WO2014050457A1 - 電子デバイス、画像表示装置及びセンサー、並びに、電子デバイスの製造方法 - Google Patents

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manufacturing
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真央 勝原
秀樹 小野
信一 牛倉
由威 石井
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ソニー株式会社
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Definitions

  • the present disclosure relates to an electronic device, an image display apparatus and a sensor, and a method for manufacturing the electronic device.
  • a source / drain electrode is formed under a top contact structure formed on a channel forming region made of an organic semiconductor layer and below the channel forming region.
  • Two types of electrode structures, such as a bottom contact structure, are known (see, for example, Advanced Materials, vol. 14, p.99 (2002), C. D. Dimitrakopoulos, et al.).
  • the top gate type TFT two types of electrode structures are known: a top contact structure in which source / drain electrodes are formed on a channel formation region and a bottom contact structure formed under the channel formation region. ing.
  • a bottom contact structure In the bottom contact structure, high-definition electrode patterning using lithography technology is possible. Therefore, a bottom contact structure is often employed for high integration.
  • An attempt has been made to modify the surface of the source / drain electrode with a thiol compound or a silane coupling agent in order to improve the charge injection efficiency from the source / drain electrode to the organic semiconductor layer.
  • the bottom contact structure because of the difference in mechanical property values between the source / drain electrodes and the channel formation region, it is difficult to control the strain generated at the interface during bending or heating, and the reliability of the TFT is reduced. There is a problem of inviting.
  • the top contact structure is a highly reliable electrode structure because the contact between the organic semiconductor layer constituting the channel formation region and the source / drain electrode is stronger.
  • it is difficult to improve the charge injection efficiency by modifying the portion of the source / drain electrode at the interface between the organic semiconductor layer and the source / drain electrode. That is, it is difficult to construct a source / drain electrode using an electrode material that is inexpensive, has high productivity, and has a small work function, and performs efficient charge injection.
  • a technique for providing a charge injection layer or a doping layer between a source / drain electrode and a channel formation region is proposed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No.
  • an object of the present disclosure is to provide a top having a configuration and structure that can improve the charge injection efficiency without causing problems in the adhesion, selectivity, reliability, and the like between the organic semiconductor layer and the source / drain electrodes.
  • An object is to provide a contact-type electronic device, an image display apparatus and sensor including the electronic device, and a method for manufacturing the electronic device.
  • a method for manufacturing an electronic device includes: (A) After forming the control electrode and the insulating layer covering the control electrode on the substrate, (B) forming an active layer of an organic semiconductor material on the insulating layer; (C) forming a first electrode and a second electrode on the active layer; A method of manufacturing an electronic device including each step, In step (B) or between step (B) and step (C), the active layer contains an electrode modifying material, In step (C) or after step (C), the electrode modifying material is diffused to modify the portions of the first electrode and the second electrode in contact with the active layer with the electrode modifying material. Each step is further provided.
  • a method for manufacturing an electronic device includes: (A) After forming the control electrode and the insulating layer covering the control electrode on the substrate, (B) forming an active layer of an organic semiconductor material on the insulating layer; (C) forming a first electrode and a second electrode on the active layer; A method of manufacturing an electronic device including each step, Between step (B) and step (C), an electrode modifying material is attached to the surface of the active layer, In the step (C) or after the step (C), the first electrode and the second electrode are reacted with the electrode modifying material, so that the portions of the first electrode and the second electrode in contact with the active layer are changed to the electrode modifying material. Qualify with, Each step is further provided.
  • a method for manufacturing an electronic device includes: (A) After forming an active layer made of an organic semiconductor material on a substrate, (B) forming a first electrode and a second electrode on the active layer; (C) forming an insulating layer and a control electrode on the active layer, the first electrode, and the second electrode; A method of manufacturing an electronic device including each step, In step (A) or between step (A) and step (B), an electrode modifier material is included in the active layer, In step (B), between step (B) and step (C), or after step (C), the electrode modifying material is diffused so that the first electrode and the second electrode are in contact with the active layer. The part is modified with an electrode modifying material, Each step is further provided.
  • a method for manufacturing an electronic device includes: (A) After forming an active layer made of an organic semiconductor material on a substrate, (B) forming a first electrode and a second electrode on the active layer; (C) forming an insulating layer and a control electrode on the active layer, the first electrode, and the second electrode; A method of manufacturing an electronic device including each step, Between step (A) and step (B), an electrode modifying material is attached to the surface of the active layer, In the step (B), between the step (B) and the step (C), or after the step (C), the first electrode and the second electrode are reacted with the electrode modifying material to thereby react the active layer. The first electrode and the second electrode in contact with the electrode are modified with an electrode modifying material; Each step is further provided.
  • An electronic device for achieving the above object is as follows: A control electrode formed on the substrate, An insulating layer covering the control electrode, An active layer of organic semiconductor material formed on the insulating layer; and A first electrode and a second electrode formed on the active layer; An electronic device comprising: The portions of the first electrode and the second electrode that are in contact with the active layer are modified with an electrode modifying material.
  • An electronic device for achieving the above object is as follows: An active layer made of an organic semiconductor material formed on a substrate; A first electrode and a second electrode formed on the active layer; An insulating layer formed on the active layer and the first and second electrodes; and A control electrode formed on the insulating layer; An electronic device comprising: The portions of the first electrode and the second electrode that are in contact with the active layer are modified with an electrode modifying material.
  • an image display apparatus includes a semiconductor device including the electronic device according to the first aspect or the second aspect of the present disclosure,
  • the control electrode in the electronic device corresponds to the gate electrode in the semiconductor device,
  • the insulating layer in the electronic device corresponds to the gate insulating layer in the semiconductor device,
  • the first electrode and the second electrode in the electronic device correspond to source / drain electrodes in the semiconductor device.
  • the sensor according to the present disclosure for achieving the above object includes the electronic device according to the first aspect or the second aspect of the present disclosure.
  • the active layer is formed by diffusing the electrode modifying material contained in the active layer into the first electrode and the second electrode.
  • the portions of the first electrode and the second electrode that are in contact with each other are modified with an electrode modifying material.
  • the electrode modifying material attached to the surface of the active layer is reacted with the first electrode and the second electrode. Then, the portions of the first electrode and the second electrode that are in contact with the active layer are modified with an electrode modifying material.
  • the first electrode and the second electrode in contact with the active layer are provided.
  • the part is modified with an electrode modifying material. Therefore, there is no problem in the adhesion, selectivity, reliability, etc. between the organic semiconductor layer and the source / drain electrodes, and the charge injection efficiency can be improved.
  • FIG. 1A, 1B, 1C, and 1D are schematic partial cross-sectional views of a substrate and the like for explaining the method for manufacturing an electronic device of Example 1.
  • FIG. 2A, 2B, 2C, and 2D are schematic partial cross-sectional views of a substrate and the like for explaining a method for manufacturing an electronic device of Example 2.
  • FIG. 3A and 3B are schematic partial cross-sectional views of a substrate and the like for explaining the method for manufacturing an electronic device of Example 3.
  • FIG. 4A, 4B, and 4C are schematic partial cross-sectional views of a substrate and the like for explaining the method for manufacturing the electronic device of Example 4.
  • FIG. 5D are schematic partial cross-sectional views of a substrate and the like for explaining a method for manufacturing an electronic device of Example 5.
  • 6A, 6B, 6C, and 6D are schematic partial cross-sectional views of a substrate and the like for explaining a method for manufacturing an electronic device of Example 6.
  • FIG. 7A and 7B are schematic partial cross-sectional views of a substrate and the like for explaining the method for manufacturing an electronic device of Example 7.
  • FIG. 8A, 8B, and 8C are schematic partial cross-sectional views of a substrate and the like for describing the method for manufacturing the electronic device of Example 8.
  • FIG. 9A and 9B are schematic partial cross-sectional views of a two-terminal electronic device.
  • FIG. 10 is a graph showing the results of measuring VI characteristics of the electronic devices (TFTs) of Example 1 and Comparative Example.
  • Example 5 (Electronic Device Manufacturing Method According to Third Aspect of Present Disclosure, Electronic Device, Image Display Apparatus According to Second Aspect of Present Disclosure) 7).
  • Example 6 (Modification of Example 5) 8).
  • Example 7 (Electronic Device Manufacturing Method According to Fourth Aspect of Present Disclosure, Electronic Device According to Second Aspect of Present Disclosure, Image Display Apparatus) 9.
  • Example 8 (Modification of Example 7) 10.
  • Example 9 (modification of Examples 1 to 8, sensor of the present disclosure), others
  • the first electrode and the second electrode Before forming the first electrode and the second electrode on the active layer, a protective film is formed on a part of the active layer, In (B), the first electrode and the second electrode may be formed on the active layer and the protective film. Accordingly, when the first electrode and the second electrode are formed on the active layer and the protective film, particularly when patterning for forming the first electrode and the second electrode is performed, the active layer may be damaged. Loss or decrease. Furthermore, in these cases, after forming the first electrode and the second electrode on the active layer and the protective film, it is preferable to remove the protective film exposed between the first electrode and the second electrode. The possibility that the first electrode or the second electrode is peeled off from the active layer due to the stress generated in the protective layer is eliminated or reduced.
  • the electrode modifying material is thermally diffused.
  • a protective film may be formed between a part of the second electrode and the active layer.
  • the protective film may extend on the active layer located between the first electrode and the second electrode, or may be protected from the active layer located between the first electrode and the second electrode. The film may be removed.
  • the electrode modifier material is a halogen atom, a metal halide, a metal sulfur compound, a thiol, a disulfide, a chlorosilane, an alkoxylane, Preference is given to at least one material selected from the group consisting of carboxylic acids, phenols and phosphonic acids.
  • iodine, bromine and chlorine can be exemplified as the halogen atom
  • copper iodide, iron chloride and the like can be exemplified as the metal halogen compound
  • copper sulfide and iron sulfide can be exemplified as the metal sulfur compound.
  • Etc. can be illustrated.
  • thiols include benzenethiol, tetrafluorobenzenethiol, alkanethiol, alkanedithiol, and the like.
  • examples of disulfides include dialkyl disulfides and diphenyl disulfides.
  • chlorosilanes include monoalkylchlorosilanes such as octadecyltrichlorosilane, perfluoroalkyltrichlorosilane, and octyltrichlorosilane, as well as aminoalkylsilanes and epoxy.
  • Examples include alkyl silanes and mercapto alkyl silanes.
  • Examples of alkoxysilanes include alkyl tetramethoxy silane and alkyl tetraethoxy silane.
  • carboxylic acids include acetic acid, propionic acid, and stearic acid.
  • the phenols include alkylphenols such as phenol, bisphenol, and cresol
  • examples of the phosphonic acids include: It can be exemplified alkyl phosphonic acids such as Kuta decyl phosphonic acid.
  • the electrode modifying material suitable for use may include at least one material selected from the group consisting of a halogen atom, a metal halide, and a metal sulfur compound, and the second aspect or the fourth aspect of the present disclosure
  • thiols as electrode modification materials suitable for use From the group consisting of disulfides, chlorosilanes, alkoxylanes, carboxylic acids, phenols and phosphonic acids It can include at least one kind of material-option.
  • the electronic device according to the second aspect the electronic device constituting the image display apparatus and sensor of the present disclosure, the first electrode and the second electrode in contact with the active layer are modified by modifying the first electrode and the second electrode with an electrode modifying material. It is preferable to optimize between the work function value of the two-electrode portion and the work function value of the active layer, or to optimize the work function.
  • the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the first aspect or the third aspect of the present disclosure the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the first aspect or the third aspect of the present disclosure, the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the first aspect or the third aspect of the present disclosure, the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the first aspect or the third aspect of the present disclosure, the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the first aspect or the third aspect of the present disclosure, the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the first aspect or the third aspect of the present disclosure, the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the first aspect or the third aspect of the present disclosure, The density
  • the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the second aspect or the fourth aspect of the present disclosure the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the second aspect or the fourth aspect of the present disclosure, the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the second aspect or the fourth aspect of the present disclosure, the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the second aspect or the fourth aspect of the present disclosure, the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the second aspect or the fourth aspect of the present disclosure, the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the second aspect or the fourth aspect of the present disclosure, the semiconductor device manufactured by the method for manufacturing the electronic device according to the second aspect or the fourth aspect of the present disclosure, The thickness of the part of the 1st electrode and the 2nd electrode modified with the modification material can be made into the form which is 2 nm or less.
  • the electronic device manufacturing method including the various preferable modes and configurations described above, the electronic device according to the first to second aspects of the present disclosure, the present invention Polypyrrole and derivatives thereof as an organic semiconductor material constituting an active layer in an electronic device constituting the disclosed image display apparatus or sensor (hereinafter, these may be collectively referred to simply as “present disclosure”); polythiophene; And isolants; isothianaphthenes such as polyisothianaphthene; chainylene vinylenes such as polychenylene vinylene; poly (p-phenylene vinylenes) such as poly (p-phenylene vinylene); polyaniline and derivatives thereof; polyacetylene Polydiacetylenes; polyazulenes; polypyrenes; polycarbazoles; polyselenoph Down like; polyfuranes like; poly (p- phenylene) s; poly indoles; poly pyridazines; polyvin
  • oligomers having the same repeating unit as these polymers can also be mentioned.
  • metal phthalocyanines represented by copper phthalocyanine; tetrathiafulvalene and tetrathiafulvalene derivatives; tetrathiapentalene and derivatives thereof; naphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic diimide, N, N′-bis (4-Trifluoromethylbenzyl) naphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide, N, N′-bis (1H, 1H-perfluorooctyl), N, N′-bis (1H, 1H-perfluorobutyl ) And N, N′-dioctylnaphthalene 1,4,5,8-tetracarboxylic acid diimide and the like; naphthalene 2,3,6,7 tetracarboxylic acid diimide and the like naphthalene tetracarboxylic acid diimides; Anthracene such as anthracen
  • a compound selected from the group consisting of a condensed polycyclic aromatic compound, a porphyrin derivative, a phenylvinylidene conjugated oligomer, and a thiophene conjugated oligomer can be used.
  • condensed polycyclic aromatic compounds such as acene-based molecules (pentacene, tetracene, etc.), porphyrin-based molecules, and conjugated oligomers (phenylvinylidene-based and thiophene-based).
  • porphyrin 4,4′-biphenyldithiol (BPDT), 4,4′-diisocyanobiphenyl, 4,4′-diisocyano-p-terphenyl, 2,5-bis (5′-thioacetyl) -2'-thiophenyl) thiophene, 2,5-bis (5'-thioacetoxyl-2'-thiophenyl) thiophene, 4,4'-diisocyanophenyl, benzidine (biphenyl-4,4'-diamine), TCNQ (tetracyanoquinodimethane), tetrathiafulvalene (TTF) and its derivatives, tetrathiafulvalene (TTF) -TCNQ complex, bisethylenetetrathiafulvalene (BEDTTTTF) -perchloric acid complex, BEDTTTTF-iodine complex, TCNQ- Charge transfer complex represented by io
  • Examples of the method for forming the active layer include various physical vapor deposition methods (PVD methods) including resistance heating vapor deposition, sputtering, and vacuum vapor deposition, as well as coating methods.
  • PVD methods physical vapor deposition methods
  • various printing methods such as screen printing method, ink jet printing method, offset printing method, reverse offset printing method, gravure printing method, gravure offset printing method, letterpress printing, flexographic printing, microcontact method, etc.
  • spin coating method Air doctor coater method, blade coater method, rod coater method, knife coater method, squeeze coater method, reverse roll coater method, transfer roll coater method, gravure coater method, kiss coater method, cast coater method, spray coater method, slit coater method , Slit orifice coater method, calender coater method, casting method, capillary coater method, bar coater method, dipping method, various coating methods; spray method; method using dispenser: stun Act like, it can be mentioned a method of applying a liquid material.
  • polymethyl methacrylate polymethyl methacrylate
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PVA polyvinyl alcohol
  • PVP polyvinyl phenol
  • PES polyethersulfone
  • polyimide polyamide
  • PC polycarbonate
  • PET polyethylene terephthalate
  • PEN polyethylene naphthalate
  • mica polyolefin
  • an electronic device can be incorporated or integrated into an image display apparatus or electronic device having a curved shape.
  • the substrate various glass substrates, various glass substrates having an insulating film formed on the surface, quartz substrates, quartz substrates having an insulating film formed on the surface, silicon substrates having an insulating film formed on the surface, and sapphire substrates ,
  • Metal substrates made of various alloys such as stainless steel, aluminum, nickel, and various metals, metal foils, and paper.
  • the substrate may be disposed on a support member appropriately selected from the materials described above (or above the support member).
  • the support member include conductive substrates (substrates made of metal such as gold or aluminum, substrates made of highly oriented graphite, stainless steel substrates, etc.). On these substrates, a functional film such as a buffer layer for improving adhesion and flatness and a barrier film for improving gas barrier properties may be formed.
  • the material constituting the first electrode and the second electrode copper (Cu: 4.5 eV), gold (Au: 5.0 eV), molybdenum (Mo: 4.4 eV), titanium (Ti: 4) .1 eV), aluminum (Al: 4.2 eV), nickel (Ni: 5.2 eV), platinum (Pt: 5.2 eV), silver (Ag: 4.3 eV), palladium (Pd: 4.9 eV).
  • transparent oxide conductors such as ITO, IZO and AZO.
  • the combination of the material constituting the first electrode and the second electrode, the electrode modifying material) is not specifically limited, but (copper, iodine), (gold, iodine), (silver, iodine), (Copper, sulfur) and (molybdenum, chlorine).
  • Electrodes constituting the first electrode and the second electrode, electrode modifying materials but not specifically limited, (gold, thiols), (copper, thiols), (aluminum) , Phosphonic acids), (titanium, phosphonic acids), and (molybdenum, phosphonic acids).
  • gold As a material constituting the control electrode and wiring provided as desired, gold (Au), platinum (Pt), silver (Ag), palladium (Pd), tungsten (W), tantalum (Ta), molybdenum (Mo), Aluminum (Al), chromium (Cr), titanium (Ti), copper (Cu), nickel (Ni), indium (In), tin (Sn), iron (Fe), cobalt (Co), zinc (Zn), Magnesium (Mg), manganese (Mn), ruthenium (Rh), rubidium (Rb), or an alloy containing these metal elements, conductive particles made of these metals, conductive particles of an alloy containing these metals, A conductive material such as polysilicon containing impurities can be used, and a layered structure of layers containing these elements can also be used. Furthermore, organic materials (conductive polymers) such as poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid [PEDOT /
  • various chemical vapor deposition methods including various PVD methods, pulse laser deposition methods (PLD), arc discharge methods, MOCVD methods, lift Examples thereof include an off method, a shadow mask method, and the above-described various coating methods using ink or paste.
  • CVD methods chemical vapor deposition methods
  • PVD methods PVD methods
  • PLD pulse laser deposition methods
  • MOCVD methods MOCVD methods
  • lift Examples thereof include an off method, a shadow mask method, and the above-described various coating methods using ink or paste.
  • it may be formed by a plating method such as an electrolytic plating method or an electroless plating method.
  • PVD methods various vacuum deposition methods such as electron beam heating method, resistance heating method, flash vapor deposition, and crucible heating method, (b) plasma vapor deposition method, (c) bipolar sputtering method, DC sputtering Various sputtering methods such as DC method, DC magnetron sputtering method, high frequency sputtering method, magnetron sputtering method, ion beam sputtering method, bias sputtering method, (d) DC (direct current) method, RF method, multi-cathode method, activation reaction method And various ion plating methods such as an electric field evaporation method, a high-frequency ion plating method, and a reactive ion plating method.
  • control electrode, the first electrode, and the second electrode are formed based on an etching method
  • a dry etching method or a wet etching method may be employed.
  • the dry etching method for example, ion milling or reactive ion etching (RIE) is used. Can be mentioned.
  • the control electrode or the like can be formed based on a laser ablation method, a mask vapor deposition method, a laser transfer method, or the like.
  • Examples of the material constituting the insulating layer include inorganic insulating materials and organic insulating materials.
  • examples of the inorganic insulating material include silicon oxide materials, silicon nitride (SiN Y ), aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide, and hafnium oxide HfO 2 .
  • silicon oxide-based material silicon oxide (SiO x ), BPSG, PSG, BSG, AsSG, PbSG, silicon oxynitride (SiON), SOG (spin-on-glass), low dielectric constant SiO 2 -based material (for example, poly Aryl ether, cycloperfluorocarbon polymer and benzocyclobutene, cyclic fluororesin, polytetrafluoroethylene, fluorinated aryl ether, fluorinated polyimide, amorphous carbon, organic SOG).
  • SiO 2 -based material for example, poly Aryl ether, cycloperfluorocarbon polymer and benzocyclobutene, cyclic fluororesin, polytetrafluoroethylene, fluorinated aryl ether, fluorinated polyimide, amorphous carbon, organic SOG).
  • Examples of the method for forming an insulating layer made of an inorganic insulating material include the above-described various coating methods, the above-described various PVD methods, CVD methods, and other vacuum processes, or a solution in which these inorganic insulating materials are dissolved. And a sol-gel method, a lift-off method, an electrodeposition method, and a shadow mask method. Moreover, the combination of either of these formation methods and the patterning technique as needed can also be mentioned.
  • examples of the organic insulating material include polymer materials such as phenol resin, polyvinyl phenol resin, polyimide resin, novolac resin, cinnamate resin, acrylic resin, epoxy resin, styrene resin, polyparaxylene resin, and fluorine resin.
  • Cyclic cycloolefin polymer or cyclic cycloolefin copolymer [specifically, TOPAS (registered trademark, manufactured by Topas Advanced Polymers GmbH), ARTON (registered trademark, manufactured by JSR Corporation), ZEONOR (manufactured by ZEON Corporation, registered)
  • TOPAS registered trademark, manufactured by Topas Advanced Polymers GmbH
  • ARTON registered trademark, manufactured by JSR Corporation
  • ZEONOR manufactured by ZEON Corporation
  • the insulating layer and the active layer may be patterned based on a known method such as a wet etching method, a dry etching method, or a laser ablation method, if necessary.
  • Examples of the material constituting the protective film include the various materials described in the insulating layer, and examples of the method for forming the protective layer include the forming method described in the insulating layer.
  • a method of including the electrode modifying material in the active layer specifically, a method of including an electrode modifying material in a solution of an organic semiconductor material that constitutes the active layer, forming a solution by a coating method, and drying, After forming the active layer, a method of applying and drying a solution containing the electrode modifying material on the active layer, a method of forming the active layer and then placing it in an atmosphere containing the electrode modifying material, an organic semiconductor material constituting the active layer, and A method of forming a film on the electrode modifying material at the same time based on the PVD method can be given.
  • a method of attaching the electrode modifying material to the surface of the active layer specifically, after forming the active layer
  • a method of applying and drying a solution containing the electrode modifying material to the active layer, after forming the active layer examples thereof include a method of placing in an atmosphere containing an electrode modifying material, and a method of forming an electrode modifying material on the basis of a PVD method after forming an active layer.
  • a method of thermally diffusing the electrode modifying material specifically, when the electrode modifying material is included in the active layer and the first electrode and the second electrode are formed on the active layer, or after the formation, although the method of heating the whole can be mentioned, when the diffusion proceeds spontaneously at room temperature, the heat treatment can be omitted.
  • the electrode modifying material is included in the active layer, and the first electrode and the second electrode are formed on the active layer.
  • the method of heating the whole after forming or after formation can be mentioned, the heat treatment can be omitted when the reaction proceeds spontaneously.
  • the electrode modifying material is contained in the active layer. Whether it adheres to the surface of the active layer depends on the electrode modifying material used.
  • modifying the portions of the first electrode and the second electrode that are in contact with the active layer with the electrode modifier material specifically means atoms or molecules constituting the first electrode and the second electrode, and the electrode modifier. It means that a chemical bond such as a covalent bond or an ionic bond occurs between atoms or molecules constituting the material.
  • Specific examples of the method for measuring the concentration distribution of the electrode modifying material in the first electrode and the second electrode include X-ray photoelectron spectroscopy, Auger spectroscopy, and time-of-flight secondary ion mass spectrometry.
  • Specific examples of the method for measuring the thickness of the first electrode and the second electrode modified with the electrode modifying material include X-ray photoelectron spectroscopy, Auger spectroscopy, and time-of-flight secondary ion mass spectrometry. be able to.
  • the electronic device of the present disclosure may have a so-called three-terminal structure or a two-terminal structure.
  • An electronic device having a three-terminal structure constitutes, for example, a field effect transistor, more specifically, a thin film transistor (TFT), or a light emitting element. That is, a light emitting element (an organic light emitting element or an organic light emitting transistor) in which the active layer emits light by applying a voltage to the control electrode, the first electrode, and the second electrode can be configured.
  • TFT thin film transistor
  • a light emitting element an organic light emitting element or an organic light emitting transistor
  • the current flowing from the first electrode to the second electrode in the active layer is controlled by the voltage applied to the control electrode.
  • the electronic device functions as a field effect transistor or functions as a light emitting element depends on a voltage application state (bias) to the first electrode and the second electrode.
  • bias a voltage application state
  • a current flows from the first electrode to the second electrode by modulating the control electrode after applying a bias within a range in which electron injection from the second electrode does not occur. This is transistor operation.
  • holes are sufficiently accumulated and the bias to the first electrode and the second electrode is increased, electron injection starts and light emission occurs due to recombination with the holes.
  • a photoelectric conversion element in which a current flows between the first electrode and the second electrode by irradiating light to the active layer can be given.
  • a photosensor and a photoelectric conversion element (specifically, a solar cell and an image sensor) can be mentioned.
  • a dye that absorbs light may be used as the organic semiconductor molecules constituting the active layer of the photosensor.
  • a current flows between the first electrode and the second electrode by irradiation of light (including not only visible light but also ultraviolet rays and infrared rays) to the active layer.
  • a photoelectric conversion element can also be configured from an electronic device having a three-terminal structure. In this case, voltage application to the control electrode may or may not be performed. In the latter case, to the control electrode.
  • the electric resistance value between the first electrode and the second electrode changes, and the first electrode and the second electrode
  • the amount of chemical substance adsorbed on the active layer is measured by applying an electric current between the first electrode and the second electrode or measuring an electric resistance value of the active layer by applying an appropriate voltage between the first electrode and the second electrode.
  • a chemical sensor that measures (concentration) can also be mentioned.
  • a molecular sensor having molecular recognition ability a binding molecule (for example, a biomolecule) is bound and fixed to the surface of the active layer, and a functional molecule (for example, another biomolecule) that interacts with the binding molecule
  • a binding molecule for example, a biomolecule
  • a functional molecule for example, another biomolecule
  • the biosensor produced by adding can also be mentioned. Since the chemical substance is in an adsorption equilibrium state in the active layer, the equilibrium state changes as time passes and the amount (concentration) of the chemical substance in the atmosphere in which the active layer is placed changes. Examples of chemical substances include NO 2 gas, O 2 gas, NH 3 gas, styrene gas, hexane gas, octane gas, decane gas, and trimethylbenzene gas.
  • an image display apparatus can be exemplified.
  • the image display device a so-called desktop personal computer, notebook personal computer, mobile personal computer, tablet terminal including a tablet personal computer, PDA (personal digital assist), car navigation system, mobile phone And smart phones, game machines, electronic books, electronic newspapers such as electronic newspapers, billboards such as signboards, posters, blackboards, photocopiers, rewritable papers for printer paper replacement, calculators, display units for home appliances, card display units such as point cards And various image display devices in electronic advertisements, electronic POPs, etc. (for example, organic electroluminescence display devices, liquid crystal display devices, plasma display devices, electrophoretic display devices, cold cathode field emission display devices, etc.) It can be. Moreover, various illuminating devices can also be mentioned.
  • each electronic device may be cut and individualized and used as a discrete component. Moreover, you may seal an electronic device with resin.
  • Example 1 relates to a method for manufacturing an electronic device according to the first aspect of the present disclosure, an electronic device according to the first aspect of the present disclosure, and an image display apparatus.
  • the electronic device of Example 1 is a bottom-gate / top-contact type three-terminal type electronic device, specifically, a TFT, and a schematic partial cross-sectional view as shown in FIG.
  • A a control electrode 11 formed on the substrate 10;
  • B an insulating layer 12 covering the control electrode 11,
  • C an active layer 13 made of an organic semiconductor material formed on the insulating layer 12, and
  • D a first electrode 14A and a second electrode 14B formed on the active layer 13,
  • An electronic device comprising: The portions of the first electrode 14A and the second electrode 14B that are in contact with the active layer 13 are modified with an electrode modifying material.
  • gate electrode 11 is used in place of “control electrode 11”, and “channel forming region 13A and / or channel forming region extending portion” is used instead of “active layer 13”.
  • 13B is used for explanation, the term “source / drain electrodes 14A, 14B” is used instead of the “first electrode 14A and second electrode 14B”, and the term “insulating layer 12” is used instead. In some cases, the term “gate insulating layer 12” is used.
  • the substrate 10 is made of a glass substrate 10A on the surface of which an insulating film 10B made of SiO 2 is formed.
  • the gate electrode 11 is made of aluminum
  • the gate insulating layer 12 is made of polyvinylphenol (PVP)
  • the channel forming region 13A and the channel forming region extending portion 13B are made of perixanthenoxanthene (PXX, 6,12-dioxaanthanthrene).
  • PXX perixanthenoxanthene
  • a derivative, more specifically, ethylphenyl-PXX, and the source / drain electrodes 14A and 14B are made of copper (Cu).
  • the electrode modifier material is composed of a halogen atom, specifically iodine (I 2 ). Furthermore, the portions of the source / drain electrodes 14A and 14B that are in contact with the channel forming region extending portion 13B are modified with an electrode modifying material, but the portions of the source / drain electrodes 14A and 14B modified with the electrode modifying material (
  • the “modified region 15” is made of copper iodide (CuI).
  • the image display apparatuses according to the first to eighth embodiments each include a semiconductor device including the electronic device according to the first to eighth embodiments.
  • the control electrode in the electronic device corresponds to the gate electrode 11 in the semiconductor device
  • the insulating layer in the electronic device corresponds to the gate insulating layer 12 in the semiconductor device
  • the first electrode and the second electrode in the electronic device correspond to the source / drain electrodes 14A and 14B in the semiconductor device.
  • FIGS. 1A, 1B, 1C, and 1D are schematic partial end views of a substrate and the like, a three-terminal electronic device (bottom gate / top contact type TFT) of Example 1 will be described below. The manufacturing method will be described.
  • the gate electrode 11 and the gate insulating layer 12 that covers the gate electrode 11 are formed on the substrate 10. Specifically, a resist layer (not shown) from which a portion where the gate electrode 11 is to be formed is removed is formed on the insulating film 10B made of SiO 2 formed on the surface of the glass substrate 10A based on the lithography technique. To do. Thereafter, a titanium (Ti) layer (not shown) having a thickness of 10 nm as an adhesion layer and an aluminum (Al) layer having a thickness of 50 nm as a gate electrode 11 are sequentially formed on the entire surface by a sputtering method. Thereafter, the resist layer is removed.
  • Ti titanium
  • Al aluminum
  • the gate electrode 11 can be obtained based on the so-called lift-off method.
  • the gate electrode 11 can be formed on the insulating film 10B made of SiO 2 formed on the surface of the glass substrate 10A, depending on the material used, based on the printing method.
  • a polyvinylphenol (PVP) solution containing a crosslinking agent is applied on the substrate 10 and the gate electrode 11 based on the slit coater method, and then heated to 150 ° C., whereby the gate insulating layer 12 made of polyvinylphenol is formed. obtain.
  • PVP polyvinylphenol
  • a channel formation region 13 ⁇ / b> A and a channel formation region extension 13 ⁇ / b> B made of an organic semiconductor material are formed on the gate insulating layer 12.
  • an electrode modifying material is included in the channel forming region 13A and the channel forming region extending portion 13B.
  • a solution of an organic semiconductor material constituting the active layer is formed by a slit coater method and dried at 140 ° C.
  • the channel forming region 13A and the channel forming region extending portion 13B having a thickness of 20 nm can be formed.
  • the channel formation region 13A and the channel formation region extension 13B are placed in an atmosphere containing iodine (I 2 ) vapor as an electrode modifying material, so that the active layer (the channel formation region 13A and the channel formation region extension is formed).
  • 13B) can contain an electrode modifying material (I 2 ).
  • the gate insulating layer 12 and the channel formation region extending portion 13B may be patterned based on a known method such as a wet etching method, a dry etching method, or a laser ablation method, if necessary.
  • an electrode modifier material is included in the solution of the organic semiconductor material constituting the active layer 13, and the solution is formed and dried by a coating method, so that the gate insulating layer 12 is made of the organic semiconductor material.
  • the active layer 13 (the channel forming region 13A and the channel forming region extending portion 13B) containing the electrode modifying material can also be formed.
  • source / drain electrodes 14A and 14B are formed on the active layer 13 (specifically, on the channel forming region extending portion 13B). Specifically, after forming a copper (Cu) layer having a thickness of 100 nm based on a vacuum deposition method, the source / drain electrodes 14A and 14B are obtained by patterning the copper layer based on a lithography technique and an etching technique. Can do. Thus, the structure shown in FIG. 1C can be obtained. When the source / drain electrodes 14A and 14B are formed, the source / drain electrodes 14A and 14B are covered by photolithography by covering part of the channel formation region 13A and the channel formation region extension 13B with a hard mask. Can be formed without a process. Further, the source / drain electrodes 14A and 14B can be formed based on a printing method.
  • Cu copper
  • Step-130 by diffusing the electrode modifying material, the portions of the source / drain electrodes 14A and 14B in contact with the channel forming region extending portion 13B are modified with the electrode modifying material. Specifically, the whole is heated to 100 ° C. As a result, the electrode modifying material (I 2 ) contained in the active layer 13 is thermally diffused into the source / drain electrodes 14A and 14B. As a result, the portions of the source / drain electrodes 14A and 14B in contact with the channel forming region extending portion 13B are modified with the electrode modifying material. Specifically, a modified region 15 made of CuI is formed (see FIG. 1D).
  • the concentration of the electrode modifying material in the portion of the source / drain electrodes 14A and 14B modified with the electrode modifying material decreases as the distance from the interface between the source / drain electrodes 14A and 14B and the channel forming region extending portion 13B increases.
  • the electrode modifying material can be diffused simultaneously with the formation of the copper layer. Then, by performing patterning after the formation of the copper layer, the source / drain electrodes 14A and 14B modified with the electrode modifying material can be obtained, and [Step-130] can be omitted. In some cases, the entire heating is unnecessary.
  • the image display unit is formed on or above the TFT, which is an electronic device constituting the control unit (pixel drive circuit) of the image display device thus obtained.
  • an image display device including an organic electroluminescence element, an electrophoretic display element, a semiconductor light emitting element, or the like is formed based on a known method, whereby an image display device can be manufactured.
  • the electronic device constituting the control unit (pixel drive circuit) of the image display device and the electrode (for example, pixel electrode) in the image display unit obtained in this way are connected by a connection unit such as a contact hole or a wiring. Just connect.
  • a passivation film (not shown) is formed on the entire surface.
  • a bottom gate / top contact type electronic device FET, specifically, TFT
  • a passivation film (not shown) may be formed on the entire surface after patterning the channel forming region extending portion 13B. The above steps can also be applied to Examples 2 to 8 described later.
  • the source / drain electrodes 14A and 14B are modified with an electrode modifying material, so that the work of the portions of the source / drain electrodes 14A and 4B (modified region 15) in contact with the channel forming region extending portion 13B is performed. Optimization between the value of the function and the value of the work function of the channel forming region extending portion 13B can be achieved.
  • the electrode modifying material contained in the active layer is diffused into the first electrode and the second electrode, so that the first electrode in contact with the active layer and the first electrode
  • the two electrode portions are modified with an electrode modifying material.
  • the portions of the first electrode and the second electrode that are in contact with the active layer are modified with an electrode modifying material. Therefore, there is no problem in the adhesion, selectivity, reliability, etc. between the organic semiconductor layer and the source / drain electrodes, and the charge injection efficiency can be improved.
  • the VI characteristic of the obtained TFT is shown in the graph of FIG. 10.
  • Example 1 in which the portions of the first electrode and the second electrode in contact with the active layer are modified with an electrode modifying material.
  • “B” is data in the TFT of the comparative example in which the portions of the first electrode and the second electrode that are in contact with the active layer are not modified with the electrode modifying material.
  • Example 2 is a modification of Example 1.
  • 2A, 2B, 2C and 2D which are schematic partial end views of the substrate and the like, hereinafter, a three-terminal electronic device (bottom gate / top contact type TFT) of Example 2 The manufacturing method will be described.
  • the protective film 16 is formed on part of the active layer 13. Specifically, a protective film 16 made of a silicon oxide film is formed on the channel formation region 13A and a part of the channel formation region extension 13B based on the CVD method (see FIG. 2A).
  • source / drain electrodes 14A and 14B are formed on the active layer 13 (specifically, the channel forming region extending portion 13B) and the protective film 16. Specifically, the step is executed in the same manner as [Step-120] in Example 1 (see FIG. 2B), and further, the step is executed in the same manner as in [Step-130] (see FIG. 2C).
  • the TFT may be completed by the above, or, as shown in FIG. 2D, after [Step-220], specifically, the source / drain electrodes 14A, 14A, 14D are formed on the channel forming region extension 13B and the protective film 16, respectively. After forming 14B, the protective film 16 exposed between the source / drain electrodes 14, 14B may be removed.
  • Example 3 relates to a method for manufacturing an electronic device according to the second aspect of the present disclosure, an electronic device according to the first aspect of the present disclosure, and an image display apparatus.
  • the electronic device of Example 3 is a bottom-gate / top-contact type three-terminal type electronic device, specifically, a TFT, and has substantially the same configuration and structure as shown in FIG. 1D.
  • the electrode modifier material is composed of thiols, specifically, tetrafluorobenzenethiol. Furthermore, the portions of the source / drain electrodes 14A and 14B that are in contact with the channel forming region extending portion 13B are modified with an electrode modifying material, but the portions of the source / drain electrodes 14A and 14B modified with the electrode modifying material ( In the modified region 18), the material constituting the source / drain electrodes 14A and 14B reacts with the electrode modifying material. Specifically, gold (Au) atoms constituting the source / drain electrodes 14A and 14B are bonded to a thiol group.
  • FIGS. 3A and 3B are schematic partial end views of the substrate and the like. .
  • Step-300 First, after forming the gate electrode 11 and the gate insulating layer 12 covering the gate electrode 11 on the base body 10, the channel forming region 13A made of an organic semiconductor material and the channel forming region extending portion are formed on the gate insulating layer 12. 13B is formed. Specifically, the same steps as [Step-100] to [Step-110] of the first embodiment may be performed. In Example 3, the active layer 13 (channel forming region 13A and channel forming region extending portion 13B) made of ethylphenyl-PXX having a thickness of 30 nm was formed.
  • the electrode modifying material 17 is attached to the surfaces of the channel formation region 13A and the channel formation region extension 13B. Specifically, by placing the channel formation region 13A and the channel formation region extension portion 13B in an atmosphere containing tetrafluorobenzenethiol vapor as the electrode modifying material 17, the channel formation region 13A and the channel formation region extension portion are arranged. Electrode modifier 17 (thiol molecule) can be attached to 13B (see FIG. 3A). In the drawing, the electrode modifying material 17 is shown in a layered form for convenience.
  • the gate insulating layer 12 and the channel formation region extending portion 13B may be patterned based on a known method such as a wet etching method, a dry etching method, or a laser ablation method, if necessary.
  • Source / drain electrodes 14A and 14B having a thickness of 150 nm.
  • source / drain electrodes 14A are formed.
  • 14B and the electrode modifier material 17 react, and the portion of the source / drain electrodes 14A, 14B (modifier region 18) in contact with the channel forming region extension 13B is modified with the electrode modifier material (see FIG. 3B). ).
  • the source / drain electrodes 14A and 14B may be heated after being formed, and thereby, between the source / drain electrodes 14A and 14B and the electrode modifying material 17.
  • the reaction occurs, and the portions of the source / drain electrodes 14A and 14B that are in contact with the channel forming region extending portion 13B are modified with the electrode modifying material.
  • the unnecessary electrode modifying material 17 is removed.
  • a bottom gate / top contact type electronic device FET, specifically TFT
  • an image display device can be obtained.
  • the work of the portions of the source / drain electrodes 14A and 14B (modified region 18) in contact with the channel forming region extending portion 13B can be achieved.
  • the electrode modifying material contained in the active layer is reacted with the first electrode and the second electrode, so that the portions of the first electrode and the second electrode that are in contact with the active layer Is modified with an electrode modifying material. Therefore, there is no problem in the adhesion, selectivity, reliability, etc. between the organic semiconductor layer and the source / drain electrodes, and the charge injection efficiency can be improved.
  • Example 4 is a modification of Example 3.
  • FIGS. 4A, 4B and 4C are schematic partial end views of the substrate and the like, a method for manufacturing a three-terminal electronic device (bottom gate / top contact type TFT) of Example 4 will be described below. Will be explained.
  • a protective film 16 is formed on a part of the active layer 13 in the same manner as in [Step-210] of Example 2 (see FIG. 4A).
  • the TFT may be completed by the above, or, as shown in FIG. 4C, after [Step-420], specifically, the source / drain electrodes 14A, 14A, 14D are formed on the channel forming region extension 13B and the protective film 16, respectively. After forming 14B, the protective film 16 exposed between the source / drain electrodes 14A and 14B may be removed.
  • Example 5 relates to an electronic device manufacturing method according to a third aspect of the present disclosure, an electronic device according to the second aspect of the present disclosure, and an image display apparatus.
  • the electronic device of Example 5 is a top-gate / top-contact type three-terminal type electronic device, specifically, a TFT.
  • a TFT a top-gate / top-contact type three-terminal type electronic device, specifically, a TFT.
  • FIG. A channel forming region 13A and a channel forming region extending portion 13B made of an organic semiconductor material, which are formed on the substrate 10, (B) Source / drain electrodes 14A and 14B formed on the channel forming region extending portion 13B, (C) the gate insulating layer 12 formed on the channel formation region 13A and the source / drain electrodes 14A and 14B, and (D) a gate electrode 11 formed on the gate insulating layer 12;
  • An electronic device comprising: The portions of the source / drain electrodes 14A and 14B that are in contact with the channel forming region extending portion 13B are modified with an electrode modifying material.
  • FIGS. 5A, 5B, 5C and 5D are schematic partial end views of the substrate and the like, the three-terminal electronic device (top gate / top contact type TFT) of Example 5 will be described below. The manufacturing method will be described.
  • a channel forming region 13A and a channel forming region extending portion 13B made of an organic semiconductor material are formed on the base 10.
  • an electrode modifying material is included in the channel forming region 13A and the channel forming region extending portion 13B.
  • the same step as [Step-110] in the first embodiment is performed. That is, a solution of an organic semiconductor material constituting the active layer (more specifically, a solution of ethylphenyl-PXX using toluene as a solvent) is formed by a slit coater method and dried at 140 ° C.
  • a channel forming region 13A and a channel forming region extending portion 13B having a thickness of 20 nm are formed.
  • the channel forming region 13A and the channel forming region extending portion 13B are placed in an atmosphere containing iodine (I 2 ) vapor as an electrode modifying material, so that an electrode is formed on the channel forming region 13A and the channel forming region extending portion 13B.
  • a modifying material (I 2 ) can be included.
  • the gate insulating layer 12 and the channel formation region extending portion 13B may be patterned based on a known method such as a wet etching method, a dry etching method, or a laser ablation method, if necessary.
  • the electrode modifier material is included in the solution of the organic semiconductor material constituting the active layer 13, and the solution is formed into a film by a coating method and dried, so that the active layer 13 is made of the organic semiconductor material and includes the electrode modifier material.
  • the layer 13 (the channel formation region 13A and the channel formation region extension portion 13B) can also be formed.
  • source / drain electrodes 14A and 14B are formed on the active layer 13 (specifically, on the channel forming region extending portion 13B) in the same manner as in [Step-120] of the first embodiment. Specifically, after forming a copper (Cu) layer having a thickness of 100 nm based on a vacuum deposition method, the source / drain electrodes 14A and 14B are obtained by patterning the copper layer based on a lithography technique and an etching technique. Can do. When the source / drain electrodes 14A and 14B are formed, the source / drain electrodes 14A and 14B are covered by photolithography by covering part of the channel formation region 13A and the channel formation region extension 13B with a hard mask. Can be formed without a process. Further, the source / drain electrodes 14A and 14B can be formed based on a printing method.
  • Cu copper
  • the electrode modifying material is diffused to modify the portions of the source / drain electrodes 14A and 14B in contact with the channel forming region extending portion 13B with the electrode modifying material.
  • the whole is heated to 100 ° C.
  • the electrode modifying material (I 2 ) contained in the channel forming region extending portion 13B is thermally diffused into the source / drain electrodes 14A and 14B.
  • the portions of the source / drain electrodes 14A and 14B in contact with the channel forming region extending portion 13B are modified with the electrode modifying material.
  • a modified region 15 made of CuI is formed (see FIG.
  • the concentration of the electrode modifying material in the portion of the source / drain electrodes 14A and 14B modified with the electrode modifying material decreases as the distance from the interface between the source / drain electrodes 14A and 14B and the channel forming region extending portion 13B increases.
  • the gate insulating layer 12 and the gate electrode 11 are formed on the channel formation region 13A, the channel formation region extension 13B, and the source / drain electrodes 14A and 14B.
  • the gate insulating layer 12 made of cycloperfluorocarbon polymer (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd .: trade name Cytop) is formed on the active layer 13 and the source / drain electrodes 14A and 14B based on the reverse offset printing method.
  • the gate electrode 11 is formed in the same manner as in [Step-100] of Example 1.
  • the electrode modifying material contained in the active layer is diffused into the first electrode and the second electrode, so that the first electrode and the second electrode are in contact with the active layer. Is modified with an electrode modifying material. Moreover, in the electronic device of Example 5, the part of the 1st electrode and 2nd electrode which contact
  • the electrode modifying material can be diffused simultaneously with the formation of the copper layer. Then, by performing patterning after the copper layer is formed, the source / drain electrodes 14A and 14B modified with the electrode modifying material can be obtained, and [Step-520] can be omitted. Alternatively, [Step-520] can be omitted, and after [Step-530], the electrode modifying material can be diffused by heating the whole, and the source / drain electrodes 14A and 14B modified with the electrode modifying material can be diffused. Can be obtained. In some cases, the entire heating is unnecessary.
  • Example 6 is a modification of Example 5.
  • 6A, 6B, 6C and 6D which are schematic partial end views of the substrate and the like, hereinafter, a three-terminal electronic device (top gate / top contact type TFT) of Example 6 The manufacturing method will be described.
  • Step-600 First, a step similar to [Step-500] in the fifth embodiment is performed.
  • a protective film 16 is formed on a part of the active layer 13 in the same manner as in [Step-210] of Example 2 (see FIG. 6A).
  • Step-620 Thereafter, for example, the same steps as [Step-510] to [Step-520] of Example 5 are executed (see FIGS. 6B and 6C), and further, the same steps as [Step-530] are executed. Then, the TFT may be completed, or, as shown in FIG. 6D, after [Step-520], specifically, the source / drain electrodes 14A, 14A, 14D are formed on the channel forming region extension 13B and the protective film 16, respectively. After forming 14B, the protective film 16 exposed between the source / drain electrodes 14A and 14B may be removed.
  • Example 7 relates to an electronic device manufacturing method according to the fourth aspect of the present disclosure, an electronic device according to the second aspect of the present disclosure, and an image display apparatus.
  • the electronic device of Example 7 is a top gate / top contact type three-terminal type electronic device, specifically, a TFT, and has a configuration and a structure substantially similar to those shown in FIG. 5D.
  • FIGS. 7A and 7B are schematic partial end views of the substrate and the like. .
  • a channel forming region 13A and a channel forming region extending portion 13B made of an organic semiconductor material are formed on the substrate 10 in the same manner as in [Step-500] in the fifth embodiment.
  • the first electrode and the second electrode in contact with the active layer are reacted by reacting the electrode modifying material attached to the surface of the active layer with the first electrode and the second electrode.
  • the electrode portion is modified with an electrode modifying material. Therefore, there is no problem in the adhesion, selectivity, reliability, etc. between the organic semiconductor layer and the source / drain electrodes, and the charge injection efficiency can be improved.
  • the source / drain electrodes 14A and 14B may be heated after being formed, whereby the source / drain electrodes 14A and 14B and the electrode modifying material 17 may be heated. Reaction occurs, and the portions of the source / drain electrodes 14A and 14B in contact with the channel forming region extending portion 13B are modified with the electrode modifying material.
  • the electrode modifying material is also heated by heating the whole. By reacting, the portions of the source / drain electrodes 14A and 14B in contact with the channel forming region extending portion 13B can be modified with an electrode modifying material.
  • Example 8 is a modification of Example 7.
  • FIGS. 8A, 8B and 8C are schematic partial end views of the substrate and the like, a method for manufacturing a three-terminal electronic device (top gate / top contact type TFT) of Example 8 will be described below. Will be explained.
  • a protective film 16 is formed on a part of the active layer 13 in the same manner as in [Step-210] of Example 2 (see FIG. 8A).
  • Example 9 relates to the sensor of the present disclosure.
  • the sensor of Example 9 is composed of the electronic device (bottom gate / top contact type or top gate / top contact type electronic device) described in Examples 1 to 8.
  • the sensor of the ninth embodiment includes a light emitting element. That is, a light emitting element (an organic light emitting element or an organic light emitting transistor) in which the active layer 13 emits light by applying a voltage to the control electrode 11, the first electrode 14A, and the second electrode 14B is configured. The current flowing through the active layer 13 from the first electrode 14A toward the second electrode 14B is controlled by the voltage applied to the control electrode 11. When holes are sufficiently accumulated and the bias to the first electrode 14A and the second electrode 14B is increased, electron injection starts and light emission occurs due to recombination with the holes.
  • a light emitting element an organic light emitting element or an organic light emitting transistor
  • a photosensor can be configured by using a dye that absorbs light (including not only visible light but also ultraviolet rays and infrared rays) as an organic semiconductor molecule, and active.
  • a photoelectric conversion element (specifically, a solar cell or an image) in which a current flows between the first electrode 14A and the second electrode 14B by irradiation of the layer 13 with light (including not only visible light but also ultraviolet rays and infrared rays). Sensor). It is possible to modulate the flowing current by applying a voltage to the control electrode 11.
  • the chemical substance to be detected is adsorbed to the active layer 13
  • the electrical resistance value between the first electrode 14A and the second electrode 14B changes, and the first electrode 14A and the second electrode 14B are changed.
  • a chemical substance adsorbed on the active layer 13 by passing an electric current between them or by applying an appropriate voltage between the first electrode 14A and the second electrode 14B and measuring the electric resistance value of the active layer 13 A chemical substance sensor that measures the amount (concentration) of can also be mentioned.
  • the present disclosure has been described based on the preferred embodiments, the present disclosure is not limited to these embodiments.
  • the configuration, structure, formation conditions, and manufacturing conditions of the electronic device, the image display apparatus, the sensor, and the electronic device manufacturing method described in the embodiments are examples, and can be changed as appropriate.
  • a monolithic integrated circuit in which a large number of electronic devices are integrated on a base body, a support, or a support member may be used.
  • Each electronic device may be cut and individualized and used as a discrete component.
  • the manufacturing method of the two-terminal electronic device according to the first aspect is: (A) forming an active layer of an organic semiconductor material on a substrate; (B) forming a first electrode and a second electrode on the active layer; A method of manufacturing an electronic device including each step, In step (A) or between step (A) and step (B), an electrode modifier material is included in the active layer, In step (B) or after step (B), the electrode modifying material is diffused to modify the portions of the first electrode and the second electrode in contact with the active layer with the electrode modifying material. Each step is further provided.
  • a method of manufacturing a two-terminal electronic device is as follows: (A) forming a first electrode on a substrate; (B) forming an active layer made of an organic semiconductor material on at least the first electrode; (C) forming a second electrode on the active layer; A method of manufacturing an electronic device including each step, In step (B) or between step (B) and step (C), the active layer contains an electrode modifying material, In step (C) or after step (C), the electrode modifying material is diffused to modify the portions of the first electrode and the second electrode in contact with the active layer with the electrode modifying material. Each step is further provided.
  • the electrode modifying material can be in a form of thermal diffusion, and in this case, the first modified with the electrode modifying material.
  • the concentration of the electrode modifying material in the electrode and second electrode portions can be reduced as the distance from the interface between the first electrode and second electrode and the active layer increases.
  • the manufacturing method of the two-terminal electronic device is as follows: (A) forming an active layer of an organic semiconductor material on a substrate; (B) forming a first electrode and a second electrode on the active layer; A method of manufacturing an electronic device including each step, Between step (A) and step (B), an electrode modifying material is attached to the surface of the active layer, In the step (B) or after the step (B), the first electrode and the second electrode are reacted with the electrode modifying material, so that the portions of the first electrode and the second electrode in contact with the active layer are changed to the electrode modifying material. Qualify with, Each step is further provided.
  • the thickness of the first electrode and the second electrode modified with the electrode modifying material is 2 nm or less. can do.
  • a two-terminal type electronic device has a schematic partial cross-sectional view.
  • An active layer of organic semiconductor material formed on a substrate, and A first electrode and a second electrode formed on the active layer; With The portions of the first electrode and the second electrode that are in contact with the active layer are modified with an electrode modifying material.
  • the two-terminal electronic device has a schematic partial cross-sectional view as shown in FIG.
  • a first electrode formed on the substrate;
  • An active layer of organic semiconductor material formed on at least the first electrode; and
  • a second electrode formed on the active layer; With The portions of the first electrode and the second electrode that are in contact with the active layer are modified with an electrode modifying material.
  • the second electrode is made of a transparent conductive material, and light is incident / exited through the second electrode.
  • the base and the first electrode are made of a transparent material and a transparent conductive material, and the base and the first By inputting / extracting light through one electrode, the two-terminal electronic device can function as an optical sensor, a photoelectric conversion element (specifically, a solar cell or an image sensor), or a light emitting element.
  • a photoelectric conversion element specifically, a solar cell or an image sensor
  • the electrode modifier material is a halogen atom, a thiol, a disulfide Chlorosilanes, alkoxylanes, carboxylic acids, phenols, and phosphonic acids can be used.
  • the electrode modifier material is a halogen atom, a thiol, a disulfide Chlorosilanes, alkoxylanes, carboxylic acids, phenols, and phosphonic acids can be used.
  • the concentration of the electrode modifying material in the first electrode and the second electrode portion modified with the electrode modifying material is the first electrode and the second electrode.
  • the structure may be configured to decrease as the distance from the interface between the electrode and the active layer increases, or the thickness of the portions of the first electrode and the second electrode modified with the electrode modifying material may be 2 nm or less. can do.
  • the two-terminal sensor is composed of the two-terminal electronic device described above.
  • this indication can also take the following structures.
  • a protective film is formed on a part of the active layer; The method for manufacturing an electronic device according to [1] or [2], wherein in (C), the first electrode and the second electrode are formed on the active layer and the protective film. [4] After the formation of the first electrode and the second electrode on the active layer and the protective film, the protective film exposed between the first electrode and the second electrode is removed. Method.
  • step (A) After forming an active layer made of an organic semiconductor material on a substrate, (B) forming a first electrode and a second electrode on the active layer; (C) forming an insulating layer and a control electrode on the active layer, the first electrode, and the second electrode; A method of manufacturing an electronic device including each step, In step (A) or between step (A) and step (B), an electrode modifier material is included in the active layer, In step (B), between step (B) and step (C), or after step (C), the electrode modifying material is diffused so that the first electrode and the second electrode are in contact with the active layer. The part is modified with an electrode modifying material, An electronic device manufacturing method further comprising each step.
  • the first electrode and the second electrode in contact with the electrode are modified with an electrode modifying material;
  • An electronic device manufacturing method further comprising each step.
  • a protective film is formed on a part of the active layer;
  • the manufacturing method of the electronic device as described in [5] or [6] which forms a 1st electrode and a 2nd electrode on an active layer and a protective film.
  • the protective film exposed between the first electrode and the second electrode is removed.
  • Method. The method for manufacturing an electronic device according to [1] or [5], wherein the electrode modifying material is thermally diffused.
  • the electrode modifying material is at least one material selected from the group consisting of halogen atoms, thiols, disulfides, chlorosilanes, alkoxylanes, carboxylic acids, phenols and phosphonic acids.
  • the method for manufacturing an electronic device according to any one of [9]. By modifying the first electrode and the second electrode with an electrode modifying material, the value between the work function value of the portion of the first electrode and the second electrode in contact with the active layer and the work function value of the active layer The method for manufacturing an electronic device according to any one of [1] to [10], which is optimized.
  • the concentration of the electrode modifying material in the portion of the first electrode and the second electrode modified with the electrode modifying material decreases with increasing distance from the interface between the first electrode and the second electrode and the active layer [1] or [5] The method for manufacturing an electronic device according to [5]. [13] The method for manufacturing an electronic device according to [2] or [6], wherein the thickness of the first electrode and the second electrode modified with the electrode modifying material is 2 nm or less.
  • the electrode modifying material is at least one material selected from the group consisting of halogen atoms, thiols, disulfides, chlorosilanes, alkoxylanes, carboxylic acids, phenols and phosphonic acids.
  • the work function value between the portion of the first electrode and the second electrode in contact with the active layer and the work function value of the active layer is between The electronic device according to any one of [14] to [18], which is optimized.
  • Image display device >> [14] to [19], comprising a semiconductor device comprising the electronic device according to [19],
  • the control electrode in the electronic device corresponds to the gate electrode in the semiconductor device
  • the insulating layer in the electronic device corresponds to the gate insulating layer in the semiconductor device
  • ⁇ Sensor >> [14] A sensor comprising the electronic device according to [19].
  • Mode 1A (A) forming an active layer of an organic semiconductor material on a substrate; (B) forming a first electrode and a second electrode on the active layer; A method of manufacturing an electronic device including each step, In step (A) or between step (A) and step (B), an electrode modifier material is included in the active layer, In step (B) or after step (B), the electrode modifying material is diffused to modify the portions of the first electrode and the second electrode in contact with the active layer with the electrode modifying material.
  • An electronic device manufacturing method further comprising each step.
  • Aspect 1B (A) forming a first electrode on a substrate; (B) forming an active layer made of an organic semiconductor material on at least the first electrode; (C) forming a second electrode on the active layer; A method of manufacturing an electronic device including each step, In step (B) or between step (B) and step (C), the active layer contains an electrode modifying material, In step (C) or after step (C), the electrode modifying material is diffused to modify the portions of the first electrode and the second electrode in contact with the active layer with the electrode modifying material.
  • An electronic device manufacturing method further comprising each step.
  • the electrode modifying material is at least one material selected from the group consisting of halogen atoms, thiols, disulfides, chlorosilanes, alkoxylanes, carboxylic acids, phenols and phosphonic acids.
  • Electrode modifying material is at least one material selected from the group consisting of halogen atoms, thiols, disulfides, chlorosilanes, alkoxylanes, carboxylic acids, phenols and phosphonic acids [30] or [31] The electronic device according to [31].
  • the work function value between the portion of the first electrode and the second electrode in contact with the active layer and the work function value of the active layer is between The electronic device according to any one of [30] to [32], which is optimized.
  • the concentration of the electrode modifying material in the portions of the first electrode and the second electrode modified with the electrode modifying material decreases with increasing distance from the interface between the first electrode and the second electrode and the active layer.
  • a sensor comprising the electronic device according to any one of [35].
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Abstract

電子デバイスは、基体10上に形成された制御電極11、制御電極11を覆う絶縁層12、絶縁層12上に形成された、有機半導体材料から成る能動層13、並びに、能動層13上に形成された第1電極14A及び第2電極14Bを備えており、能動層13と接する第1電極及び第2電極の部分15は電極修飾材料で修飾されている。

Description

電子デバイス、画像表示装置及びセンサー、並びに、電子デバイスの製造方法
 本開示は、電子デバイス、画像表示装置及びセンサー、並びに、電子デバイスの製造方法に関する。
 有機薄膜トランジスタ(有機TFT)の一種であるボトムゲート型TFTにおいては、ソース/ドレイン電極が、有機半導体層から成るチャネル形成領域上に形成されたトップコンタクト構造と、チャネル形成領域の下に形成されたボトムコンタクト構造といった、2種類の電極構造が知られている(例えば、Advanded Materials vol.14, p.99 (2002), C. D. Dimitrakopoulos, et al. 参照)。また、トップゲート型TFTにおいても、ソース/ドレイン電極が、チャネル形成領域上に形成されたトップコンタクト構造と、チャネル形成領域の下に形成されたボトムコンタクト構造といった、2種類の電極構造が知られている。
 ボトムコンタクト構造においては、リソグラフィ技術を用いた高精細な電極パターニングが可能である。それ故、高集積化を行う場合、屡々、ボトムコンタクト構造が採用されている。そして、ソース/ドレイン電極から有機半導体層への電荷注入効率を向上させるために、チオール化合物やシランカップリング剤によってソース/ドレイン電極の表面を修飾する試みがなされている。しかしながら、ボトムコンタクト構造にあっては、ソース/ドレイン電極とチャネル形成領域との機械的な物性値の違いのため、屈曲時や加熱時に界面において生じる歪の制御が難しく、TFTの信頼性低下を招くといった問題がある。
特開2005-327797 特表2010-532555
Advanded Materials vol.14, p.99 (2002), C. D. Dimitrakopoulos, et al.
 一方、トップコンタクト構造は、チャネル形成領域を構成する有機半導体層とソース/ドレイン電極との接触がより強固であるため、信頼性の高い電極構造である。しかしながら、その構造上、有機半導体層とソース/ドレイン電極とが接する界面におけるソース/ドレイン電極の部分に修飾を施して電荷注入効率を向上させることが難しい。即ち、安価で、生産性が高く、仕事関数の小さな電極材料を用いてソース/ドレイン電極を構成し、効率的な電荷注入を行うことが難しい。電荷注入効率の向上のために、ソース/ドレイン電極とチャネル形成領域との間に電荷注入層やドーピング層を設ける技術が、例えば、特開2005-327797や特表2010-532555において提案されているが、有機TFTの製造プロセスが煩雑になったり、有機半導体層とソース/ドレイン電極との間の密着性や選択性等に起因して、微細化が困難であるという問題がある。
 従って、本開示の目的は、有機半導体層とソース/ドレイン電極との間の密着性や選択性、信頼性等に問題が生じることがなく、電荷注入効率を向上させ得る構成、構造を有するトップコンタクト型の電子デバイス、係る電子デバイスを備えた画像表示装置及びセンサー、並びに、電子デバイスの製造方法を提供することにある。
 上記の目的を達成するための本開示の第1の態様に係る電子デバイスの製造方法は、
 (A)基体上に、制御電極、及び、制御電極を覆う絶縁層を形成した後、
 (B)絶縁層上に、有機半導体材料から成る能動層を形成し、次いで、
 (C)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(B)において、又は、工程(B)と工程(C)の間において、能動層に電極修飾材料を含ませ、
 工程(C)において、又は、工程(C)の後、電極修飾材料を拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている。
 上記の目的を達成するための本開示の第2の態様に係る電子デバイスの製造方法は、
 (A)基体上に、制御電極、及び、制御電極を覆う絶縁層を形成した後、
 (B)絶縁層上に、有機半導体材料から成る能動層を形成し、次いで、
 (C)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(B)と工程(C)の間において、能動層の表面に電極修飾材料を付着させ、
 工程(C)において、又は、工程(C)の後、第1電極及び第2電極と電極修飾材料とを反応させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている。
 上記の目的を達成するための本開示の第3の態様に係る電子デバイスの製造方法は、
 (A)基体上に、有機半導体材料から成る能動層を形成した後、
 (B)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成し、次いで、
 (C)能動層、第1電極及び第2電極上に、絶縁層及び制御電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(A)において、又は、工程(A)と工程(B)の間において、能動層に電極修飾材料を含ませ、
 工程(B)において、又は、工程(B)と工程(C)の間において、又は、工程(C)の後、電極修飾材料を拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている。
 上記の目的を達成するための本開示の第4の態様に係る電子デバイスの製造方法は、
 (A)基体上に、有機半導体材料から成る能動層を形成した後、
 (B)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成し、次いで、
 (C)能動層、第1電極及び第2電極上に、絶縁層及び制御電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(A)と工程(B)の間において、能動層の表面に電極修飾材料を付着させ、
 工程(B)において、又は、工程(B)と工程(C)の間において、又は、工程(C)の後、第1電極及び第2電極と電極修飾材料とを反応させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている。
 上記の目的を達成するための本開示の第1の態様に係る電子デバイスは、
 基体上に形成された制御電極、
 制御電極を覆う絶縁層、
 絶縁層上に形成された、有機半導体材料から成る能動層、並びに、
 能動層上に形成された第1電極及び第2電極、
を備えた電子デバイスであって、
 能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている。
 上記の目的を達成するための本開示の第2の態様に係る電子デバイスは、
 基体上に形成された、有機半導体材料から成る能動層、
 能動層上に形成された第1電極及び第2電極、
 能動層及び第1電極及び第2電極上に形成された絶縁層、並びに、
 絶縁層上に形成された制御電極、
を備えた電子デバイスであって、
 能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている。
 上記の目的を達成するための本開示の画像表示装置は、本開示の第1の態様あるいは第2の態様に係る電子デバイスから成る半導体装置を備えており、
 電子デバイスにおける制御電極が、半導体装置におけるゲート電極に相当し、
 電子デバイスにおける絶縁層が、半導体装置におけるゲート絶縁層に相当し、
 電子デバイスにおける第1電極及び第2電極が、半導体装置におけるソース/ドレイン電極に相当する。
 上記の目的を達成するための本開示のセンサーは、本開示の第1の態様あるいは第2の態様に係る電子デバイスから成る。
 本開示の第1の態様あるいは第3の態様に係る電子デバイスの製造方法にあっては、能動層に含ませた電極修飾材料を第1電極及び第2電極に拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する。また、本開示の第2の態様あるいは第4の態様に係る電子デバイスの製造方法にあっては、能動層の表面に付着させた電極修飾材料と第1電極及び第2電極とを反応させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する。更には、本開示の第1の態様あるいは第2の態様に係る電子デバイス、本開示の画像表示装置やセンサーを構成する電子デバイスにあっては、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている。従って、有機半導体層とソース/ドレイン電極との間の密着性や選択性、信頼性等に問題が生じることがなく、電荷注入効率を向上させることが可能となる。
図1A、図1B、図1C及び図1Dは、実施例1の電子デバイスの製造方法を説明するための基体等の模式的な一部断面図である。 図2A、図2B、図2C及び図2Dは、実施例2の電子デバイスの製造方法を説明するための基体等の模式的な一部断面図である。 図3A及び図3Bは、実施例3の電子デバイスの製造方法を説明するための基体等の模式的な一部断面図である。 図4A、図4B及び図4Cは、実施例4の電子デバイスの製造方法を説明するための基体等の模式的な一部断面図である。 図5A、図5B、図5C及び図5Dは、実施例5の電子デバイスの製造方法を説明するための基体等の模式的な一部断面図である。 図6A、図6B、図6C及び図6Dは、実施例6の電子デバイスの製造方法を説明するための基体等の模式的な一部断面図である。 図7A及び図7Bは、実施例7の電子デバイスの製造方法を説明するための基体等の模式的な一部断面図である。 図8A、図8B及び図8Cは、実施例8の電子デバイスの製造方法を説明するための基体等の模式的な一部断面図である。 図9A及び図9Bは、2端子型電子デバイスの模式的な一部断面図である。 図10は、実施例1及び比較例の電子デバイス(TFT)のV-I特性測定結果を示すグラである。
 以下、図面を参照して、実施例に基づき本開示を説明するが、本開示は実施例に限定されるものではなく、実施例における種々の数値や材料は例示である。尚、説明は、以下の順序で行う。
1.本開示の第1の態様~第4の態様に係る電子デバイスの製造方法、本開示の第1の態様~第2の態様に係る電子デバイス、画像表示装置、並びに、センサー、全般に関する説明
2.実施例1(本開示の第1の態様に係る電子デバイスの製造方法、本開示の第1の態様に係る電子デバイス、画像表示装置)
3.実施例2(実施例1の変形)
4.実施例3(本開示の第2の態様に係る電子デバイスの製造方法、本開示の第1の態様に係る電子デバイス、画像表示装置)
5.実施例4(実施例3の変形)
6.実施例5(本開示の第3の態様に係る電子デバイスの製造方法、本開示の第2の態様に係る電子デバイス、画像表示装置)
7.実施例6(実施例5の変形)
8.実施例7(本開示の第4の態様に係る電子デバイスの製造方法、本開示の第2の態様に係る電子デバイス、画像表示装置)
9.実施例8(実施例7の変形)
10.実施例9(実施例1~実施例8の変形、本開示のセンサー)、その他
[本開示の第1の態様~第4の態様に係る電子デバイスの製造方法、本開示の第1の態様~第2の態様に係る電子デバイス、画像表示装置、並びに、センサー、全般に関する説明]
 本開示の第1の態様あるいは第2の態様に係る電子デバイスの製造方法にあっては、
 能動層上に第1電極及び第2電極を形成する前に、能動層の一部の上に保護膜を形成し、
 前記(C)において、能動層及び保護膜上に第1電極及び第2電極を形成する形態とすることができる。また、本開示の第3の態様あるいは第4の態様に係る電子デバイスの製造方法にあっては、
 能動層上に第1電極及び第2電極を形成する前に、能動層の一部の上に保護膜を形成し、
 前記(B)において、能動層及び保護膜上に第1電極及び第2電極を形成する形態とすることができる。これによって、能動層及び保護膜上に第1電極及び第2電極を形成する際、特に、第1電極及び第2電極を形成するためのパターニングを行う際、能動層に損傷が発生する虞が無くなり、あるいは又、少なくなる。更には、これらの場合、能動層及び保護膜上に第1電極及び第2電極を形成した後、第1電極と第2電極との間に露出した保護膜を除去することが好ましく、これによって、保護層に発生した応力に起因して第1電極あるいは第2電極が能動層から剥離する虞が無くなり、あるいは又、少なくなる。
 以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様あるいは第3の態様に係る電子デバイスの製造方法にあっては、電極修飾材料を熱拡散させる構成とすることが好ましい。
 また、本開示の第1の態様あるいは第2の態様に係る電子デバイス、本開示の画像表示装置やセンサーを構成する電子デバイスにあっては、第1電極の一部と能動層との間、及び、第2電極の一部と能動層との間には、保護膜が形成されている形態とすることができる。尚、保護膜は、第1電極と第2電極との間に位置する能動層上に延在していてもよいし、第1電極と第2電極との間に位置する能動層上から保護膜が除去されていてもよい。
 以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様~第4の態様に係る電子デバイスの製造方法、あるいは又、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様~第2の態様に係る電子デバイス、本開示の画像表示装置やセンサーを構成する電子デバイスにおいて、電極修飾材料は、ハロゲン原子、金属ハロゲン化物、金属硫黄化合物、チオール類、ジスルフィド類、クロロシラン類、アルコキシラン類、カルボン酸類、フェノール類及びホスホン酸類から成る群から選択された少なくとも1種類の材料であることが好ましい。具体的には、ハロゲン原子として、ヨウ素、臭素、塩素を例示することができるし、金属ハロゲン化合物としてヨウ化銅、塩化鉄等を例示することができるし、金属硫黄化合物として硫化銅、硫化鉄等を例示することができる。また、チオール類として、ベンゼンチオール、テトラフルオロベンゼンチオール、アルカンチオール、アルカンジチオール等を例示することができる。更には、ジスルフィド類として、ジアルキルジスルフィド、ジフェニルジスルフィド等を例示することができるし、クロロシラン類として、オクタデシルトリクロロシランやペルフルオロアルキルトリクロロシラン、オクチルトリクロロシラン等のモノアルキルクロロシランの他、アミノアルキルシラン、エポキシアルキルシラン、メルカプトアルキルシランを例示することができるし、アルコキシラン類として、アルキルテトラメトキシシラン、アルキルテトラエトキシシラン等を例示することができるし、カルボン酸類として、酢酸、プロピオン酸、ステアリン酸等を例示することができるし、フェノール類として、フェノール、ビスフェノール、クレゾール等のアルキルフェノール等を例示することができるし、ホスホン酸類として、オクタデシルホスホン酸等のアルキルホスホン酸を例示することができる。
 尚、本開示の第1の態様あるいは第3の態様に係る電子デバイスの製造方法、あるいは、本開示の第1の態様あるいは第3の態様に係る電子デバイスの製造方法によって製造される電子デバイスにおいて、使用に適した電極修飾材料として、ハロゲン原子、金属ハロゲン化物及び金属硫黄化合物から成る群から選択された少なくとも1種類の材料を挙げることができるし、本開示の第2の態様あるいは第4の態様に係る電子デバイスの製造方法、あるいは、本開示の第2の態様あるいは第4の態様に係る電子デバイスの製造方法によって製造される電子デバイスにおいて、使用に適した電極修飾材料として、チオール類、ジスルフィド類、クロロシラン類、アルコキシラン類、カルボン酸類、フェノール類及びホスホン酸類から成る群から選択された少なくとも1種類の材料を挙げることができる。
 更には、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様~第4の態様に係る電子デバイスの製造方法、あるいは又、以上に説明した好ましい形態を含む本開示の第1の態様~第2の態様に係る電子デバイス、本開示の画像表示装置やセンサーを構成する電子デバイスにおいて、第1電極及び第2電極を電極修飾材料で修飾することで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分の仕事関数の値と能動層の仕事関数の値との間の最適化を図り、あるいは又、最適化が図られていることが好ましい。
 また、本開示の第1の態様あるいは第3の態様に係る電子デバイスの製造方法、本開示の第1の態様あるいは第3の態様に係る電子デバイスの製造方法によって製造された半導体デバイスにおいて、電極修飾材料で修飾されている第1電極及び第2電極の部分における電極修飾材料の濃度は、第1電極及び第2電極と能動層との界面から離れるに従い低下する形態とすることができる。一方、本開示の第2の態様あるいは第4の態様に係る電子デバイスの製造方法、本開示の第2の態様あるいは第4の態様に係る電子デバイスの製造方法によって製造された半導体デバイスにおいて、電極修飾材料で修飾されている第1電極及び第2電極の部分の厚さは2nm以下である形態とすることができる。
 以上に説明した各種の好ましい形態、構成を含む本開示の第1の態様~第4の態様に係る電子デバイスの製造方法、本開示の第1の態様~第2の態様に係る電子デバイス、本開示の画像表示装置あるいはセンサーを構成する電子デバイス(以下、これらを総称して、単に『本開示』と呼ぶ場合がある)において、能動層を構成する有機半導体材料として、ポリピロール及びその誘導体;ポリチオフェン及びその誘導体;ポリイソチアナフテン等のイソチアナフテン類;ポリチェニレンビニレン等のチェニレンビニレン類;ポリ(p-フェニレンビニレン)等のポリ(p-フェニレンビニレン)類;ポリアニリン及びその誘導体;ポリアセチレン類;ポリジアセチレン類;ポリアズレン類;ポリピレン類;ポリカルバゾール類;ポリセレノフェン類;ポリフラン類;ポリ(p-フェニレン)類;ポリインドール類;ポリピリダジン類;ポリビニルカルバゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィド等のポリマー及び多環縮合体等を挙げることができる。あるいは又、これらのポリマーと同じ繰返し単位を有するオリゴマー類を挙げることもできる。あるいは又、ナフタセン、ペンタセン[2,3,6,7-ジベンゾアントラセン]及びその誘導体、アントラジチオフェン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ヘキサセン、ヘプタセン、ジベンゾペンタセン、テトラベンゾペンタセン、ピレン、ベンゾピレン、ジベンゾピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、サーカムアントラセン等のアセン類及びアセン類の炭素の一部をN、S、O等の原子、カルボニル基等の官能基で置換した誘導体(ペリキサンテノキサンテン及びその誘導体を含むジオキサアンタントレン系化合物、トリフェノジオキサジン、トリフェノジチアジン、ヘキサセン-6,15-キノン、ペリキサンテノキサンテン[PXX,6,12-dioxaanthanthrene]等)、及び、これらの水素を他の官能基で置換した誘導体を挙げることができる。あるいは又、銅フタロシアニンで代表される金属フタロシアニン類;テトラチアフルバレン及びテトラチアフルバレン誘導体;テトラチアペンタレン及びその誘導体;ナフタレン1,4,5,8-テトラカルボン酸ジイミド、N,N’-ビス(4-トリフルオロメチルベンジル)ナフタレン1,4,5,8-テトラカルボン酸ジイミド、N,N’-ビス(1H,1H-ペルフルオロオクチル)、N,N’-ビス(1H,1H-ペルフルオロブチル)及びN,N’-ジオクチルナフタレン1,4,5,8-テトラカルボン酸ジイミド等のテトラカルボン酸ジイミド類;ナフタレン2,3,6,7テトラカルボン酸ジイミド等のナフタレンテトラカルボン酸ジイミド類;アントラセン2,3,6,7-テトラカルボン酸ジイミド等のアントラセンテトラカルボン酸ジイミド類等の縮合環テトラカルボン酸ジイミド類;C60、C70、C76、C78、C84等のフラーレン類及びこれらの誘導体;SWNT等のカーボンナノチューブ;メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類等の色素とこれらの誘導体等を挙げることもできる。あるいは又、ポリチオフェンにヘキシル基を導入したポリ-3-ヘキシルチオフェン[P3HT]、ポリアントラセン、トリフェニレン、ポリテルロフェン、ポリナフタレン、ポリエチレンジオキシチオフェン、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸[PEDOT/PSS]、キナクリドンを挙げることができる。あるいは又、縮合多環芳香族化合物、ポルフィリン系誘導体、フェニルビニリデン系の共役系オリゴマー、及び、チオフェン系の共役系オリゴマーから成る群から選択された化合物を挙げることができる。具体的には、例えば、アセン系分子(ペンタセン、テトラセン等)といった縮合多環芳香族化合物、ポルフィリン系分子、共役系オリゴマー(フェニルビニリデン系やチオフェン系)を挙げることができる。あるいは又、例えば、ポルフィリン、4,4’-ビフェニルジチオール(BPDT)、4,4’-ジイソシアノビフェニル、4,4’-ジイソシアノ-p-テルフェニル、2,5-ビス(5’-チオアセチル-2’-チオフェニル)チオフェン、2,5-ビス(5’-チオアセトキシル-2’-チオフェニル)チオフェン、4,4’-ジイソシアノフェニル、ベンジジン(ビフェニル-4,4’-ジアミン)、TCNQ(テトラシアノキノジメタン)、テトラチアフルバレン(TTF)及びその誘導体、テトラチアフルバレン(TTF)-TCNQ錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン(BEDTTTF)-過塩素酸錯体、BEDTTTF-ヨウ素錯体、TCNQ-ヨウ素錯体に代表される電荷移動錯体、ビフェニル-4,4’-ジカルボン酸、1,4-ジ(4-チオフェニルアセチリニル)-2-エチルベンゼン、1,4-ジ(4-イソシアノフェニルアセチリニル)-2-エチルベンゼン、デンドリマー、1,4-ジ(4-チオフェニルエチニル)-2-エチルベンゼン、2,2”-ジヒドロキシ-1,1’:4’,1”-テルフェニル、4,4’-ビフェニルジエタナール、4,4’-ビフェニルジオール、4,4’-ビフェニルジイソシアネート、1,4-ジアセチニルベンゼン、ジエチルビフェニル-4,4’-ジカルボキシレート、ベンゾ[1,2-c;3,4-c’;5,6-c”]トリス[1,2]ジチオール-1,4,7-トリチオン、α-セキシチオフェン、テトラチアテトラセン、テトラセレノテトラセン、テトラテルルテトラセン、ポリ(3-アルキルチオフェン)、ポリ(3-チオフェン-β-エタンスルホン酸)、ポリ(N-アルキルピロール)ポリ(3-アルキルピロール)、ポリ(3,4-ジアルキルピロール)、ポリ(2,2’-チエニルピロール)、ポリ(ジベンゾチオフェンスルフィド)を挙げることができる。
 能動層の形成方法として、抵抗加熱蒸着法、スパッタリング法、真空蒸着法を含む各種物理的気相成長法(PVD法)の他、塗布法を挙げることができる。ここで、塗布法として、スクリーン印刷法やインクジェット印刷法、オフセット印刷法、反転オフセット印刷法、グラビア印刷法、グラビアオフセット印刷法、凸版印刷、フレキソ印刷、マイクロコンタクト法といった各種印刷法;スピンコート法;エアドクタコーター法、ブレードコーター法、ロッドコーター法、ナイフコーター法、スクイズコーター法、リバースロールコーター法、トランスファーロールコーター法、グラビアコーター法、キスコーター法、キャストコーター法、スプレーコーター法、スリットコーター法、スリットオリフィスコーター法、カレンダーコーター法、キャスティング法、キャピラリーコーター法、バーコーター法、浸漬法といった各種コーティング法;スプレー法;ディスペンサーを用いる方法:スタンプ法といった、液状材料を塗布する方法を挙げることができる。
 また、本開示において、基体を構成する材料として、ポリメチルメタクリレート(ポリメタクリル酸メチル,PMMA)やポリビニルアルコール(PVA)、ポリビニルフェノール(PVP)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリイミド、ポリアミド、ポリアセタール、ポリカーボネート(PC)、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエチルエーテルケトン、ポリオレフィンに例示される有機ポリマーから構成された可撓性を有するプラスチック・フィルムやプラスチック・シート、プラスチック基板を挙げることができ、あるいは又、雲母を挙げることができる。このような可撓性を有する有機ポリマー、高分子材料から構成された基体を使用すれば、例えば曲面形状を有する画像表示装置や電子機器への電子デバイスの組込みあるいは一体化が可能となる。あるいは又、基体として、各種ガラス基板や、表面に絶縁膜が形成された各種ガラス基板、石英基板、表面に絶縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成されたシリコン基板、サファイヤ基板、ステンレス鋼、アルミニウム、ニッケル等の各種合金や各種金属から成る金属基板、金属箔、紙を挙げることができる。基体を、以上に述べた材料から適宜選択された支持部材上に(あるいは支持部材の上方に)配すればよい。支持部材として、その他、導電性基板(金やアルミニウム等の金属から成る基板、高配向性グラファイトから成る基板、ステンレス鋼基板等)を挙げることができる。これらの基体の上に、密着性や平坦性を改善するためのバッファー層やガスバリア性を向上させるためのバリア膜等の機能性膜を形成してもよい。
 第1電極及び第2電極を構成する材料として、具体的には、銅(Cu:4.5eV)、金(Au:5.0eV)、モリブデン(Mo:4.4eV)、チタン(Ti:4.1eV)、アルミニウム(Al:4.2eV)、ニッケル(Ni:5.2eV)、白金(Pt:5.2eV)、銀(Ag:4.3eV)、パラジウム(Pd:4.9eV)を挙げることができるし、あるいは又、ITO、IZO、AZO等の透明酸化物伝導体を挙げることができる。
 本開示の第1の態様あるいは第3の態様に係る電子デバイスの製造方法、あるいは、本開示の第1の態様あるいは第3の態様に係る電子デバイスの製造方法によって製造される電子デバイスにおいて、(第1電極及び第2電極を構成する材料,電極修飾材料)の組合せとして、具体的には、限定するものではないが、(銅,ヨウ素)、(金,ヨウ素)、(銀,ヨウ素)、(銅,硫黄)、(モリブデン,塩素)を挙げることができる。また、本開示の第2の態様あるいは第4の態様に係る電子デバイスの製造方法、あるいは、本開示の第2の態様あるいは第4の態様に係る電子デバイスの製造方法によって製造される電子デバイスにおいて、(第1電極及び第2電極を構成する材料,電極修飾材料)の組合せとして、具体的には、限定するものではないが、(金,チオール類)、(銅,チオール類)、(アルミニウム,ホスホン酸類)、(チタン,ホスホン酸類)、(モリブデン,ホスホン酸類)を挙げることができる。
 制御電極や所望に応じて設ける配線を構成する材料として、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、 タングステン(W)、タンタル(Ta)、 モリブデン(Mo)、アルミニウム(Al)、クロム(Cr)、チタン(Ti)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、インジウム(In)、錫(Sn)、鉄(Fe)、コバルト(Co)、亜鉛(Zn)、マグネシウム(Mg)、マンガン(Mn)、ルテニウム(Rh)、ルビジウム(Rb)、あるいは、これらの金属元素を含む合金、これらの金属から成る導電性粒子、これらの金属を含む合金の導電性粒子、不純物を含有したポリシリコン等の導電性物質を挙げることができるし、これらの元素を含む層の積層構造とすることもできる。更には、ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸[PEDOT/PSS]やTTF-TCNQ、ポリアニリンといった有機材料(導電性高分子)を挙げることもできる。
 制御電極や第1電極、第2電極等の形成方法として、各種PVD法、パルスレーザ堆積法(PLD)、アーク放電法、MOCVD法を含む各種化学的気相成長法(CVD法)、リフト・オフ法、シャドウマスク法、インクやペーストを用いた上述の各種塗布法を挙げることができる。また、電解メッキ法や無電解メッキ法等のメッキ法により形成してもよい。更には、必要に応じてパターニング技術と組み合わせてもよい。尚、PVD法として、(a)電子ビーム加熱法、抵抗加熱法、フラッシュ蒸着、ルツボを加熱する方法等の各種真空蒸着法、(b)プラズマ蒸着法、(c)2極スパッタリング法、直流スパッタリング法、直流マグネトロンスパッタリング法、高周波スパッタリング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビームスパッタリング法、バイアススパッタリング法等の各種スパッタリング法、(d)DC(direct current)法、RF法、多陰極法、活性化反応法、電界蒸着法、高周波イオンプレーティング法、反応性イオンプレーティング法等の各種イオンプレーティング法を挙げることができる。制御電極、第1電極及び第2電極をエッチング方法に基づき形成する場合、ドライエッチング法やウェットエッチング法を採用すればよく、ドライエッチング法として、例えば、イオンミリングや反応性イオンエッチング(RIE)を挙げることができる。また、制御電極等を、レーザアブレーション法、マスク蒸着法、レーザ転写法等に基づき形成することもできる。
 絶縁層を構成する材料として、無機絶縁材料及び有機絶縁材料を挙げることができる。無機絶縁材料として、酸化ケイ素系材料、窒化ケイ素(SiNY)、酸化アルミニウム(Al23)、酸化チタン、酸化ハフニウムHfO2等の材料を挙げることができる。ここで、酸化ケイ素系材料として、酸化シリコン(SiOX)、BPSG、PSG、BSG、AsSG、PbSG、酸化窒化シリコン(SiON)、SOG(スピンオングラス)、低誘電率SiO2系材料(例えば、ポリアリールエーテル、シクロパーフルオロカーボンポリマー及びベンゾシクロブテン、環状フッ素樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、フッ化アリールエーテル、フッ化ポリイミド、アモルファスカーボン、有機SOG)を例示することができる。無機絶縁材料から成る絶縁層の形成方法として、上述の各種塗布法、上述の各種PVD法やCVD法等の真空プロセスを挙げることができるし、あるいは又、これらの無機絶縁材料を溶解させた溶液を用いたゾル・ゲル法、リフト・オフ法、電着法、シャドウマスク法を挙げることができる。また、これらの形成方法のいずれかと、必要に応じてパターニング技術との組合せを挙げることもできる。一方、有機絶縁材料として、フェノール樹脂、ポリビニルフェノール樹脂、ポリイミド樹脂、ノボラック樹脂、シンナメート樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、スチレン樹脂、ポリパラキシリレン樹脂、フッ素樹脂等の高分子材料を挙げることができるし、環状シクロオレフィンポリマー又は環状シクロオレフィンコポリマー[具体的には、TOPAS(Topas Advanced Polymers GmbH 社製、登録商標)、ARTON(JSR株式会社製、登録商標)、ZEONOR(日本ゼオン株式会社製、登録商標]を挙げることができる。有機絶縁材料から成る絶縁層の形成方法として、上述の各種塗布法を挙げることができるし、PVD法やCVD法等の真空プロセスを用いることもできる。
 絶縁層や能動層は、必要に応じて、例えば、ウェットエッチング法やドライエッチング法、レーザアブレーション法等の周知の方法に基づきパターニングしてもよい。
 保護膜を構成する材料として、絶縁層において説明した各種材料を挙げることができるし、保護層の形成方法として、絶縁層において説明した形成方法を挙げることができる。
 能動層に電極修飾材料を含ませる方法として、具体的には、能動層を構成する有機半導体材料の溶液に電極修飾材料を含ませておき、塗布法にて溶液を成膜、乾燥する方法、能動層を形成した後、電極修飾材料を含む溶液を能動層に塗布、乾燥させる方法、能動層を形成した後、電極修飾材料を含む雰囲気中に置く方法、能動層を構成する有機半導体材料と電極修飾材料とを同時にPVD法に基づき成膜する方法を挙げることができる。また、能動層の表面に電極修飾材料を付着させる方法として、具体的には、能動層を形成した後、電極修飾材料を含む溶液を能動層に塗布、乾燥させる方法、能動層を形成した後、電極修飾材料を含む雰囲気中に置く方法、能動層を形成した後、電極修飾材料をPVD法に基づき成膜する方法を挙げることができる。電極修飾材料を熱拡散させる方法として、具体的には、能動層に電極修飾材料を含ませておき、能動層上に第1電極及び第2電極を形成しているとき、あるいは、形成後、全体を加熱する方法を挙げることができるが、室温で自発的に拡散が進行する場合には加熱処理を省略することもできる。また、第1電極及び第2電極と電極修飾材料とを反応させる方法として、具体的には、能動層に電極修飾材料を含ませておき、能動層上に第1電極及び第2電極を形成しているとき、あるいは、形成後、全体を加熱する方法を挙げることができるが、自発的に反応が進行する場合には加熱処理を省略することもできる。尚、能動層を形成した後、電極修飾材料を含む溶液を能動層に塗布、乾燥させたとき、あるいは又、電極修飾材料を含む雰囲気中に置くとき、電極修飾材料が、能動層に含まれるか、能動層の表面に付着するかは、使用する電極修飾材料に依存する。
 本開示において、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で「修飾」するとは、具体的には、第1電極及び第2電極を構成する原子あるいは分子と、電極修飾材料を構成する原子あるいは分子との間において、共有結合、イオン結合等の化学的な結合が生じることことを意味する。また、第1電極及び第2電極における電極修飾材料の濃度分布の測定方法として、具体的には、X線光電子分光法、オージェ分光法、飛行時間型二次イオン質量分析を挙げることができるし、電極修飾材料で修飾された第1電極及び第2電極の部分の厚さの測定方法として、具体的には、X線光電子分光法、オージェ分光法、飛行時間型二次イオン質量分析を挙げることができる。
 本開示の電子デバイスは、所謂3端子構造を有していてもよいし、2端子構造を有していてもよい。3端子構造を有する電子デバイスによって、例えば、電界効果トランジスタ、より具体的には、薄膜トランジスタ(TFT)が構成され、あるいは又、発光素子が構成される。即ち、制御電極、第1電極及び第2電極への電圧の印加によって能動層が発光する発光素子(有機発光素子、有機発光トランジスタ)を構成することができる。これらの電子デバイスにおいては、制御電極に印加される電圧によって、第1電極から第2電極に向かって能動層に流れる電流が制御される。電子デバイスが、電界効果トランジスタとしての機能を発揮するか、発光素子として機能するかは、第1電極及び第2電極への電圧印加状態(バイアス)に依存する。先ず、第2電極からの電子注入が起こらない範囲のバイアスを加えた上で制御電極を変調することにより、第1電極から第2電極へ電流が流れる。これがトランジスタ動作である。一方、正孔が十分に蓄積された上で第1電極及び第2電極へのバイアスが増加されると電子注入が始まり、正孔との再結合によって発光が起こる。また、2端子構造を有する電子デバイスとして、能動層への光の照射によって第1電極と第2電極との間に電流が流れる光電変換素子を挙げることができる。
 本開示のセンサーとして、光センサーや、光電変換素子(具体的には、太陽電池やイメージセンサー)を挙げることができる。具体的には、光センサーの能動層を構成する有機半導体分子として、光(可視光だけでなく、紫外線や赤外線を含む)に対して吸収性のある色素を使用すればよい。また、光電変換素子にあっては、能動層への光(可視光だけでなく、紫外線や赤外線を含む)の照射によって第1電極と第2電極との間に電流が流れる。尚、3端子構造を有する電子デバイスからも光電変換素子を構成することができ、この場合、制御電極への電圧の印加は行わなくともよいし、行ってもよく、後者の場合、制御電極への電圧の印加によって、流れる電流の変調を行うことが可能となる。また、本開示のセンサーとして、検出すべき化学物質が能動層に吸着すると、第1電極と第2電極との間の電気抵抗値が変化することを利用し、第1電極と第2電極との間に電流を流し、あるいは又、第1電極と第2電極との間に適切な電圧を印加し、能動層の電気抵抗値を測定することで、能動層に吸着した化学物質の量(濃度)を測定する化学物質センサーを挙げることもできる。あるいは又、分子認識能を有する分子センサー、能動層の表面に結合分子(例えば、生体分子)を結合、固定し、更に、結合分子と相互作用する機能性分子(例えば、別の生体分子)を添加することで作製されたバイオセンサーを挙げることもできる。尚、化学物質は能動層において吸着平衡状態となるので、時間が経過し、能動層が置かれた雰囲気における化学物質の量(濃度)が変化すると、平衡状態も変化する。化学物質として、例えば、NO2ガス、O2ガス、NH3ガス、スチレンガス、ヘキサンガス、オクタンガス、デカンガス、トリメチルベンゼンガスを例示することができる。
 本開示の電子デバイスを組み込む装置の一例として、限定するものではないが、画像表示装置を例示することができる。ここで、画像表示装置として、所謂デスクトップ型のパーソナルコンピュータ、ノートブック型パーソナルコンピュータ、モバイル型パーソナルコンピュータ、タブレット型パーソナルコンピュータを含むタブレット端末、PDA(パーソナル・デジタル・アシスト)、カーナビゲーションシステム、携帯電話やスマートフォン、ゲーム機、電子ブック、電子新聞等の電子ペーパー、看板、ポスター、黒板等の掲示板、コピー機、プリンター用紙代替のリライタブルペーパー、電卓、家電製品の表示部、ポイントカード等のカード表示部、電子広告、電子POP等における各種画像表示装置(例えば、有機エレクトロルミネッセンス表示装置、液晶表示装置、プラズマ表示装置、電気泳動表示装置、冷陰極電界放出表示装置等)を挙げることができる。また、各種照明装置を挙げることもできる。
 本開示の電子デバイスを、画像表示装置や、電子ペーパー、RFIDs(Radio Frequency Identification Card)等を含む各種の電子機器に適用、使用する場合、支持部材に多数の電子デバイスを集積したモノリシック集積回路としてもよいし、各電子デバイスを切断して個別化し、ディスクリート部品として使用してもよい。また、電子デバイスを樹脂にて封止してもよい。
 実施例1は、本開示の第1の態様に係る電子デバイスの製造方法、及び、本開示の第1の態様に係る電子デバイス、並びに、画像表示装置に関する。
 実施例1の電子デバイスは、ボトムゲート/トップコンタクト型であって3端子型の電子デバイス、具体的には、TFTであり、模式的な一部断面図を図1Dに示すように、
 (a)基体10上に形成された制御電極11、
 (b)制御電極11を覆う絶縁層12、
 (c)絶縁層12上に形成された、有機半導体材料から成る能動層13、並びに、
 (d)能動層13上に形成された第1電極14A及び第2電極14B、
を備えた電子デバイスであって、
 能動層13と接する第1電極14A及び第2電極14Bの部分は電極修飾材料で修飾されている。
 尚、以下においては、「制御電極11」の代わりに「ゲート電極11」という用語を用いて説明を行い、「能動層13」の代わりに「チャネル形成領域13A及び/又はチャネル形成領域延在部13B」という用語を用いて説明を行い、「第1電極14A及び第2電極14B」の代わりに「ソース/ドレイン電極14A,14B」という用語を用いて説明を行い、「絶縁層12」の代わりに「ゲート絶縁層12」という用語を用いて説明を行う場合がある。
 具体的には、実施例1あるいは後述する実施例2~実施例9において、基体10は、表面にSiO2から成る絶縁膜10Bが形成されたガラス基板10Aから成る。また、ゲート電極11はアルミニウムから成り、ゲート絶縁層12はポリビニルフェノール(PVP)から成り、チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bはペリキサンテノキサンテン(PXX,6,12-dioxaanthanthrene)の誘導体、より具体的には、エチルフェニル-PXXから成り、ソース/ドレイン電極14A,14Bは銅(Cu)から成る。
 また、実施例1~実施例2、実施例5~実施例6、実施例9において、電極修飾材料は、ハロゲン原子、具体的には、ヨウ素(I2)から成る。更には、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分は電極修飾材料で修飾されているが、この電極修飾材料で修飾されたソース/ドレイン電極14A,14Bの部分(便宜上、『修飾領域15』と呼ぶ)は、ヨウ化銅(CuI)から成る。
 実施例1~実施例8の画像表示装置は、実施例1~実施例8の電子デバイスから成る半導体装置を備えており、
 電子デバイスにおける制御電極が、半導体装置におけるゲート電極11に相当し、
 電子デバイスにおける絶縁層が、半導体装置におけるゲート絶縁層12に相当し、
 電子デバイスにおける第1電極及び第2電極が、半導体装置におけるソース/ドレイン電極14A,14Bに相当する。
 以下、基体等の模式的な一部端面図である図1A、図1B、図1C及び図1Dを参照して、実施例1の3端子型の電子デバイス(ボトムゲート/トップコンタクト型のTFT)の製造方法を説明する。
  [工程-100]
 先ず、基体10上に、ゲート電極11、及び、ゲート電極11を覆うゲート絶縁層12を形成する。具体的には、ガラス基板10Aの表面に形成されたSiO2から成る絶縁膜10B上に、ゲート電極11を形成すべき部分が除去されたレジスト層(図示せず)を、リソグラフィ技術に基づき形成する。その後、密着層としての厚さ10nmのチタン(Ti)層(図示せず)、及び、ゲート電極11としての厚さ50nmのアルミニウム(Al)層を、順次、スパッタリング法にて全面に成膜し、その後、レジスト層を除去する。こうして、所謂リフト・オフ法に基づき、ゲート電極11を得ることができる。尚、ガラス基板10Aの表面に形成されたSiO2から成る絶縁膜10B上に、使用する材料にも依るが、印刷法に基づきゲート電極11を形成することもできる。その後、基体10及びゲート電極11の上に、架橋剤を含むポリビニルフェノール(PVP)溶液をスリットコーター法に基づき塗布した後、150゜Cに加熱することで、ポリビニルフェノールから成るゲート絶縁層12を得る。こうして、図1Aに示す構造を得ることができる。
  [工程-110]
 次に、ゲート絶縁層12上に、有機半導体材料から成るチャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bを形成する。ここで、チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bに電極修飾材料を含ませる。具体的には、能動層を構成する有機半導体材料の溶液(より具体的には、トルエンを溶剤としたエチルフェニル-PXXの溶液)をスリットコーター法により成膜し、140゜Cにて乾燥することで、厚さ20nmのチャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bを形成することができる。こうして、図1Bに示す構造を得ることができる。次いで、電極修飾材料としてのヨウ素(I2)の蒸気を含む雰囲気中にチャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bを置くことで、能動層(チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13B)に電極修飾材料(I2)を含ませることができる。ゲート絶縁層12やチャネル形成領域延在部13Bは、必要に応じて、例えば、ウェットエッチング法やドライエッチング法、レーザアブレーション法等の周知の方法に基づきパターニングしてもよい。
 あるいは又、能動層13を構成する有機半導体材料の溶液に電極修飾材料を含ませておき、塗布法にて溶液を成膜、乾燥することで、ゲート絶縁層12上に、有機半導体材料から成り、電極修飾材料を含んだ能動層13(チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13B)を形成することもできる。
  [工程-120]
 その後、能動層13上(具体的には、チャネル形成領域延在部13B上)に、ソース/ドレイン電極14A,14Bを形成する。具体的には、厚さ100nmの銅(Cu)層を真空蒸着法に基づき形成した後、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、銅層をパターニングすることで、ソース/ドレイン電極14A,14Bを得ることができる。こうして、図1Cに示す構造を得ることができる。尚、ソース/ドレイン電極14A,14Bの成膜を行う際、チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bの一部をハードマスクで覆うことによって、ソース/ドレイン電極14A,14Bをフォトリソグラフィ・プロセス無しで形成することができる。また、印刷法に基づきソース/ドレイン電極14A,14Bを形成することもできる。
  [工程-130]
 次に、電極修飾材料を拡散させることで、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分を電極修飾材料で修飾する。具体的には、全体を100゜Cに加熱する。これによって、能動層13に含まれていた電極修飾材料(I2)が、ソース/ドレイン電極14A,14B中に熱拡散する。その結果、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分が電極修飾材料で修飾される。具体的には、CuIから成る修飾領域15が形成される(図1D参照)。電極修飾材料で修飾されているソース/ドレイン電極14A,14Bの部分における電極修飾材料の濃度は、ソース/ドレイン電極14A,14Bとチャネル形成領域延在部13Bとの界面から離れるに従い低下する。
 尚、[工程-120]において、全体を加熱しながら銅層を真空蒸着法に基づき形成すれば、銅層の形成と同時に、電極修飾材料を拡散させることができる。そして、銅層の形成後、パターニングを行うことで、電極修飾材料で修飾されたソース/ドレイン電極14A,14Bを得ることができ、[工程-130]を省略することができる。尚、場合によっては、全体の加熱は不要である。
  [工程-140]
 例えば、画像表示装置の製造にあっては、この工程に引き続き、こうして得られた、画像表示装置の制御部(画素駆動回路)を構成する電子デバイスであるTFTの上あるいは上方に、画像表示部(具体的には、例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子あるいは電気泳動ディスプレイ素子、半導体発光素子等から成る画像表示部)を、周知の方法に基づき形成することで、画像表示装置を製造することができる。ここで、こうして得られた、画像表示装置の制御部(画素駆動回路)を構成する電子デバイスと、画像表示部における電極(例えば、画素電極)とを、例えば、コンタクトホールや配線といった接続部で接続すればよい。あるいは又、全面にパッシベーション膜(図示せず)を形成する。こうして、ボトムゲート/トップコンタクト型の電子デバイス(FET、具体的には、TFT)を得ることができる。あるいは又、チャネル形成領域延在部13Bをパターニングした後、全面にパッシベーション膜(図示せず)を形成してもよい。以上の工程は、後述する実施例2~実施例8にも適用することができる。
 実施例1にあっては、ソース/ドレイン電極14A,14Bを電極修飾材料で修飾することで、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,4Bの部分(修飾領域15)の仕事関数の値とチャネル形成領域延在部13Bの仕事関数の値との間の最適化を図ることができる。
 このように、実施例1の電子デバイスの製造方法にあっては、能動層に含ませた電極修飾材料を第1電極及び第2電極に拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する。また、実施例1の電子デバイスにあっては、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている。従って、有機半導体層とソース/ドレイン電極との間の密着性や選択性、信頼性等に問題が生じることがなく、電荷注入効率を向上させることが可能となる。尚、得られたTFTのV-I特性を図10のグラフに示すが、「A」は、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分が電極修飾材料で修飾されている実施例1のTFTにおけるデータであり、「B」は、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分が電極修飾材料で修飾されていない比較例のTFTにおけるデータである。
 実施例2は、実施例1の変形である。以下、基体等の模式的な一部端面図である図2A、図2B、図2C及び図2Dを参照して、実施例2の3端子型の電子デバイス(ボトムゲート/トップコンタクト型のTFT)の製造方法を説明する。
  [工程-200]
 先ず、実施例1の[工程-100]~[工程-110]と同様の工程を実行する。
  [工程-210]
 次に、能動層13の一部の上に保護膜16を形成する。具体的には、CVD法に基づき、シリコン酸化膜から成る保護膜16をチャネル形成領域13Aの上、及び、チャネル形成領域延在部13Bの一部の上に形成する(図2A参照)。
  [工程-220]
 その後、能動層13(具体的には、チャネル形成領域延在部13B)及び保護膜16上にソース/ドレイン電極14A,14Bを形成する。具体的には、実施例1の[工程-120]と同様に工程を実行し(図2B参照)、更に、[工程-130]と同様に工程を実行する(図2C参照)。
 以上によってTFTを完成させてもよいし、図2Dに示すように、[工程-220]の後、具体的には、チャネル形成領域延在部13B及び保護膜16上にソース/ドレイン電極14A,14Bを形成した後、ソース/ドレイン電極14,14B間に露出した保護膜16を除去してもよい。
 実施例3は、本開示の第2の態様に係る電子デバイスの製造方法、及び、本開示の第1の態様に係る電子デバイス、並びに、画像表示装置に関する。実施例3の電子デバイスは、ボトムゲート/トップコンタクト型であって3端子型の電子デバイス、具体的には、TFTであり、図1Dに示したと概ね同様の構成、構造を有する。
 尚、実施例3~実施例4、実施例7~実施例8、実施例9において、電極修飾材料は、チオール類、具体的には、テトラフルオロベンゼンチオールから成る。更には、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分は電極修飾材料で修飾されているが、この電極修飾材料で修飾されたソース/ドレイン電極14A,14Bの部分(修飾領域18)にあっては、ソース/ドレイン電極14A,14Bを構成する材料と電極修飾材料とが反応している。具体的には、ソース/ドレイン電極14A,14Bを構成する金(Au)原子がチオール基と結合している。
 以下、基体等の模式的な一部端面図である図3A及び図3Bを参照して、実施例3の3端子型の電子デバイス(ボトムゲート/トップコンタクト型のTFT)の製造方法を説明する。
  [工程-300]
 先ず、基体10上に、ゲート電極11、及び、ゲート電極11を覆うゲート絶縁層12を形成した後、ゲート絶縁層12上に、有機半導体材料から成るチャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bを形成する。具体的には、実施例1の[工程-100]~[工程-110]と同様の工程を実行すればよい。尚、実施例3にあっては、厚さ30nmのエチルフェニル-PXXから成る能動層13(チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13B)を形成した。
  [工程-310]
 次いで、チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bの表面に電極修飾材料17を付着させる。具体的には、電極修飾材料17としてのテトラフルオロベンゼンチオールの蒸気を含む雰囲気中にチャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bを置くことで、チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bに電極修飾材料17(チオール分子)を付着させることができる(図3A参照)。尚、図面において、電極修飾材料17を、便宜上、層状にて表している。ゲート絶縁層12やチャネル形成領域延在部13Bは、必要に応じて、例えば、ウェットエッチング法やドライエッチング法、レーザアブレーション法等の周知の方法に基づきパターニングしてもよい。
  [工程-320]
 その後、実施例1の[工程-120]と同様にして、但し、金(Au)を用いて、厚さ150nmのソース/ドレイン電極14A,14Bを形成するが、このとき、ソース/ドレイン電極14A,14Bと電極修飾材料17との間で反応が生じ、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分(修飾領域18)が電極修飾材料で修飾される(図3B参照)。あるいは又、使用する電極修飾材料に依存するが、ソース/ドレイン電極14A,14Bを形成した後、加熱してもよく、これによっても、ソース/ドレイン電極14A,14Bと電極修飾材料17との間で反応が生じ、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分が電極修飾材料で修飾される。ソース/ドレイン電極14A,14Bのパターニングの際、不要な電極修飾材料17は除去される。
 次いで、実施例1の[工程-140]と同様の工程を実行することで、ボトムゲート/トップコンタクト型の電子デバイス(FET、具体的には、TFT)、画像表示装置を得ることができる。実施例3にあっても、ソース/ドレイン電極14A,14Bを電極修飾材料で修飾することで、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分(修飾領域18)の仕事関数の値とチャネル形成領域延在部13Bの仕事関数の値との間の最適化を図ることができる。
 実施例3の電子デバイスの製造方法にあっては、能動層に含ませた電極修飾材料を第1電極及び第2電極と反応させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する。従って、有機半導体層とソース/ドレイン電極との間の密着性や選択性、信頼性等に問題が生じることがなく、電荷注入効率を向上させることが可能となる。
 実施例4は、実施例3の変形である。以下、基体等の模式的な一部端面図である図4A、図4B及び図4Cを参照して、実施例4の3端子型の電子デバイス(ボトムゲート/トップコンタクト型のTFT)の製造方法を説明する。
  [工程-400]
 先ず、実施例1の[工程-300]~[工程-310]と同様の工程を実行する。
  [工程-410]
 次に、実施例2の[工程-210]と同様にして、能動層13の一部の上に保護膜16を形成する(図4A参照)。
  [工程-420]
 その後、実施例3の[工程-320]と同様にして、チャネル形成領域延在部13B及び保護膜16上にソース/ドレイン電極14A,14Bを形成する(図4B参照)。
 以上によってTFTを完成させてもよいし、図4Cに示すように、[工程-420]の後、具体的には、チャネル形成領域延在部13B及び保護膜16上にソース/ドレイン電極14A,14Bを形成した後、ソース/ドレイン電極14A,14B間に露出した保護膜16を除去してもよい。
 実施例5は、本開示の第3の態様に係る電子デバイスの製造方法、及び、本開示の第2の態様に係る電子デバイス、並びに、画像表示装置に関する。
 実施例5の電子デバイスは、トップゲート/トップコンタクト型であって3端子型の電子デバイス、具体的には、TFTであり、模式的な一部断面図を図5Dに示すように、
 (a)基体10上に形成された、有機半導体材料から成るチャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13B、
 (b)チャネル形成領域延在部13B上に形成されたソース/ドレイン電極14A,14B、
 (c)チャネル形成領域13A及びソース/ドレイン電極14A,14B上に形成されたゲート絶縁層12、並びに、
 (d)ゲート絶縁層12上に形成されたゲート電極11、
を備えた電子デバイスであって、
 チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分は電極修飾材料で修飾されている。
 以下、基体等の模式的な一部端面図である図5A、図5B、図5C及び図5Dを参照して、実施例5の3端子型の電子デバイス(トップゲート/トップコンタクト型のTFT)の製造方法を説明する。
  [工程-500]
 先ず、基体10上に、有機半導体材料から成るチャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bを形成する。ここで、チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bに電極修飾材料を含ませる。具体的には、実施例1の[工程-110]と同様の工程を実行する。即ち、能動層を構成する有機半導体材料の溶液(より具体的には、トルエンを溶剤としたエチルフェニル-PXXの溶液)をスリットコーター法により成膜し、140゜Cにて乾燥することで、厚さ20nmのチャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bを形成する。こうして、図5Aに示す構造を得ることができる。次いで、電極修飾材料としてのヨウ素(I2)の蒸気を含む雰囲気中にチャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bを置くことで、チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bに電極修飾材料(I2)を含ませることができる。ゲート絶縁層12やチャネル形成領域延在部13Bは、必要に応じて、例えば、ウェットエッチング法やドライエッチング法、レーザアブレーション法等の周知の方法に基づきパターニングしてもよい。尚、能動層13を構成する有機半導体材料の溶液に電極修飾材料を含ませておき、塗布法にて溶液を成膜、乾燥することで、有機半導体材料から成り、電極修飾材料を含んだ能動層13(チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13B)を形成することもできる。
  [工程-510]
 次いで、能動層13上(具体的には、チャネル形成領域延在部13B上)に、実施例1の[工程-120]と同様にして、ソース/ドレイン電極14A,14Bを形成する。具体的には、厚さ100nmの銅(Cu)層を真空蒸着法に基づき形成した後、リソグラフィ技術及びエッチング技術に基づき、銅層をパターニングすることで、ソース/ドレイン電極14A,14Bを得ることができる。尚、ソース/ドレイン電極14A,14Bの成膜を行う際、チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bの一部をハードマスクで覆うことによって、ソース/ドレイン電極14A,14Bをフォトリソグラフィ・プロセス無しで形成することができる。また、印刷法に基づきソース/ドレイン電極14A,14Bを形成することもできる。
  [工程-520]
 次に、実施例1の[工程-130]と同様にして、電極修飾材料を拡散させることで、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分を電極修飾材料で修飾する。具体的には、全体を100゜Cに加熱する。これによって、チャネル形成領域延在部13Bに含まれていた電極修飾材料(I2)が、ソース/ドレイン電極14A,14B中に熱拡散する。その結果、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分が電極修飾材料で修飾される。具体的には、CuIから成る修飾領域15が形成される(図5C参照)。電極修飾材料で修飾されているソース/ドレイン電極14A,14Bの部分における電極修飾材料の濃度は、ソース/ドレイン電極14A,14Bとチャネル形成領域延在部13Bとの界面から離れるに従い低下する。
  [工程-530]
 その後、チャネル形成領域13A、チャネル形成領域延在部13B、ソース/ドレイン電極14A,14B上に、ゲート絶縁層12及びゲート電極11を形成する。具体的には、能動層13、ソース/ドレイン電極14A,14B上に、シクロパーフルオロカーボンポリマー(旭硝子株式会社製:商品名サイトップ)から成るゲート絶縁層12を反転オフセット印刷法に基づき形成する。次いで、実施例1の[工程-100]と同様にして、ゲート電極11を形成する。
 次いで、実施例1の[工程-140]と同様の工程を実行することで、ボトムゲート/トップコンタクト型の電子デバイス(FET、具体的には、TFT)、画像表示装置を得ることができる。
 実施例5の電子デバイスの製造方法にあっては、能動層に含ませた電極修飾材料を第1電極及び第2電極に拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する。また、実施例5の電子デバイスにあっては、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている。従って、有機半導体層とソース/ドレイン電極との間の密着性や選択性、信頼性等に問題が生じることがなく、電荷注入効率を向上させることが可能となる。
 尚、[工程-510]において、全体を加熱しながら銅層を真空蒸着法に基づき形成すれば、銅層の形成と同時に、電極修飾材料を拡散させることができる。そして、銅層の形成後、パターニングを行うことで、電極修飾材料で修飾されたソース/ドレイン電極14A,14Bを得ることができ、[工程-520]を省略することができる。あるいは又、[工程-520]を省略し、[工程-530]の後、全体を加熱することでも電極修飾材料を拡散させることができ、電極修飾材料で修飾されたソース/ドレイン電極14A,14Bを得ることができる。尚、場合によっては、全体の加熱は不要である。
 実施例6は、実施例5の変形である。以下、基体等の模式的な一部端面図である図6A、図6B、図6C及び図6Dを参照して、実施例6の3端子型の電子デバイス(トップゲート/トップコンタクト型のTFT)の製造方法を説明する。
  [工程-600]
 先ず、実施例5の[工程-500]と同様の工程を実行する。
  [工程-610]
 次に、実施例2の[工程-210]と同様にして、能動層13の一部の上に保護膜16を形成する(図6A参照)。
  [工程-620]
 その後、例えば、実施例5の[工程-510]~[工程-520]と同様の工程を実行し(図6B及び図6C参照)、更に、[工程-530]と同様の工程を実行することで、TFTを完成させてもよいし、図6Dに示すように、[工程-520]の後、具体的には、チャネル形成領域延在部13B及び保護膜16上にソース/ドレイン電極14A,14Bを形成した後、ソース/ドレイン電極14A,14B間に露出した保護膜16を除去してもよい。
 実施例7は、本開示の第4の態様に係る電子デバイスの製造方法、及び、本開示の第2の態様に係る電子デバイス、並びに、画像表示装置に関する。実施例7の電子デバイスは、トップゲート/トップコンタクト型であって3端子型の電子デバイス、具体的には、TFTであり、図5Dに示したと概ね同様の構成、構造を有する。
 以下、基体等の模式的な一部端面図である図7A及び図7Bを参照して、実施例7の3端子型の電子デバイス(トップゲート/トップコンタクト型のTFT)の製造方法を説明する。
  [工程-700]
 先ず、基体10上に、実施例5の[工程-500]と同様にして、有機半導体材料から成るチャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bを形成する。
  [工程-710]
 次いで、実施例3の[工程-310]と同様にして、チャネル形成領域13A及びチャネル形成領域延在部13Bの表面に電極修飾材料17を付着させる。
  [工程-720]
 その後、実施例3の[工程-320]と同様にして、表面に電極修飾材料17が付着したチャネル形成領域延在部13B上に、第1電極14A及び第2電極14Bを形成する。このとき、ソース/ドレイン電極14A,14Bと電極修飾材料との間で反応が生じ、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分(修飾領域18)が、電極修飾材料で修飾される(図7B参照)。
  [工程-730]
 次に、実施例5の[工程-530]と同様にして、チャネル形成領域13A、チャネル形成領域延在部13B、第1電極14A及び第2電極14B上に、ゲート絶縁層12及びゲート電極11を形成する。
 次いで、実施例1の[工程-140]と同様の工程を実行することで、ボトムゲート/トップコンタクト型の電子デバイス(FET、具体的には、TFT)、画像表示装置を得ることができる。
 実施例7の電子デバイスの製造方法にあっては、能動層の表面に付着させた電極修飾材料と第1電極及び第2電極とを反応させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する。従って、有機半導体層とソース/ドレイン電極との間の密着性や選択性、信頼性等に問題が生じることがなく、電荷注入効率を向上させることが可能となる。
 尚、使用する電極修飾材料に依存するが、ソース/ドレイン電極14A,14Bを形成した後、加熱してもよく、これによっても、ソース/ドレイン電極14A,14Bと電極修飾材料17との間で反応が生じ、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分が電極修飾材料で修飾される。あるいは又、[工程-720]においては、ソース/ドレイン電極14A,14Bと電極修飾材料との間で反応を生じさせず、[工程-730]の後、全体を加熱することでも電極修飾材料を反応させて、チャネル形成領域延在部13Bと接するソース/ドレイン電極14A,14Bの部分を電極修飾材料で修飾することもできる。
 実施例8は、実施例7の変形である。以下、基体等の模式的な一部端面図である図8A、図8B及び図8Cを参照して、実施例8の3端子型の電子デバイス(トップゲート/トップコンタクト型のTFT)の製造方法を説明する。
  [工程-800]
 先ず、実施例7の[工程-700]~[工程-710]と同様の工程を実行する。
  [工程-810]
 次に、実施例2の[工程-210]と同様にして、能動層13の一部の上に保護膜16を形成する(図8A参照)。
  [工程-820]
 その後、実施例7の[工程-720]~[工程-730]と同様の工程を実行することで(図8B参照)、TFTを完成させてもよいし、図8Cに示すように、[工程-720]の後、具体的には、チャネル形成領域延在部13B及び保護膜16上にソース/ドレイン電極14A,14Bを形成した後、ソース/ドレイン電極14A,14B間に露出した保護膜16を除去してもよい。
 実施例9は、本開示のセンサーに関する。実施例9のセンサーは、実施例1~実施例8において説明した電子デバイス(ボトムゲート/トップコンタクト型あるいはトップゲート/トップコンタクト型の電子デバイス)から成る。この実施例9のセンサーから、例えば、発光素子が構成される。即ち、制御電極11、第1電極14A及び第2電極14Bへの電圧の印加によって能動層13が発光する発光素子(有機発光素子、有機発光トランジスタ)を構成する。そして、制御電極11に印加される電圧によって、第1電極14Aから第2電極14Bに向かって能動層13に流れる電流が制御される。正孔が十分に蓄積された上で第1電極14A及び第2電極14Bへのバイアスが増加されると電子注入が始まり、正孔との再結合によって発光が起こる。
 あるいは又、実施例9のセンサーとして、有機半導体分子として光(可視光だけでなく、紫外線や赤外線を含む)に対して吸収性のある色素の使用により光センサーを構成することができるし、能動層13への光(可視光だけでなく、紫外線や赤外線を含む)の照射によって第1電極14Aと第2電極14Bとの間に電流が流れる光電変換素子(具体的には、太陽電池やイメージセンサー)を構成することができる。尚、制御電極11への電圧の印加によって、流れる電流の変調を行うことが可能となる。
 また、検出すべき化学物質が能動層13に吸着すると、第1電極14Aと第2電極14Bとの間の電気抵抗値が変化することを利用し、第1電極14Aと第2電極14Bとの間に電流を流し、あるいは又、第1電極14Aと第2電極14Bとの間に適切な電圧を印加し、能動層13の電気抵抗値を測定することで、能動層13に吸着した化学物質の量(濃度)を測定する化学物質センサーを挙げることもできる。
 以上、本開示を好ましい実施例に基づき説明したが、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。実施例において説明した電子デバイス、画像表示装置、センサー、電子デバイスの製造方法の構成、構造、形成条件、製造条件は、例示であり、適宜、変更することができる。本開示によって得られた電子デバイスを、例えば、画像表示装置や各種の電子機器に適用、使用する場合、基体や支持体、支持部材に多数の電子デバイスを集積したモノリシック集積回路としてもよいし、各電子デバイスを切断して個別化し、ディスクリート部品として使用してもよい。
 また、実施例においては、専ら、3端子型の電子デバイスを例に取り、説明を行ったが、2端子型の電子デバイスとすることもできる。具体的には、第1の態様に係る2端子型の電子デバイスの製造方法は、
 (A)基体上に、有機半導体材料から成る能動層を形成し、次いで、
 (B)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(A)において、又は、工程(A)と工程(B)の間において、能動層に電極修飾材料を含ませ、
 工程(B)において、又は、工程(B)の後、電極修飾材料を拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている。
 あるいは又、第1の態様に係る2端子型の電子デバイスの製造方法は、
 (A)基体上に、第1電極を形成し、次いで、
 (B)少なくとも第1電極上に、有機半導体材料から成る能動層を形成し、その後、
 (C)能動層上に、第2電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(B)において、又は、工程(B)と工程(C)の間において、能動層に電極修飾材料を含ませ、
 工程(C)において、又は、工程(C)の後、電極修飾材料を拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている。
 ここで、第1の態様に係る2端子型の電子デバイスの製造方法にあっては、電極修飾材料を熱拡散させる形態とすることができ、この場合、電極修飾材料で修飾されている第1電極及び第2電極の部分における電極修飾材料の濃度は、第1電極及び第2電極と能動層との界面から離れるに従い低下する形態とすることができる。
 あるいは又、第2の態様に係る2端子型の電子デバイスの製造方法は、
 (A)基体上に、有機半導体材料から成る能動層を形成し、次いで、
 (B)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(A)と工程(B)の間において、能動層の表面に電極修飾材料を付着させ、
 工程(B)において、又は、工程(B)の後、第1電極及び第2電極と電極修飾材料とを反応させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている。
 ここで、第2の態様に係る2端子型の電子デバイスの製造方法にあっては、電極修飾材料で修飾されている第1電極及び第2電極の部分の厚さは2nm以下である形態とすることができる。
 更には、2端子型の電子デバイスは、模式的な一部断面図を図9Aに示すように、
 基体上に形成された、有機半導体材料から成る能動層、並びに、
 能動層上に形成された第1電極及び第2電極、
を備えており、
 能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている。
 あるいは又、2端子型の電子デバイスは、模式的な一部断面図を図9Bに示すように、
 基体上に形成された第1電極、
 少なくとも第1電極上に形成された、有機半導体材料から成る能動層、並びに、
 能動層上に形成された第2電極、
を備えており、
 能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている。第2電極を透明導電性材料から構成し、第2電極を介して光を入出射することで、あるいは又、基体及び第1電極を透明な材料及び透明導電性材料から構成し、基体及び第1電極を介して光を入出射することで、この2端子型の電子デバイスを、光センサーや光電変換素子(具体的には、太陽電池やイメージセンサー)、発光素子として機能させることができる。
 上記の好ましい形態を含む第1の態様あるいは第2の態様に係る2端子型の電子デバイスの製造方法において、また、2端子型の電子デバイスにおいて、電極修飾材料は、ハロゲン原子、チオール類、ジスルフィド類、クロロシラン類、アルコキシラン類、カルボン酸類、フェノール類及びホスホン酸類から成る群から選択された少なくとも1種類の材料である構成とすることができる。また、第1電極及び第2電極を電極修飾材料で修飾することで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分の仕事関数の値と能動層の仕事関数の値との間の最適化を図る構成とすることが好ましい。
 更には、上記の好ましい形態、構成を含む2端子型の電子デバイスにおいて、電極修飾材料で修飾されている第1電極及び第2電極の部分における電極修飾材料の濃度は、第1電極及び第2電極と能動層との界面から離れるに従い低下する構成とすることができるし、あるいは又、電極修飾材料で修飾されている第1電極及び第2電極の部分の厚さは2nm以下である構成とすることができる。
 そして、2端子型のセンサーは、以上に説明した2端子型の電子デバイスから成る。
 尚、本開示は、以下のような構成を取ることもできる。
[1]《電子デバイスの製造方法:第1の態様》
 (A)基体上に、制御電極、及び、制御電極を覆う絶縁層を形成した後、
 (B)絶縁層上に、有機半導体材料から成る能動層を形成し、次いで、
 (C)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(B)において、又は、工程(B)と工程(C)の間において、能動層に電極修飾材料を含ませ、
 工程(C)において、又は、工程(C)の後、電極修飾材料を拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている電子デバイスの製造方法。
[2]《電子デバイスの製造方法:第2の態様》
 (A)基体上に、制御電極、及び、制御電極を覆う絶縁層を形成した後、
 (B)絶縁層上に、有機半導体材料から成る能動層を形成し、次いで、
 (C)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(B)と工程(C)の間において、能動層の表面に電極修飾材料を付着させ、
 工程(C)において、又は、工程(C)の後、第1電極及び第2電極と電極修飾材料とを反応させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている電子デバイスの製造方法。
[3]能動層上に第1電極及び第2電極を形成する前に、能動層の一部の上に保護膜を形成し、
 前記(C)において、能動層及び保護膜上に第1電極及び第2電極を形成する[1]又は[2]に記載の電子デバイスの製造方法。
[4]能動層及び保護膜上に第1電極及び第2電極を形成した後、第1電極と第2電極との間に露出した保護膜を除去する[3]に記載の電子デバイスの製造方法。
[5]《電子デバイスの製造方法:第3の態様》
 (A)基体上に、有機半導体材料から成る能動層を形成した後、
 (B)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成し、次いで、
 (C)能動層、第1電極及び第2電極上に、絶縁層及び制御電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(A)において、又は、工程(A)と工程(B)の間において、能動層に電極修飾材料を含ませ、
 工程(B)において、又は、工程(B)と工程(C)の間において、又は、工程(C)の後、電極修飾材料を拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている電子デバイスの製造方法。
[6]《電子デバイスの製造方法:第4の態様》
 (A)基体上に、有機半導体材料から成る能動層を形成した後、
 (B)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成し、次いで、
 (C)能動層、第1電極及び第2電極上に、絶縁層及び制御電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(A)と工程(B)の間において、能動層の表面に電極修飾材料を付着させ、
 工程(B)において、又は、工程(B)と工程(C)の間において、又は、工程(C)の後、第1電極及び第2電極と電極修飾材料とを反応させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている電子デバイスの製造方法。
[7]能動層上に第1電極及び第2電極を形成する前に、能動層の一部の上に保護膜を形成し、
 前記(B)において、能動層及び保護膜上に第1電極及び第2電極を形成する[5]又は[6]に記載の電子デバイスの製造方法。
[8]能動層及び保護膜上に第1電極及び第2電極を形成した後、第1電極と第2電極との間に露出した保護膜を除去する[7]に記載の電子デバイスの製造方法。
[9]電極修飾材料を熱拡散させる[1]又は[5]に記載の電子デバイスの製造方法。
[10]電極修飾材料は、ハロゲン原子、チオール類、ジスルフィド類、クロロシラン類、アルコキシラン類、カルボン酸類、フェノール類及びホスホン酸類から成る群から選択された少なくとも1種類の材料である[1]乃至[9]のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。
[11]第1電極及び第2電極を電極修飾材料で修飾することで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分の仕事関数の値と能動層の仕事関数の値との間の最適化を図る[1]乃至[10]のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。
[12]電極修飾材料で修飾されている第1電極及び第2電極の部分における電極修飾材料の濃度は、第1電極及び第2電極と能動層との界面から離れるに従い低下する[1]又は[5]に記載の電子デバイスの製造方法。
[13]電極修飾材料で修飾されている第1電極及び第2電極の部分の厚さは2nm以下である[2]又は[6]に記載の電子デバイスの製造方法。
[14]《電子デバイス:第1の態様》
 基体上に形成された制御電極、
 制御電極を覆う絶縁層、
 絶縁層上に形成された、有機半導体材料から成る能動層、並びに、
 能動層上に形成された第1電極及び第2電極、
を備えた電子デバイスであって、
 能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている電子デバイス。
[15]《電子デバイス:第2の態様》
 基体上に形成された、有機半導体材料から成る能動層、
 能動層上に形成された第1電極及び第2電極、
 能動層及び第1電極及び第2電極上に形成された絶縁層、並びに、
 絶縁層上に形成された制御電極、
を備えた電子デバイスであって、
 能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている電子デバイス。
[16]第1電極の一部と能動層との間、及び、第2電極の一部と能動層との間には、保護膜が形成されている[14]又は[15]に記載の電子デバイス。
[17]保護膜は、第1電極と第2電極との間に位置する能動層上に延在している[16]に記載の電子デバイス。
[18]電極修飾材料は、ハロゲン原子、チオール類、ジスルフィド類、クロロシラン類、アルコキシラン類、カルボン酸類、フェノール類及びホスホン酸類から成る群から選択された少なくとも1種類の材料である[14]乃至[17]のいずれか1項に記載の電子デバイス。
[19]第1電極及び第2電極を電極修飾材料で修飾することで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分の仕事関数の値と能動層の仕事関数の値との間の最適化が図られている[14]乃至[18]のいずれか1項に記載の電子デバイス。
[20]《画像表示装置》
 [14]乃至[19]に記載の電子デバイスから成る半導体装置を備えており、
 電子デバイスにおける制御電極が、半導体装置におけるゲート電極に相当し、
 電子デバイスにおける絶縁層が、半導体装置におけるゲート絶縁層に相当し、
 電子デバイスにおける第1電極及び第2電極が、半導体装置におけるソース/ドレイン電極に相当する画像表示装置。
[21]《センサー》
 [14]乃至[19]に記載の電子デバイスから成るセンサー。
[22]《2端子型電子デバイスの製造方法:第1Aの態様》
 (A)基体上に、有機半導体材料から成る能動層を形成し、次いで、
 (B)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(A)において、又は、工程(A)と工程(B)の間において、能動層に電極修飾材料を含ませ、
 工程(B)において、又は、工程(B)の後、電極修飾材料を拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている電子デバイスの製造方法。
[23]《2端子型電子デバイスの製造方法:第1Bの態様》
 (A)基体上に、第1電極を形成し、次いで、
 (B)少なくとも第1電極上に、有機半導体材料から成る能動層を形成し、その後、
 (C)能動層上に、第2電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(B)において、又は、工程(B)と工程(C)の間において、能動層に電極修飾材料を含ませ、
 工程(C)において、又は、工程(C)の後、電極修飾材料を拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている電子デバイスの製造方法。
[24]電極修飾材料を熱拡散させる[22]又は[23]に記載の電子デバイスの製造方法。
[25]電極修飾材料で修飾されている第1電極及び第2電極の部分における電極修飾材料の濃度は、第1電極及び第2電極と能動層との界面から離れるに従い低下する[22]乃至[24]のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。
[26]《2端子型電子デバイスの製造方法:第2の態様》
 (A)基体上に、有機半導体材料から成る能動層を形成し、次いで、
 (B)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成する、
各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
 工程(A)と工程(B)の間において、能動層の表面に電極修飾材料を付着させ、
 工程(B)において、又は、工程(B)の後、第1電極及び第2電極と電極修飾材料とを反応させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
各工程を更に備えている電子デバイスの製造方法。
[27]電極修飾材料で修飾されている第1電極及び第2電極の部分の厚さは2nm以下である[26]に記載の電子デバイスの製造方法。
[28]電極修飾材料は、ハロゲン原子、チオール類、ジスルフィド類、クロロシラン類、アルコキシラン類、カルボン酸類、フェノール類及びホスホン酸類から成る群から選択された少なくとも1種類の材料である[22]乃至[27]のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。
[29]第1電極及び第2電極を電極修飾材料で修飾することで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分の仕事関数の値と能動層の仕事関数の値との間の最適化を図る[22]乃至[28]のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。
[30]《電子デバイス:2端子型、第1の態様》
 基体上に形成された、有機半導体材料から成る能動層、並びに、
 能動層上に形成された第1電極及び第2電極、
を備えた電子デバイスであって、
 能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている電子デバイス。
[31]《電子デバイス:2端子型、第2の態様》
 基体上に形成された第1電極、
 少なくとも第1電極上に形成された、有機半導体材料から成る能動層、並びに、
 能動層上に形成された第2電極、
を備えており、
 能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている電子デバイス。
[32]電極修飾材料は、ハロゲン原子、チオール類、ジスルフィド類、クロロシラン類、アルコキシラン類、カルボン酸類、フェノール類及びホスホン酸類から成る群から選択された少なくとも1種類の材料である[30]又は[31]に記載の電子デバイス。
[33]第1電極及び第2電極を電極修飾材料で修飾することで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分の仕事関数の値と能動層の仕事関数の値との間の最適化が図られている[30]乃至[32]のいずれか1項に記載の電子デバイス。
[34]電極修飾材料で修飾されている第1電極及び第2電極の部分における電極修飾材料の濃度は、第1電極及び第2電極と能動層との界面から離れるに従い低下する[30]乃至[33]のいずれか1項に記載の電子デバイス。
[35]電極修飾材料で修飾されている第1電極及び第2電極の部分の厚さは2nm以下である[30]乃至[33]のいずれか1項に記載の電子デバイス。
[36]《センサー:2端子型》
 [30]乃至[35]のいずれか1項に記載の電子デバイスから成るセンサー。
10・・・基体、10A・・・ガラス基板、10B・・・絶縁膜、11・・・制御電極(ゲート電極)、12・・・絶縁層(ゲート絶縁層)、13・・・能動層、13A・・・チャネル形成領域、13B・・・チャネル形成領域延在部、14A,14B・・・第1電極及び第2電極(ソース/ドレイン電極)、15,18・・・電極修飾材料で修飾されたソース/ドレイン電極の部分(修飾領域)、16・・・保護膜、17・・・電極修飾材料

Claims (19)

  1.  (A)基体上に、制御電極、及び、制御電極を覆う絶縁層を形成した後、
     (B)絶縁層上に、有機半導体材料から成る能動層を形成し、次いで、
     (C)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成する、
    各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
     工程(B)において、又は、工程(B)と工程(C)の間において、能動層に電極修飾材料を含ませ、
     工程(C)において、又は、工程(C)の後、電極修飾材料を拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
    各工程を更に備えている電子デバイスの製造方法。
  2.  (A)基体上に、制御電極、及び、制御電極を覆う絶縁層を形成した後、
     (B)絶縁層上に、有機半導体材料から成る能動層を形成し、次いで、
     (C)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成する、
    各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
     工程(B)と工程(C)の間において、能動層の表面に電極修飾材料を付着させ、
     工程(C)において、又は、工程(C)の後、第1電極及び第2電極と電極修飾材料とを反応させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
    各工程を更に備えている電子デバイスの製造方法。
  3.  能動層上に第1電極及び第2電極を形成する前に、能動層の一部の上に保護膜を形成し、
     前記(C)において、能動層及び保護膜上に第1電極及び第2電極を形成する請求項1又は請求項2に記載の電子デバイスの製造方法。
  4.  能動層及び保護膜上に第1電極及び第2電極を形成した後、第1電極と第2電極との間に露出した保護膜を除去する請求項3に記載の電子デバイスの製造方法。
  5.  (A)基体上に、有機半導体材料から成る能動層を形成した後、
     (B)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成し、次いで、
     (C)能動層、第1電極及び第2電極上に、絶縁層及び制御電極を形成する、
    各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
     工程(A)において、又は、工程(A)と工程(B)の間において、能動層に電極修飾材料を含ませ、
     工程(B)において、又は、工程(B)と工程(C)の間において、又は、工程(C)の後、電極修飾材料を拡散させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
    各工程を更に備えている電子デバイスの製造方法。
  6.  (A)基体上に、有機半導体材料から成る能動層を形成した後、
     (B)能動層上に、第1電極及び第2電極を形成し、次いで、
     (C)能動層、第1電極及び第2電極上に、絶縁層及び制御電極を形成する、
    各工程を備えた電子デバイスの製造方法であって、
     工程(A)と工程(B)の間において、能動層の表面に電極修飾材料を付着させ、
     工程(B)において、又は、工程(B)と工程(C)の間において、又は、工程(C)の後、第1電極及び第2電極と電極修飾材料とを反応させることで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分を電極修飾材料で修飾する、
    各工程を更に備えている電子デバイスの製造方法。
  7.  能動層上に第1電極及び第2電極を形成する前に、能動層の一部の上に保護膜を形成し、
     前記(B)において、能動層及び保護膜上に第1電極及び第2電極を形成する請求項5又は請求項6に記載の電子デバイスの製造方法。
  8.  能動層及び保護膜上に第1電極及び第2電極を形成した後、第1電極と第2電極との間に露出した保護膜を除去する請求項7に記載の電子デバイスの製造方法。
  9.  電極修飾材料を熱拡散させる請求項1又は請求項5に記載の電子デバイスの製造方法。
  10.  電極修飾材料は、ハロゲン原子、チオール類、ジスルフィド類、クロロシラン類、アルコキシラン類、カルボン酸類、フェノール類及びホスホン酸類から成る群から選択された少なくとも1種類の材料である請求項1、請求項2、請求項5及び請求項6のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。
  11.  第1電極及び第2電極を電極修飾材料で修飾することで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分の仕事関数の値と能動層の仕事関数の値との間の最適化を図る請求項1、請求項2、請求項5及び請求項6のいずれか1項に記載の電子デバイスの製造方法。
  12.  基体上に形成された制御電極、
     制御電極を覆う絶縁層、
     絶縁層上に形成された、有機半導体材料から成る能動層、並びに、
     能動層上に形成された第1電極及び第2電極、
    を備えた電子デバイスであって、
     能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている電子デバイス。
  13.  基体上に形成された、有機半導体材料から成る能動層、
     能動層上に形成された第1電極及び第2電極、
     能動層及び第1電極及び第2電極上に形成された絶縁層、並びに、
     絶縁層上に形成された制御電極、
    を備えた電子デバイスであって、
     能動層と接する第1電極及び第2電極の部分は電極修飾材料で修飾されている電子デバイス。
  14.  第1電極の一部と能動層との間、及び、第2電極の一部と能動層との間には、保護膜が形成されている請求項12又は請求項13に記載の電子デバイス。
  15.  保護膜は、第1電極と第2電極との間に位置する能動層上に延在している請求項14に記載の電子デバイス。
  16.  電極修飾材料は、ハロゲン原子、チオール類、ジスルフィド類、クロロシラン類、アルコキシラン類、カルボン酸類、フェノール類及びホスホン酸類から成る群から選択された少なくとも1種類の材料である請求項12又は請求項13に記載の電子デバイス。
  17.  第1電極及び第2電極を電極修飾材料で修飾することで、能動層と接する第1電極及び第2電極の部分の仕事関数の値と能動層の仕事関数の値との間の最適化が図られている請求項12又は請求項13に記載の電子デバイス。
  18.  請求項12乃至請求項17に記載の電子デバイスから成る半導体装置を備えており、
     電子デバイスにおける制御電極が、半導体装置におけるゲート電極に相当し、
     電子デバイスにおける絶縁層が、半導体装置におけるゲート絶縁層に相当し、
     電子デバイスにおける第1電極及び第2電極が、半導体装置におけるソース/ドレイン電極に相当する画像表示装置。
  19.  請求項12乃至請求項17に記載の電子デバイスから成るセンサー。
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