[發(fā)明專利]電子器件和半導(dǎo)體器件的制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210235274.X
• 申請(qǐng)日: 2012-06-27
• 公開（公告）號(hào): CN102867914B
• 公開（公告）日: 2017-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 勝原真央
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 索尼公司
• 主分類號(hào): H01L51/10
• 分類號(hào): H01L51/10;H01L51/30;H01L51/40
• 代理公司: 北京信慧永光知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司11290
• 代理人: 陳桂香,褚海英

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電子器件和半導(dǎo)體器件的制造方法。

背景技術(shù)

當(dāng)前，許多電子裝置中使用的包括薄膜晶體管(TFT)的場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)包含例如：在襯底諸如硅半導(dǎo)體襯底或硅半導(dǎo)體材料層上形成的溝道形成區(qū)和源極/漏極電極，在所述襯底表面上形成的含有SiO₂的柵絕緣層，以及通過柵絕緣層與溝道形成區(qū)相對(duì)設(shè)置的柵電極。此外，這樣的FET被簡(jiǎn)稱為頂柵型FET。或者，F(xiàn)ET包含：設(shè)置在支撐體上的柵電極，和形成在柵絕緣層上的溝道形成區(qū)和源/漏電極。此外，這樣的FET被簡(jiǎn)稱為底柵型FET。在具有上述結(jié)構(gòu)的FET的制造中，使用非常昂貴的用于制造半導(dǎo)體器件的設(shè)備，因而需要降低制造成本。

其中，近來正在積極開發(fā)具有由有機(jī)半導(dǎo)體材料形成的活性層的電子器件，特別是諸如有機(jī)晶體管、有機(jī)光發(fā)射元件或有機(jī)太陽能電池的有機(jī)電子器件(它們此后可被簡(jiǎn)稱為有機(jī)器件)正在受到關(guān)注。這些有機(jī)器件的最終目標(biāo)是低成本、輕質(zhì)、柔韌和高性能。當(dāng)與無機(jī)材料(其中硅作為最佳實(shí)例)相比，這些有機(jī)半導(dǎo)體材料(1)允許利用簡(jiǎn)單工藝以低成本、低溫制造大尺寸的有機(jī)器件，(2)允許制造具有柔韌性的有機(jī)器件，和(3)允許通過將構(gòu)成有機(jī)半導(dǎo)體材料的分子改性成所需形式來控制有機(jī)器件的性能和物理性質(zhì)。所述有機(jī)半導(dǎo)體材料因此具有這樣的各種優(yōu)點(diǎn)。

由此，業(yè)已開發(fā)了許多具有高性能(諸如高可靠性)的材料作為有機(jī)半導(dǎo)體材料。然而，常見的問題是，從用于形成電極(諸如源極/漏極電極)的金屬材料到活性層的電荷注入效率不那么高。

考慮到上述問題，例如在日本特開專利公開號(hào)2006-253675和日本特開專利公開號(hào)2005-327797中公開了在源極/漏極電極和溝道形成區(qū)域之間形成電荷注入層的技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

然而，在日本特開公開號(hào)2006-253675中公開的技術(shù)中，電荷注入層由功函數(shù)介于形成源極/漏極電極的金屬材料的功函數(shù)和有機(jī)半導(dǎo)體材料的電離電勢(shì)(ionization potential)之間的材料形成。也就是說，這項(xiàng)技術(shù)是以所謂的跳躍傳導(dǎo)為基礎(chǔ)的電荷注入。出于這個(gè)原因，這項(xiàng)技術(shù)難以成為減少源極/漏極電極和溝道形成區(qū)域之間的接觸電阻(contact resistance)的基本解決方案。此外，在日本特開專利號(hào)2005-327797中公開的技術(shù)中，電荷注入層由無機(jī)材料形成，但是需要利用多種原料形成具有高精度的薄膜。此外，膜形成裝置更大，并且膜形成必然耗時(shí)。

本發(fā)明因而提供了一種具有電荷注入層的電子器件以及形成半導(dǎo)體器件的方法，這種半導(dǎo)體器件可以利用簡(jiǎn)易裝置在短時(shí)間內(nèi)形成，并且可以可靠地降低電極和活性層之間的接觸電阻。

根據(jù)本公開的第一至第六方面，提供了一種電子器件，其至少包含：第一電極；第二電極，其被設(shè)置成與所述第一電極間隔開；和活性層，其被設(shè)置在所述第一電極上方至所述第二電極上方并且由有機(jī)半導(dǎo)體材料形成，電荷注入層形成在所述第一電極和所述活性層之間以及所述第二電極和所述活性層之間。電荷注入層由如下材料形成：通過被氧化而電傳導(dǎo)率的值增加了的有機(jī)材料(根據(jù)本公開的第一方面的電子器件)；Weitz型氧化-還原基有機(jī)化合物的氧化物(根據(jù)本公開的第二方面的電子器件)；π電子數(shù)為4n+3(n是正整數(shù))的具有環(huán)結(jié)構(gòu)的有機(jī)化合物的氧化物(根據(jù)本公開的第三方面的電子器件)；具有二硫?qū)僭游逶h(huán)的有機(jī)化合物的氧化物(根據(jù)本公開的第四方面的電子器件)；具有單硫?qū)僭恿h(huán)的有機(jī)化合物的氧化物(根據(jù)本公開的第五方面的電子器件)；或至少一種下述有機(jī)化合物的氧化物，所述有機(jī)化合物選自包含如下的組：四硫雜富瓦烯(tetrathiafulvalene，TTF)及其衍生物、四硫雜并環(huán)戊二烯(tetrathiapentalene)及其衍生物、四硫雜并四苯、六硫代并五苯、吡喃烯(pyranylidene)及其衍生物、和二硫雜吡喃烯(bithiapyrinylidene，即吡喃烯的氧O被硫S置換的材料)及其衍生物(根據(jù)本公開的第六方面的電子器件)。