[發明專利]有機薄膜晶體管

有效

• 申請號: 200680003266.5
• 申請日: 2006-06-28
• 公開（公告）號: CN101107716A
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發明（設計）人: 黃仁浩;崔賢;李民釘;李東勛;金公謙;裴在順;李大熊;金正凡
• 申請（專利權）人: LG化學株式會社
• 主分類號: H01L29/786
• 分類號: H01L29/786
• 代理公司: 北京金信立方知識產權代理有限公司
• 代理人: 朱梅;徐志明

技術領域

本發明涉及一種有機薄膜晶體管，更具體而言，涉及一種包括有機層的薄膜晶體管，所述有機層包含有助于半導體層和電極之間歐姆接觸的有機化合物，并且用作半導體層。

本申請要求獲得在韓國知識產權局分別于2005年6月30日和2005年11月11日提交的韓國專利申請號10-2005-0057717和10-2005-0107940的權益，其公開內容在此全部引入作為參考。

背景技術

薄膜場效應晶體管(FET)是微電子學領域中的基本構件。這些FET具有三個電極(例如，源極、漏極和柵極)、絕緣層和半導體層。FET起到電容器的作用，其中，半導體層為兩電極即源極和漏極之間的導電溝道。溝道中電荷載流子的密度通過施加于柵極的電壓進行調節，因此，源極和漏極之間的電荷流動可以通過施加于柵極的電壓來控制。

近來，越來越大的興趣集中在使用有機半導體材料的FET的開發。在FET中使用有機半導體材料時，可通過印刷方法，如絲網印刷、噴墨印刷或微接觸印刷制造電子器件。另外，與一般的無機半導體材料相比，這些材料可以在更低的基板溫度下、在少許或無真空情況下進行加工。因此，與使用無機半導體材料的電子器件相比，使用有機半導體材料的包括FET的電子器件可更容易地且以更低成本制備。

自二十世紀八十年代以來，已對不同類型的有機材料，如小分子、聚合物和低聚物進行了研究，以用作FET中的有機半導體材料。在該領域的一致努力下，在FET中的電荷載流子的遷移率方面，有機FET的性能已從10^-5cm²/Vs提高到1cm²/Vs(J.M.Shaw，P.F.Seidler，IBM?J.Res.&?Dev.，Vol.45，3(2001))?，F在，有機薄膜晶體管的性能可與非晶硅晶體管的水平相當，所以，有機薄膜晶體管可應用于電子紙、智能卡和顯示器件。

可使用半導體有機材料制備的重要電子器件，包括有機發光二極管、有機太陽能電池以及有機晶體管。在這些器件中，半導體有機材料和電極之間的電接觸對于提高這些器件的性能是至關重要的。例如，將電荷載流子注入層，如空穴注入層和電子注入層插入半導體層和電極之間以提高有機發光二極管的性能。即使有機晶體管的工作方式不同于有機發光二極管的工作方式，半導體層與源極和漏極之間的電接觸對于有機晶體管的性能仍具有深遠的影響。

已報道，有機晶體管的性能取決于源/漏極材料(Y.Y.Lin等，Materials?Research?Society?Symposium?Proceedings(1996)，413(Electrical，Optical，and?Magnetic?Properties?of?Organic?Solid?StateMaterials?III)，413-418.CODEN：MRSPDH?ISSN：0272-9172)。根據該報道，高功函金屬(例如，Pd、Pt和Au)表現出優異性能，而具有相對較低功函的金屬(例如，Al)表現出顯著降低的性能。因此，在大多數有機晶體管中已使用高功函金屬，如金作為源/漏極。

然而，這種具有高功函的金屬(為貴重金屬)昂貴且難于使用工業方法加工，因此限制了其在有機晶體管中的應用方法和應用結構。

發明內容

技術問題

因此，本發明人已經研究出一種能改善有機薄膜晶體管中半導體層與源極或漏極之間電接觸的方法。而且，本發明人已經研究出一種使用價廉材料用于有機薄膜晶體管的源極或漏極的方法。即，他們已經對即使具有低功函也可以用作有機薄膜晶體管的源極或漏極材料的價廉材料進行了研究。

本發明的優點在于，其提供了包括有機層的有機薄膜晶體管，所述有機層包含有助于半導體層和電極之間歐姆接觸的有機化合物，并且用作半導體層，一種制備該有機薄膜晶體管的方法以及一種包括該有機薄膜晶體管的電子器件。

技術方案

根據本發明的技術方案，一種有機薄膜晶體管，其包括柵極、絕緣層、源極、漏極和包括半導體層的至少一層有機層，其中，有機層的至少一層包含由下述化學式1表示的化合物。包含由化學式1表示的化合物的有機層可以為半導體層，或者為與半導體層分開形成且在半導體層與源極和漏極中的至少一個電極之間形成的有機層：

其中m和n各為1或2，

1為0或1，

X1和X2各自獨立地為CH或N，