心上，或者該線條核心係一種 光纖或壓電性材料。半導體主體最好包含-有機半導體或 一混合式有機/無機半導體或其它可用如藉由溶液之旋轉塗 佈或浸沾式塗佈、熱蒸鍍、或網版印刷等低成本及低溫度 處理予以形成在該等線條核心上之半導體類型。因此，本 發明之主動裝置可用低成本及低溫度處理予形成，從而滿 足前述需求。 根據本發明又-觀點，_電性電路包含複數條線條及至 少一具有該等形成兩或多個主動裝置之線條之半導體主體 。在這些具體實施例中的某些中，每一條線條皆為一主動 裝置。在其它具體實施例申’·兩或多個主動裝置可共享一 條導電性線條。 *根據本發明又進一步觀點，一纖維包含複數條線條，該 等線條中至少有一條形成一主動裝置。 541546 A7 ____ B7 五、發明説明（5 ) 圖式之簡述 本發明之其它及進一步目的、優點和特徵將配合附 圖引用底下之詳細說明而得以瞭解，其中相稱之引用個體 代表相稱架構之元件且： 圖1係一·本發明主動場效電晶體之部分立體圖； 圖2係一圖1之切割式（bi〇wn_up)剖面圖； 圖3 _ 7係本發明另種場效電晶體之剖面圖； 圖8係一本發明主動裝置之剖面圖； 圖9係本發明另一主動裝置之剖面圖； 圖10係一先前技藝電路之示圖； 圖11係一本發明對圖1〇2FETs之組裝； 圖12係一先前技藝電路之示圖； 圖13係一本發明對圖12之FETs之組裝； 圖14描繪一含有本發明主動裝置線條之纖維； 圖1 5係一用於圖14主動裝置線條之取樣電路；以及 圖16係本發明另一主動裝置之立體圖。 發明之詳細說明 參考圖1及2，一 FET 50包含一護套53、一具有線條54、 56、58和60之集束52。線條54和56形成FET 50之一對問極 且線條58和60分別形成FET 50之源極與汲極。閘極線條54 具有一核心62且閘極線條5 6具有一核心64。源極線條5 8具 有一核心66且汲極線條60芩有一核心68。護套53可為任何 目前或將來所知之適當的電性絕緣材料。圖2省略了護套53 。核心62、64、66及68包含一或多條如金屬或導電性聚人 • 9 ·

M1546 五、發明説明（6 =導=柔軔性材料所構成的細線。或者，該等細線 -種被覆如金屬或導電性塑膠等導電性材料之非 塑:"Γ等細線可呈實心或空心且可具有任何適當的剖 ’私'、非對稱性、曲狀或非曲狀或任何以上之組合。 閘極線條54包含-鄰接核心62而置之絕緣材料層及一 鄰接絕緣層70而置之半導體材料層72。閘極線條兄包含— 鄰接核心64而置的絕緣材料層74及—鄰接絕緣㈣而置的 +導體材料層76。源極線條58包含一鄰接核心66而置的接 觸層78且汲極線條6〇包含一鄰接核心“而置的接觸層肋。 接觸層76和78係置於具有半導體層7()和72之電性接觸中並 起增強位於半導體層72和76電性接觸介面處之載體遷移率 的作用。 半導體層72和76及接觸層78和8〇可為任何可置於目前或 將來所知之核心材料上之適當的有機、無機、或混合式半 導體材料。有機半導體包含例如半導電性小分子、寡聚合 體及聚合物。例如，半導體層72和76可用如聚硫代呋喃衍 生物（polythiophene derivatives)、寡硫代呋喃衍生物及五環 素等有機半導體予以形成。一混式半導體舉例而言可為苯 乙基銨錫碘（phenethyl ammonium tin iodide)。接觸層 78 和 80可由如具摻雜物之半導體、金屬性混合物、或金屬等高 導電性材料予以構成，其中金屬如金、銅、鎂、鈣等，諸 如此類。該等具摻雜物之乎導體包含例如具有碘之聚硫代 呋喃、具有樟腦續酸（camphor sulfonic acid)之聚苯胺 (polyaniline)、聚乙炔（p〇lyacetyiene)、聚σ必洛（p〇iypyrr〇ie) -10- 本纸張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X 297公釐) 訂 線 541546 五、發明説明（7 等’諸如此類。這些材料可 電著法、無電電鑛法、_法、二：方法予以施加，如 、粉未塗饰法、炫製法、旋轉塗佈/，ι印法、模製法 閉極絕緣層70和74可為目前已知 也堵如此類。

之任何適當之電絕緣材料 —材=知之使用於FET 丙婦酸尹醋⑽MA)、聚亞醒胺、‘可為如^基 有機絕緣體；如二氧切、氮切 物專、諸如此類之 此類之無機絕緣體;如溶豕凝酸::酸鹽二諸如 :電::絕;層7。和74可藉合適之方法 "莖沄賀/麗法、壓印法、模製法、扒古+ & 法、熔製法、旋轉塗佈法箄、n L 、衣去叔末塗佈 和64。 轉錢法4料此類，而施加至核心62 FET 50中之電流係由線條流向線條。例如，電流係在一 條含有源極線條58、線條54和56之半導體層72和76以及沒 極線條60之路徑中流動。亦即’電流流動係對源極和汲極 線條58和60之軸線呈垂直或輻射狀。 FET 50於集束52之長度方向具有一寬度。該寬度視應用 而=。例如，若FET 50係埋置在一五英吋之衣服襯袋中， 則寬度約為五英吋。若功率等級約1〇釐瓦（適用於啟動發 光二極體）且電流等級約1釐安培，則FET 50之寬度約為12 公分（口袋長度）且線條之直徑範圍為約1〇微米至約1〇〇微 米。 閘極線條54和56、源極線條58以及汲極線條60係在集束 52中絞曲在一起以便分予機械力以使該等線條托持在一起 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 訂 線 541546

而得以確涊於源極線條5 8與汲極線條6〇之介面處以半導體 層72與76形成良好的電性接觸。其它技術可用於分予必要 的機械力，如打結、套管、護套等，諸如此類。護套兄亦 避免線條之間產生短路。 由於柔軔度及線條幾何，FET 50具有整合至織狀纖維之 顯著功能。由於FET 50之大寬度，即使是用低遷移率有機 半導體層72和76予以製成，其電流等級可高到足以驅動實 質負載。 ' 在特定之FET 50之實施例中，閘極核心62和64各·為直徑 約25微米之銅線。閘極絕緣層72和74係厚度約〇·5微米之搪 瓷（61^11^1)被|物。半導體層72和76係藉由將被覆搪瓷之導 線沉浸在溶解於三氯曱烷之有機半導體溶液中並接著移除 並乾燥而形成。該有機半導體係區域正規性（regi〇regular) 聚3乙基吩（P3HT)。 源極58和汲極60之核心亦為直徑約25微米的銅線，其係 以鉻予以被覆以避免腐蝕。接觸層78和80係藉由將導線沉 浸在已摻有氣化鐵之P3HT溶液中而形成。接觸層之厚度約 0.2微米。 閘極線條54和56、源極線條58及汲極線條60皆捲繞在線 管上。接著解開閘極線條54和56、源極線條58及汲極線條 60的纏繞並予以捲繞在一起以形成圖1中絞曲之線條架構。 護套5 3係藉由將該等絞曲之線條沉浸在溶解於丙_之 PMM A溶液中，其中丙酮不會影響半導體層72、76、78和 80 〇 •12- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐)

装 訂

A7

參考圖3，FET 90险了叩上 FET 50實質相n M 用間隔線條92替代外，與 隔線條％可包含電性絕緣材料之單細 線或複合細線，該雷柯 烯（P W 1㈣材料如尼龍、PMMA、聚氣乙 逢如此4。該等細線可為實或空 可具有任何適當的剖面。絕绫绩佟貝飞工且 ^ v 、、、巴緣線條92使源極線條58及汲極 、、蚁60維持分開而無法互相接觸。如同叩丁咒，卯具 有一分予閘極線條54、泝炻娩玫《Q 、„ i 八 原桎線條58、汲極線條6〇及絕緣線 條92之機械力以將該等線條保持成—集束，藉以使源極線 條5 8和汲極線條6 〇維持分開。 》考圖4，FET 1 〇〇具有一閘極線條i 〇2、_閑極線條 1〇4、一源極線條106、一汲極線條1〇8及一半導體主體ιι〇 。源極線條106和汲極線條1〇8與圖中ρΕΤ刈之源極線 條58和汲極線條60完全相同。閘極線條1〇2具有一核心ιΐ2 ，其中一絕緣層114係置於核心112上。閘極線條1〇4具有一 核心116，其中一絕緣層118係置於核心116上。核心ιΐ2和 H6係與圖1及2中FET 50之核心62和64實質完全相同。絕緣 層114和11 8係與圖1及2中FET 50之絕緣層70和74實質完全 粕同。半導體主體110具有一延長形狀並置於線條1〇2、1〇4 、106與108之間的間隔或空隙中。如同fet 50，FET 100具 有一分予閘極線條102和104、源極線條1〇6、汲極線條ι〇8 和半導體線條110之機械力以使該等線條保持在一起成一集 束，致使源極線條58和汲極線條60維持分開。 半導體主體110可用任何可塑造成延長型線條狀並具有在 施加機械力時調整閘極線條102和104、源極線條1 〇6及汲極 • 13 - 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 541546 五、發明説明（10 線條108之表面柔軟度的合適半導體材料。例如 ，U0可由-用如P3HT之有機半導體予以浸透之可渗透性 或由-如笨乙基一混合式有機/無機 、或者’半導體主體11G可由—半導體糊狀物或谬體予以構 成，該半導體糊狀物或膠體係塗敷於線條1〇2、1〇4、1〇6和 ⑽中-或多條之表面，其塗敷量足以在該等線條之間提供 -連續主體。例如，半導體糊狀物可由—結合黏結劑之有 機半導體予以構成，該黏結劑之選擇係依據其機械特性， 如L硬度、強度、柔軟度、黏著性及熱特性。該黏結劑係 例如聚苯乙烯。 參照圖5，一FET 12〇包含一閘極線條丨。、一源極線條 124、一汲極線條126、一間隔線條128、一半導體主體 及一對接觸線條132和134。閘極線條122係與圖斗中叩丁 1〇〇 之閘極線條102實質完全相同。間隔線條128係與圖4之間隔 線條104實質完全相同。半導體主體13〇係與圖4中叩丁 ι〇〇 之半¥體主體1 10貫質完全相同。源極線條i 24和汲極線條 126皆由一或多條如金屬或導電性聚合物之導電性及柔軔性 材料之細線予以構成。或者，該等細線可為被覆有如金屬 或導電性塑膠之導電性材料之非導電性塑膠。該等細線可 為實心或空心且可具有任何合適之剖面。 接觸線條132係與半導體攀條丨10及源極線條124呈電性接 觸而置。接觸線條13 4係與半導體線條13 〇及;;及極線條12 6呈 電性接觸而置。接觸線條13 2和13 4係以任何於對半導體線 541546 A7 B7

條130之介面處增強載體遷移率之合適半導體材料予以構成 。例如，接觸線條132和134可經由控制來自源極與汲極之 摻雜物之擴散由一摻雜之半導體予以構成。 本行人士將鑑知FET 120之接觸線條配置可用於取代feTs 50、90與1〇〇之接觸層配置。例如，FET 5〇 (圖中源 極和汲極線條58與60之接觸層78和80可藉由一對與半導體 層72和76及源極和汲極核心66和68呈電性接觸之分隔之接 觸線條予以取代。 在一 FET 120之特定實施例中，半導體主體13〇係藉由在 溶解於三氣曱烷溶液之P3HT中浸泡一由數條細線所構成之 可滲透性線條、取出並乾燥而予以形成。接觸線條132和 134可為一高功能鈀被覆之銅。半導體置於其間的接觸線條 132和134係經由熔合以形成一三線條式組裝並加以纏繞。 該三線條式組裝置係接著沉浸在一溶解於三氣乙烯之 溶液中，並在仍濕時與間隔線條128、源極線條124和汲極 線條126捲繞以在適當位置硬化並形成fet 12〇。 參照圖6，一FET 140除了以一光學線條142取代閘極線條 104之外’與圖4之FET 100實質完全相同。或者，光學線條 142可同時取代閘極線條ι〇2及1〇4。光學線條142係一位於 源極線條106與汲極線條1〇8之間並鄰接半導體主體〗丨〇而置 的光學纖維。施加於光學線條142的光學能量係耦接至半導 體主體110内並調整半導體主體丨丨〇内之載體濃度以便於源 極線條106與汲極線條1〇8之間改變半導體主體11〇的阻抗。 參照圖7，一 FET 150具有一單線條1 52。線條152具有一 -15- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐) 541546

核心154、-絕緣層156、一半導體層158、一源極層i6〇及 -汲極層162。核心154包含一或多條由如金屬或導電性聚 合物之導電性及柔軔性材料所構成之細線。或者，該等線 條可為一種被覆有如金屬或導電性塑膠之導電性材料之非 導電性塑膠。I亥等細線可為實心或空心並可具有任何適當 的剖面。絕緣層156係置於核心154之表面上且半導體層158 係置於絕緣層156之表面上。源極層16〇和汲極層162係置於 半導體層158之表面上，如同延著線條152之長度或軸線方 向之線條。 參圖8 , —主動裝置17〇具有一單線條丨72。線條i 72具 有一核心174、一半導體層176、以及一對電極178和18〇了 核心174係由一光學纖維所構成。半導體層176係置於光學 纖維核心174之表面上。電極178和18〇係置於半導體層 之表面上，如同延著線條172之長度或軸線方向之線條\施 加於光學纖維核心174之光學能量調整半導體層176中的載 體濃度，並因而改變電極178與180之間的阻抗。一主動穿 置170之重要應用在於將光能轉換成電能。 參照圖9，一主動裝置190具有一單線條192。線條192具 有一核心194、一半導體層196、以及三個電極198、2〇〇與 202。核心194係由一壓電材料所構成。半導體層196係置於 壓電核心194之表面上。電極198、200和2〇2係置於半導體 層196之表面上，如同延著線條192之長度或軸線方向之線 條。施加於壓電核心194之機械應力調整半導體層196中的 載體濃度，並因而改變電極198與電極200和202之間及電極 -16-

541546 A7 _______B7 五、發明説明（13 ) 2 00與2 02之間的阻抗。一主動裝置19〇之重要應用在於將機 械能轉換成電能。 主動裝置170之光纖174或主動裝置190之壓電核心194可 用其它合適材料予以取代以將熱能或化學能轉換成電能。 亦有可能使用光、機械應力、熱或化學能量以產生可在低 功率應用中取代電池之電力。 參照圖10’ 一先前技藝FET電路210包含一對FETs 212及 2 14。FET 2 12具有一閘極g 1、一源極216和一汲極2 1 8。 FET 2 14具有一閘極G2、一源極220和一汲極222。FETs 212 和214之源極/汲極通道呈串聯，亦即源極218係連接至汲極 220 〇 參照圖11 ’電路210係示於一條線條組裝224内。FET 212 係具有一條源極線條225、一條閘極線條227及一條共線條 226。FET 2 14係具有一條閘極線條228、一條汲極線條229 以及共線條226。因此，閘極G1和G2係以閘極線條227和 229予以實現；源極2丨6係以源極線條225予以實現；汲極 222係以汲極線俸229予以實現；且汲極21 8及源極220係以 共線條2 2 6予以實現。 參照圖12 ’ 一先前技藝電路23〇包含兩FETs 232及234。 卩[丁 232具有一閘極〇1、一源極236和一汲極23 8。尸£丁234 具有一閘極G2、一源極240和一汲極242。FETs 232和234之 源極/沒極通道係呈並聯，亦即源極236係連接至源極24〇而 汲極238則連接至汲極242。 參照圖13 ’電路230係示於一條線條組裝224内。FETs -17- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公茇) 裝 訂

541546 A7 B7 五、發明説明（14 ) 23 2和234係以一條共源極線條246和一條共汲極線條248予 以形成，並具有分開的閘極線條245和247。因此，源極236 和240 (圖12)係以共源極線條246予以實現；汲極238和 242 (圖12 )係以共汲極線條248予以實現；且閘極G1和G2 係以閘極線條245和247予以實現。 參照圖14，一纖維300具有複數條交織在一起的線條302A 和302B。線條302A係布料（cloth)線條且線條302B係如FETs 50、90、100、120或140或主動裝置150、170或190之主動 裝置線條。纖維300之應用包含任何需要電性、光學、機械 應力、熱、或化學作用之應用。 參照圖1 5，藉由實施例，該等線條302B各可為一種圖9中 所示型式之壓電線條。電極198、200和202係連接至一取樣 裝置304。在一取樣週期期間，取樣裝置304連接橫跨電極 198與200、198與202、以及200與202之間的電壓並量測所 流經的電流以與參考值作比較。虛線306係用於連接主動裝 置線302B之其它·壓電線條。例如，所有之主動裝置線條 302B皆可予以同時取樣或於個別之取樣週期予以取樣。 參照圖16，一主動裝置320具有一柔軔之緞帶狀基底322 、一層324、一層326、一對導電體328與330及一半導體主 體332。柔軔之基底322可由任何具有柔軟或可彎曲特性之 塑膠性或金屬性材料予以構成。 對於一 FET，基底322係導電性且層324亦具有導電性並形 成閘極。層326係一電性絕緣體。導電體328和330分別為源 極與汲極。對於一光學主動裝置，閘極層324係得以省略且 -18- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210X297公釐) 五、發明説明（15 稜鏡等，諸如 層326係一光傳輸元件，如光傳輸導波管、 此類將光傳送至半導體主體332之元件。 :於-FET ’柔軔性基底322最好為一柔軔之絕緣材料， ^絕緣金屬落、塑膠、電鍍紹、聚醚亞胺（㈣㈣、聚妒 n ' 金屬，如：鋁、金、鉻等，諸如此類。層 :任何合適之閘極有機絕緣體，如聚f基丙烯酸"; μ聚亞醒胺（P°lyimide)、環氧化物等，諸如此類； .，、、機、.巴緣體，如二氧化石夕、氮化石夕、域欽酸鹽等.，諸如 =類；或有機/無機混合物，如溶膝—凝膠㈣训及石夕酸 产=:主動裝置，柔軔之基底最好為-光傳輸材料，如 =1亞醯胺、聚苯乙稀 '聚醋薄膜、塑耀玻璃、 ’諸如此類。層326最好為_絕緣性光傳輸材料， 如:乳化石夕、PMMA等，諸如此類。金屬開 一透明金屬，如銦錫氧化物。 取于马 主動裝1中之任_實例而言’半導體主體 有機半導體材料包含例如半導電性小j㈣f。合適之 合物。例如，半導體主體332可由二二二聚合體及聚 ^ , + , j田如歙硫代呋喃衍生物、寡 :1= 五環素之有機半導體予以構成。-混合 之+導體例如可為苯乙基銨锡礙。 何合適之金屬或導電塑膠導電體切和330可為任 這些半導體材料、開極材料、開極絕緣材料及導電體可 541546 A7 B7 五 、發明説明（16 ) 藉由任何合適之方法予以鋪用，如塗佈法、出自溶液之浸 沾式塗佈、熱蒸鍍法、網版印刷法、擠壓法、電著法、壓 印法、模製法等，諸如此類。 本行人士顯知此處所述之FETs可使用一如苯乙基銨錫碘 之混合式半導體，而不需在通道區域中加入摻雜物或可在 接觸區摻雜錫或銻。 本發明因而已特定引用其較佳形式予以說明，明顯可知 得以作各種變化及修改而不脫離如附件申請專利範圍所界 定之本發明之精神及範疇。 -20- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS) A4規格(210 X 297公釐)

Claims (1)

1. μ第修1^40_ 4¾ 充V 號專利申請案 利範圍替換本(92年4月) A BCD 申請專利範園 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 一種主動裝置，其包含一線條、一延著該線條軸向延伸 的半導體主體、一延著該線條軸向延伸並於分隔之位置 與該半導體主體呈電性接觸而置之第一和第二導電體， 其中介於第一與第二導電體之間的阻抗係藉由影響該線 條之能量而變化。 如申請專利範圍第1項之主動裝置，其中該線條具有一 核心’且其中該半導體主體係一圍繞該核心之層。 如申請專利範圍第2項之主動裝置，其中該核心為一光 纖。 如申請專利範圍第2項之主動裝置，其中該核心為一壓 電材料。 如申請專利範圍第2項之主動裝置，其進一步包含一置 於該核2與該半導體層之間的絕緣材料層、且其中該核 〜及该弟一和第二導電體為一場效電晶體之閘極、源極 和汲極。 =Γ範圍第1項之主動裝置，其中該線條為複數 條線條中之一第一線條’其中該第一和第 等線條之第二和第三線條。 Μ體為该 如申請專利範圍第6項之主動震 中 一光纖。 八甲3亥弟—線條為 如申請專利範圍第6項之主動裝置 含一呈導電性之核心，且其中 二線條包 該核心上。 以生、、、巴緣材料層係置於 如申請專利範圍第8項之主動裝置， 八中5亥半導體主體 ’、一置於該電性絕緣材料層上之層。 .=請專利，圍第8項之主動裝；，其中該複數條線條 弟四線條沿著該第一線條軸向延伸。 .:申:"利範圍第10項之主動裝置，其中該第四線條係 如：：：：與第三線條之間交置之絕緣材料之間隔物。 .含範圍第10項，主動裝置，其中該第四線條包 ^ ^及一置於该核心上之電性絕緣材料。 範圍第1〇項之主動裝置，其中另-半導體層 ”置於该弟四線條之電性絕緣層上。 ϋ專：Γ圍第6項之主動裝置，進一步包含軸向沿 接觸主體，其中該第-接觸主體係置= 一豆體與邊第二線條之間並與該半導體主體與該第 、#挪条呈電&接觸’且其中該第二接觸主體係置於該半 —體主體與該第三線條之間並與該半導體主體與 線條呈電性接觸。 如申請專利範圍第14項之主動裝置，其中該第二和第三 線條分別包含第一和第二核心，且其中該第一和 觸主體係分別置於該第一和第二核心上。 如申請專利範圍第U項之主動裝置，其中該第一和第二 接觸主體為該複數條線條中之第四 如申請專利範圍第i項之主動裝置，其中t:導… 包含有機半導體材料。 A 如申請專利範圍第17項之主動裝置，其中該有機材料係 541546 A8 B8 C8 D8 申請專利範圍 由半導電f生小刀子、养聚合體和聚合物所組成之群钲 之一材料。 、 A如中料利範圍第17項之主動裝置，其中該有機材料係 由五壞素、寡硫代咳喃和聚硫代吱喃所組成之群組 一材料。 20.如申請專利範圍第i項之主動農置，其中該半導體主體 包含一混合式有機/無機半導體材料。 儿=申請專利範圍第20項之主動裝置，其中該混合式有機/ 热機半導體材料係苯乙基銨錫礙。 22.如中請專利範.圍第2項之主動裝置，其中該核心包含一 裝 或多條細線。 23·如申請專利範圍第22 ^^ 動裝置，其中該—或多條細 線係導電性。 认如申請專利範圍第i項之主動裝置，其中該線條係 性。 25.:::請專利範圍第6項之主動裝置，其中該複數條線條 係壬纟父曲。 線 請專利範圍第6項之主動裝置，進一步包含用於使 忒複數條線條保持在一起的構件。 =中請專利範圍“項之主動裝置，其中電流係在一包 3斜導體主體及該第—與第三線條之路徑中流動。 •:申請專利範圍第2項之主動裝置，其中該核心係導電 性。 ^ 29.—種包含-線條之場效電晶體，該線條具有一導電性核 申請專利範圍 心、一沿著該核心軸向而置之電性絕緣層、一沿著該核 心轴向延伸並鄰接該電性絕緣層而置之半導體主體、沿 著该核心軸向延伸並與半導體材料呈電性接觸位於與其 相隔一間距而置之第一和第二導電體，其中介於該第一 與第二導電體之間的電性阻抗呈施加至該導電性核心之 能量之函數而變。 3〇.如申請專利範圍第29項之場效電晶體，其中該線條係一 複數條線條中之第一線條，其中該第一線條係一其核心 上置有該電性絕緣層之閘極，其中該等線條中之一第二 線條和一第兰線條分別包含該第一和第二導電體，且其 中該第一和第三線條分別為一源極和一汲極。 3 1.如申凊專利範圍第3〇項之場效電晶體，其中該複數條線 條中至少有一條係柔軔性。 32.如申請專利範圍第3〇項之場效電晶體，其中該複數條線 條係絞曲成一集束，且其中該集束係柔軔性。 33·如申請專利範圍第3〇項之場效電晶體，#中該半導體主 體包含有機半導體材料。 Μ.如申請專利範圍第33項之場效電晶體，其中該有機材料 係由半導電性小分子、寡聚合體及聚合物所組成之 中之一材料。 β 35. 如巾請專鄉圍第33項之場效電晶體，其中該有機材料 係由五環素、募硫代呋味和聚硫代呋喃所組成之群組中 之一材料。 、 36. 如申請專利範圍第29項之場效電晶體，其中該半導體主 體包含一混合式有機/無機半導體材料。 37·如申請專利範圍第36項之場效電晶體，其中該混合式有 機/無機半導體材料係苯乙基銨錫碘。 工 38·如申請專利範圍第29項之場效電晶體，其中該核心包含 一或多條細線。 39·如申請專利範圍第38項之場效電晶體，其中該一或 細線係導電性。 ” 復t申請專利範圍第30項之場效電晶體，其中電流係於一 含有該半導體主體及該第二和第三線條之路徑中流動。 41.:種半導體電路，其包含複數條線條及至少一半導體材 /斗之主體其中该複數條線條形成兩或多個電性互連 主動裝置。 仏^申請專利範圍第41項之電路，其中該半導體主體係沿 者一該複數條線條中之第—線條軸向而置，且其中該複 數條線條t之第三線條係呈導電性。 43. ^申請專利範圍第42項之電路，其中該半導體主體係一 導體主體，其中一第二半導體主體係沿著-該複 數條線條中之第四線條軸向而置，且其中該第二和第三 線條中之-條係與該兩半導體主體呈電性接觸。 认=請專利範圍第42項之電路，其中該半導體主體係一 該，條線條中之第-線條軸向延伸之第-半導 ::體：且其中-第二半導體主體係沿著一該複數條線 二線條軸向而置’其中該等線條中每-條皆包 …-隨其軸向延伸之導電體，且其中該第_和第二

   本紙張尺度適财關家標準(C^S) Α4規格(2「〇χ;^ 六、申請專利範圍 線條包含該兩或多個主動裝置 45.:種主動裝置’其包含一半導體主體、於與該半導體主體呈電性接觸之—第—電極和位置 工以及-載有該第一與第二電極和該半導體：：: 平面性和柔軔性基底。 粒之只貝 46·如申請專利範圍第45項之主動裝置，進一步勺八一電極和一閘極絕緣體，其中該柔勒性基底ί二：= 電極和該閘極絕緣體。 μ 3極 47·如f請專利範圍第45項之主動裝置，其中該 係一：機半導邀’且其中該有機材料係由半導電=體 子、寡聚合體和聚合物所組成之群組中之—材料 後如申請專利範圍第45項之主動裝置，其中該半導包含一有機半導體，且其中該有機材料係由五淨素、 硫代呋喃和聚硫代呋喃所組成之群組中之一材料 49·如申請專利範圍第45項之主動裝置，其中該半導體主 包含一混合式有機/無機半導體材料 50.如申請專利範圍第49項之主動裝置 無機半導體材料係苯乙基銨錫碘。 5 1 ·如申請專利範圍第46項之主動 焱士八扈 ^ " 穴τ成永籾性基底 屬、：電性聚合物和被覆導電性材料之聚 組成之群組中之其中之一。52·如申請專利範圍第45項之主動襄置，進-步包含亦由 柔軔性基底所載之光傳輸性主體。 53.如中請專利範圍第45項之主動裝置，其中該柔軔性基底 分 體 寡 體 其中該混合式有機/ 其中該柔軔性基底 該 .6- 本紙張尺度適财關家標準(CNS) Α4規格(21()χ297公董) 541546 六、申請專利範圍 係一光傳輸性主體。 54· —種含有複數條線條之纖維，其中該等線條中至少有一 條線條形成一電性阻抗變化由能量變化所控制之主動裝 55. 如申請專利範圍第54項之纖維，其中該能量係電能。 56. 如申請專利範圍第54項之纖維，其中該能量係光能。 57. 如申請專利範圍第54項之纖維，其中該能量係機械能。 58. 如申請專利範圍第54項之纖維，其中該 等線條中之第一、第二和第三條所構成。置係㈣ 59. 如申請專利範眉第58項之纖維，進一步包含一沿著該第 一線條軸向延伸且置於該第二與第三線條之間的半^體 主體。 6〇·如申請專利範圍第59項之纖維，其中該主動裝置係—第 主動衣置，其中一第二主動裝置係由該等線條中之第 四和第五條㈣及該第二和第三線條之其巾—條所構成 ，且其中另—半導體主體沿著該第四線條轴向延伸。 61.如申請專利範圍第32項之場效電晶體，進一步包含—電 性絕緣性材料之護套，其中該集束係置於該護套内。 本紙張尺度適用中關家標準(CNS) Μ規格_ χ撕公幻