[發明專利]有機薄膜晶體管

無效

• 申請號: 200980123072.2
• 申請日: 2009-06-15
• 公開（公告）號: CN102084485A
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 關谷隆司;中村浩昭
• 申請（專利權）人: 出光興產株式會社
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786;H01L21/28;H01L29/417;H01L51/05;H01L51/40
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 朱丹

技術領域

本發明涉及一種有機薄膜晶體管。?

背景技術

有機薄膜晶體管與以往的以無機硅薄膜為基礎的薄膜晶體管相比，具有如下等多個優異的特征，即，可以采用低溫的成膜工藝，在樹脂等柔軟并且輕質的基板上的成膜容易，適于廉價的溶液涂布工藝，因而作為成為下一代的柔性電子的核心的技術正得到積極的研究開發。?

圖2是作為有機薄膜晶體管(以下有時簡稱為“有機TFT”)的代表性的結構的頂接觸型有機TFT的概略剖面圖。?

頂接觸型有機TFT2在基板10上依次具有柵電極20、絕緣體層30及有機半導體層40，在有機半導體層40上隔開規定的間隔(通道區域70)地分別配置有漏電極50及源電極60。?

將像有機TFT2那樣夾隔著有機半導體層40將源電極60及漏電極50與基板10相面對的構成特稱為頂接觸型。?

頂接觸型有機TFT2中，有機半導體層40形成通道區域70，可以用施加在柵電極20上的電壓來控制流向源電極60及漏電極50的電流。?

頂接觸型有機TFT2可以通過如下操作來制造，即，在形成有柵電極20及絕緣體層30的基板10上，利用真空蒸鍍或旋涂·浸涂·流延等溶液工藝形成有機半導體層40，繼而例如利用使用了蒸鍍掩模的真空蒸鍍來形成源電極60及漏電極50。?

圖3是底接觸型有機TFT的概略剖面圖。?

底接觸型有機TFT3在基板10上依次具有柵電極20及絕緣體層30，在絕緣體層30上隔開規定的間隔(通道區域70)地分別配置漏電極50及源電極60，將漏電極50及源電極60覆蓋地再層疊有機半導體層40。?

將像有機TFT3那樣在基板上形成源電極60及漏電極50、在源電極?60及漏電極50上再層疊有機半導體層40的構成特稱為底接觸型。?

底接觸型有機TFT3中，在基板10上柵電極20、源電極60及漏電極50形成電路圖案，在該電路圖案上形成有機半導體層40。?

由于在電極的形成中可以應用公知的光刻法等，因此可以很容易地形成高精細且大面積的電路圖案。所以，由于與頂接觸型有機TFT不同，底接觸型有機TFT在預先形成有電路圖案的基板上形成有機半導體層，因此具有不會因與電極形成相伴的物理的、化學的應力而使構成有機半導體層的有機半導體材料劣化的優點。?

雖然是具有如上所述的優點的底接觸型有機TFT，然而仍存在如下的問題，即，其特性與使用相同的有機半導體材料制作的頂接觸型有機TFT相比明顯較差。這可以認為是因為，在底接觸型有機TFT中，在有機半導體層與電極之間存在有較大的電氣性接觸電阻。?

為了解決該問題，進行過在源·漏電極中使用氧化物層/金屬層的層疊結構的嘗試。即，嘗試在氧化物層中使用電荷注入性良好的材料，以圖降低電極層-有機半導體層間的電荷注入壁壘。?

專利文獻1中，公開有如下的TFT，是源·漏電極夾隔著無機物的電荷注入層與p型有機半導體相接的TFT，在電荷注入層中使用鉬的氧化物或釩的氧化物，在通道與源·漏電極之間，使用具有中間的能級的無機電荷注入層。?

作為該TFT的效果，可以舉出驅動電壓的降低、特性的穩定化及可靠性的提高。?

非專利文獻1中，公開有如下的TFT，即，具有MoOx/Au電極，其作為Au電極的基底層，取代普通的Cr或Ti而使用了MoOx。而且還公開出，MoOx的合適的膜厚為2nm。?

該TFT可以降低源·漏電極-有機半導體(并五苯)之間的接觸電阻，實現低電壓化。?

還進行過與上述嘗試不同的如下的嘗試，即，將金屬電極用例如在末端具有硫醇基的有機化合物進行表面修飾而形成有機薄膜層，控制金屬電極表面的潤濕性或功函數。?

專利文獻2中，公開有如下的底接觸型TFT，即，在源·漏電極的邊?緣部設置斜坡(傾斜)，使斜坡的寬度小于半導體晶體的平均粒徑，使源·漏電極與半導體層之間夾有由具有硫醇基的化合物構成的有機化合物層?

該TFT使源·漏電極/半導體界面的接觸電阻降低，從而提高其性能。?

專利文獻3中，公開有在源·漏電極與有機半導體膜之間夾入甲苯硫酚的TFT。?

專利文獻4中，公開有使用具有與金屬產生化學的結合的官能團(例如硫醇基)的電極表面處理劑的TFT。?

該TFT的TFT特性良好，可以應用生產效率高的溶液工藝。?