有机晶体管、其制造方法及电子设备的制作方法

xiaoxiao2020-8-1  4

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专利名称::有机晶体管、其制造方法及电子设备的制作方法
技术领域
:本发明,涉及有机晶体管、有机晶体管的制造方法及电子设备。技术背景近年来,作为可代替采用了由硅所代表的无机材料的薄膜场效应型晶体管的器件,采用了有机半导体的有机薄膜场效应型晶体管(以下,称为有机晶体管)引人注目。其理由,是因为有机晶体管具备如下的优点的缘故。(1)因为相比较于无机半导体,能够以极其低温的工艺进行制造,所以能够采用塑料基板、膜M等的柔性J41,能够制造柔性而重量轻、难以损坏的元件。(2)能够以溶液的涂敷、印刷法的简便的方法在短时间制造元件,能够将工艺成本、装置成本抑制为非常低。(3)材料的变异丰富,通过使分子结构发生变化能够容易地使材料特性、元件特性发生根本性变化。并且,通过使不同的功能相组合,还能够实现不可能以无机半导体实现的功能、元件。专利文献1特开2004—47566号公报专利文献2特开2006—187706号公报专利文献3特开2004—319982号公报在图5表示代表性的有机晶体管的剖面结构。有机晶体管,在14ai10上,具备源电极ll,漏电极12,半导体层13,栅绝缘膜14及栅电极15。在图中,以箭头示出的线cl、c2、c3,表示在有机晶体管为导通的状态下的载流子的导电路径。有机晶体管,通过在MlO上形成了源电极ll及漏电极12之后,通过旋转涂敷法等以均匀的厚度形成半导体层13,进而在半导体层13上涂敷了栅绝缘膜14之后,形成栅电极15所制造。可是,在如此的有机晶体管中,存在因为对电特性产生重大影响的半导体层13的膜厚度调整不适当,所以得不到良好的电特性的问题。例如,有机晶体管的沟道区域(激发载流子的区域;对应于路径c3),因为是与栅绝缘膜14相接触的厚度为lnm5nm程度的区域,所以栽流子首先从源电极11到沟道区域而通过作为高电阻的^H半导体区域(路径cl),然后流经沟道区域(路径c3),最后再横穿本征半导体区域(路径c2)。因此,很清楚若半导体层13的膜厚度厚,则通过本征半导体区域的距离(路径cl及c2)变长,有机晶体管的导通电阻增大。另一方面,关于沟道区域的膜厚度,实验的结果证明优选厚些。在无机半导体的晶体管中,因为若沟道区域的膜厚度,,则膜中的陷阱(trap)的总数会增多,所以一般优选沟道区域的膜厚度薄些。可是,在有机半导体中,情形与无机半导体的情况不同,已判明沟道区域的膜厚度较厚的一方特性较良好。如此地优选膜厚度厚些的理由,虽然当前尚不太明确,但是半导体层13与栅绝缘膜14的界面难以受到基底的粗糙度的影响,难以受到产生于半导体层13与基底(在图5中为皿IO)的界面的固定电荷、陷阱能级的影响,可认为是其理由。
发明内容本发明鉴于如此的情形所作出,目的为提供迁移率、导通截止比、阔值电压良好且特性的不一致少的有机晶体管及其制造方法。并且,目的为提供通过具备如此的有机晶体管,而电特性优良的电子设备。为了解决上述的问题,本发明的有机晶体管,特征为,具备源电极及漏电极,跨前述源电极及前迷漏电极之间所设置的有机半导体层,和与前述有机半导体层通过栅绝缘膜所设置、与前述源电极及前述漏电极相对向地设置的栅电极;前述有机半导体层,具备设置于前述栅电极与前述源电极相对向的对向区域的第l半导体区域,设置于前述栅电极与前述漏第2半导体区域,和设置于前述笫1半导体区域与前述第2半导体区域之间的第3半导体区域;当设前述第1半导体区域的厚度的平均值为Wl、设前述第2半导体区域的厚度的平均值为W2、设前述第3半导体区域的厚度的平均值为W3时,前述W1、W2及W3,满足W1、W2〈W3的关系。若依照于该构成,则因为使成为沟道区域的有机半导体层(第3半导体区域)的厚度厚,并使与源电极及漏电极电连接的有机半导体层(第1半导体区域及第2半导体区域)的厚度薄,所以能够提供迁移率、导通截止比、阈值电压良好且电特性的不一致少的有机晶体管。在本发明中,优选当设前述源电极与前述第l半导体区域的合计的厚度的平均值为W4、设前述漏电极与前述第2半导体区域的合计的厚度的平均值为W5时,前述W3、W4及W5,满足W4、W5〈W3的关系。并且,在本发明中,优选前述W1、W2及W3,满足W1、W2<50nm,50nm〈W3《200nm的关系。若依照于该构成,则能够提供电特性更优的有机晶体管。在本发明中,优选前述源电极的与前述栅电极相对向的部分,仅为前述源电极的形成区域的一部分。并且,优选前述漏电极的与前述栅电极相对向的部分,仅为前述漏电极的形成区域的一部分。若依照于该构成,则能够使栅电极与源电极、漏电极之间的寄生电容小。还有,优选栅电极与源电极(及漏电极)互不重叠地进行配置。但是,在有机晶体管的情况下,因为大多以喷墨法等形成栅电极、源电极(及漏电极),所以相比于采用普通的半导体^^支术(光刻技术等),存在不能充分地进行两者的对准的情况。在如此的情况下,通过尽量减小两者相对向的区域,能够防止寄生电容的产生。本发明的有机晶体管的制造方法,特征为,包括在基板上形成源电极及漏电极的工序,采用喷墨法跨前述源电极及前述漏电极地配置包含有机半导体的溶液的工序,使前述溶液干燥而形成有机半导体层的工序,在前述有机半导体层上形成栅绝缘膜的工序,和在前述栅绝缘膜上形成与前6述源电极及前迷漏电极相对向的栅电极的工序;在前述形成有机半导体的工序中,对包含前述有机半导体的溶液的种类、排出条件及干燥M进行设定,使得当设设置于前述栅电极与前述源电极相对向的对向区域的前述有机半导体层的第1半导体区域的厚度的平均值为Wl、设设置于前述栅电极与前述漏电极相对向的对向区域的前述有机半导体层的第2半导体区域的厚度的平均值为W2、设设置于前述第1半导体区域与前述第2半导体区域之间的前述有机半导体层的笫3半导体区域的厚度的平均值为W3时,前述W1、W2及W3,满足W1、W2〈W3的关系。若依照于该方法,则因为使成为沟道区域的有机半导体层(笫3半导体区域)的厚度厚,并使与源电极及漏电极电连接的有机半导体层(第1半导体区域及第2半导体区域)的厚度薄,所以能够提供迁移率、导通截止比、阈值电压良好且电特性的不一致少的有机晶体管。在此,所谓"对溶液的种类、排出M及干燥M进行设定",是指对溶液的种类(极性,沸点,表面张力,粘度,溶质的浓度等)、排出糾(液滴的涂敷量,J41的表面张力,皿的表面形状,基板的表面处理,液滴相对于基板的接触角等)及干燥条件(工艺中的温度,液滴周边的(溶剂)的气氛,压力,干燥方法等)进行设定,使得通过干燥所得到的有机半导体层的笫1半导体区域、第2半导体区域及第3半导体区域的剖面形状,满足W1、W2〈W3的关系。例如,通过创造出如因为溶液的粘度高所以从中心部向外周部的流动难以发生的状况,如因为周围以溶剂蒸气所充满、溶剂的沸点低所以在外周部的蒸发受到限制的状况,能够形成中央部隆起成凸状的有机半导体层。在本发明中,优选在前述形成有机半导体的工序中,对包含前迷有机半导体的溶液的种类、排出M及千燥M进行设定,使得当设前迷源电极与前述第1半导体区域的合计的厚度的平均值为W4、设前述漏电极与前述笫2半导体区域的合计的厚度的平均值为W5时,前述W3、W4及W5,满足W4、W5〈W3的关系。若依照于该方法,则能够拔^供电特性更优的有机晶体管。本发明的电子i殳备,特征为具有上述的本发明的有机晶体管或通过上述的本发明的有机晶体管的制造方法所制造的有机晶体管。若依照于该构成,则能够提供电特性优良的电子设备。图l是有机晶体管的一实施方式的概略构成图。图2是实施例中的有机晶体管的制造方法的说明图。图3是同实施例中的有机晶体管的电特性的曲线图。图4是作为电子设备的一实施方式的电子纸的概略构成图。图5是现有的有机晶体管的概略构成图。附图符号说明1…有机晶体管,10…基板,11…源电极,12…漏电极,13…半导体层,14…栅绝缘膜,15…栅电极,131…第1半导体区域,132…第2半导体区域,133…第3半导体区域,1400…电子纸(电子设备),Wl…第l半导体区域的厚度的平均值,W2…第2半导体区域的厚度的平均值,W3…第3半导体区域的厚度的平均值,W4…源电极与第1半导体区域的合计的厚度的平均值,W5…漏电极与第2半导体区域的合计的厚度的平均值具体实施方式以下,参照附图关于本发明的实施方式而进行说明。该实施方式表示本发明之一方式,并非对该发明进行限定。在下述的实施方式中,各构成构件的各种形状、组合等为一例,在未从本发明的主旨脱离的范围内基于i殳计要求等可以进行各种变更。并且,在以下的附图中,为了使各构成容易理解,各结构中的比例尺、数量等与实际的结构并不相同。图1,是作为本发明的有机晶体管之一实施方式的顶栅(topgate)结构的有机晶体管1的概略构成图。有机晶体管1,具备包括有机半导体的半导体层13,与该半导体层13相对向所设置的栅电极15,对半导体层13与栅电极15进行绝缘的栅绝缘膜14,和与栅电极15部分性地相对向所"i殳置的源电极ll及漏电极12。作为基板IO,也能够采用玻璃基板、硅M、铝或不锈钢等的金属基板、GaAs等的半导体基板、塑料基板等的任何基板。有机晶体管因为能够以低温且简易的方法进行形成,所以优选采用它们之中价粉氐廉而重量轻、柔软性高的塑料M。作为如此的塑料M,也可以采用热塑性树脂、热固性树脂的任一为原料。例如,可举出聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物(EVA)等的聚烯烃,环状聚烯烃、改性聚烯烃、聚氯乙烯、聚1,1-二氯乙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚酰胺酰亚胺、聚碳酸酯、聚(4-甲基丁烯-l)、离聚物、丙烯酸类树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸-苯乙烯共聚物(AS树脂)、丁二烯-苯乙烯共聚物、乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)、聚对來二曱酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸环己烷二甲酯(PCT)等的聚酯,聚醚、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酰亚胺、聚缩醛、聚苯醚、改性聚苯醚、聚丙烯酸酯、芳族聚酯(液晶聚合物)、聚四氟乙烯、聚l,l-二氟乙烯、其他的氟类树脂、苯乙烯类、聚烯烃类、聚氯乙烯类、聚氨酯类、氟橡胶类、氯化聚乙烯类等的各种热塑性弹性体,环氧树脂、酚树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯、硅氧烷树脂、聚氨酯等,或以它们为主的共聚物、混合物、聚合物合金等,能够采用它们之中l种、或叠层了2种以上的叠层体。在基板10上,i殳置源电极11及漏电极12。作为源电极ll及漏电极12的电极材料,可举出Cr、Al、Ta、Mo、Nb、Cu、Ag、Au、Pt、Pd、In、Ni、Nd、或采用了这些金属的合金等,In02、Sn02、ITO等的导电性的氧化物,聚苯胺、聚吡咯、聚瘗吩、聚乙炔等的导电性高分子及在其中添加有盐酸、硫酸、磺酸等的酸、PF6、AsF5、FeCb等的路易斯酸、碘等的卣素原子、钠钾等的金属原子等的掺杂剂的材料,*了炭黑、金属微粒的导电性的复合材料等具有导电性的材料。源电极11及漏电极12,能够通过对这些导电膜进行蚀刻而形成。并且,通过在基板10上通过开孔为预定的形状的金属穿通掩模(metalthroughmask)而进行导电膜的蒸镀处理,也可以不进行蚀刻地,得到源电极11及漏电极12的图形。并且,也可以将包括如金属微粒及石墨的导电性微粒的聚合物混合物用于电极材料。在从如此的溶液形成电极的情况下,通过采用如喷墨法这样的溶液图形化的方法,可以更简易地以低成本进行电极形成。并且,也可以在源电极ll与漏电极12中采用不同的材料。优选源电极11及漏电极12的厚度为10nm~10jnm,更优选为50nm100nm。覆盖源电极11及漏电极12而设置半导体层13。半导体层13是通过有机半导体所形成的有机半导体层。作为该有机半导体的材料,例如,能够采用聚(3-烷基镶吩)、聚(3-己基漆吩)(P3HT)、聚(3-辛基蓉吩)、聚(2,5-蓉吩乙炔)(PTV)、聚(对苯乙炔)(PPV)、聚(9,9-二辛基芴)(PFO)、聚(9,9-二辛基贫/二曙]\,]\,-(4-曱氧基苯基)-二-]\,1\,-苯基-1,4陽苯二胺)(PFMO)、聚(9,9-二辛基药/苯并塞二唑)(BT)、芴-三烯丙基胺共聚物、三烯丙基胺类聚合物、聚(9,9-二辛基茴/二噻吩)(F8T2)那样的药-二噻吩共聚物等的聚合物有机半导体材料,以及C6()或者金属酞菁或者它们的取代衍生物,或者蒽、并四苯、并五苯、并六苯等的并苯分子材料,或者ot-低聚塞吩类、具体地如四噻吩(4T)、六痿吩(6T)、八瘗吩那样的低分子类有机半导体之中一种或使2种以上进行混合。半导体层13,具备设置于栅电极15与源电极11的对向区域(第1区域)Sl的第1半导体区域131,设置于栅电极15与漏电极12的对向区域(第2区域)S2的第2半导体区域132,和设置于第1半导体区域Sl与第2半导体区域S2之间的区域(第3区域)S3的第3半导体区域133。当设第1半导体区域131的厚度的平均值为Wl、设第2半导体区域132的厚度的平均值为W2、设第3半导体区域133的厚度的平均值为W3时,Wl、W2及W3,满足W1、W2〈W3的关系。并且,当设源电极ll与第1半导体区域131的合计的厚度的平均值为W4、设漏电极12与第2半导体区域132的合计的厚度的平均值为W5时,W3、W4及W5,满足W4、W5〈W3的关系。作为有机半导体的成膜方法,可举出真空蒸镀法、分子束外延生成法、CVD法、溅射法、等离子体聚合法、电解聚合法、化学聚合法、离子镀法、旋转涂敷法、铸造法、提拉法、朗谬尔-布洛杰特(LangmuirBlodgett)法、喷雾法、喷墨法、辊涂法、棒涂法、分配法、丝网印刷法、浸涂法等,但是并非限定于此。例如,可以在基板10上通过在使图形状地开设有孔的掩模对合之后采用这些方法进行成膜、部分性地对同样地所成膜的有机半导体层进行蚀刻,形成膜厚度部分性地不同的半导体层13。在这些方法之中,从可以最简便地对膜厚度进行控制方面而言优选采用喷墨法、分配法而从溶液材料涂敷形成半导体层。例如在(R.D.Deegan,etal.:CapillaryFlowastheCauseofRingStainsfromDriedLiquidDrops:Nature389,827(1997))中,记载着关于在涂敷后的液的考;:这由以下现:引:液滴外周部,因为蒸发)的溶剂产:的蒸气的密度低、所以比中央部快地发生干燥,但是因为此时与M的接触角保持为一定,所以从液滴内部朝向液滴外周部产生溶剂的流动,因为溶质因该流动逐渐移向液滴周边部进行析出,所以成为外周部隆起的形状。另一方面,这种现象也可以在上述的如咖啡难以发生洇渗的状况中,例如因为墨液的粘度高所以难以发生从中心部向外周部的流动的状况、因为周围以溶剂蒸气所充满而溶剂的沸点低,所以在外周部的蒸发受到限制的状况中得到中央部隆起的膜。上述的成膜方法不过是一例,在涂敷液滴进行了干燥之后所得到的膜外形成为非常多种多样的形状。可"i人为作为对该外形产生影响的主要原因,例如液滴的极性、沸点、表面张力、粘度、溶质的浓度、基板10的表面张力、10的表面形状、10的表面处理、液滴相对于基板10的接触角、工艺中的温度、液滴周边的(溶剂)的气氛、压力、干燥方法、液滴的涂敷量等至少会产生影响。在采用涂敷法使半导体层13进行成膜的情况下,与在基板整面均匀地成膜的真空成膜法不同,可以通过对这些参数进行控制而对膜内的膜厚度分布任意地进行控制,作为实施本发明的方法非常地优选。优选如此所得到的第3半导体区域133的膜厚度W3,为30nml|am,更优选为50nm200nm。并且,优选第1半导体区域131及第2半导体区域132的膜厚度Wl及W2,为200nm以下,更优选为50nm以下。第1半导体区域131及第2半导体区域132的膜厚度Wl及W2与第3半导体区域133的膜厚度W3,在满足W1、W2〈W3的关系的范围调节各膜的膜厚度。而且,包括了源电极11及漏电极12的膜厚度的各区域S1、S2、S3的半导体层上表面的高度W3、W4及W5,在满足W4、W5〈W3的关系的范围调节各膜的膜厚度。也可以在形成半导体层13之前,对于基板10为了良好地形成半导体层13而进行表面处理。该处理例如可举出采用了六甲基二硅氮烷、环己烯、十八烷基三氯硅烷等的表面改性剂进行的表面处理,采用了丙酮、异丙醇等的有机清洗处理,盐酸、硫酸、乙酸等的酸、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙、氨等的碱处理,UV臭氧处理,氟化处理,氧、氩等的等离子体处理,LB(LangmuirBlodgett)膜的形成处理,能够采用这些之中l种、或两种以上的处理。这些处理既可以均匀地对14l整面进行,也可以进行例如仅对使半导体层13进行成膜的部分或未成膜的部分进行的图形处理。通过该处理,能够4吏半导体层13相对于^10、源电极11及漏电极12更加均匀且形成为任意的形状,可以谋求电特性的进一步提高。覆盖半导体层13而设置栅绝缘膜14。作为栅绝缘膜14的形成材料,只要以具有绝缘性的材料所形成,种类就不特别限定。虽然可以使用有机材料、无机材料的任一种,但是即使采用包括例如胺类固化剂、聚酰胺类固化剂、酸及酸酐类固化剂、咪唑类固化剂、酚类树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂等的固化剂,及异氰酸酯类等的固化剂的,环氧树脂/聚酯类粘接剂、环氧树脂/腈橡胶类粘接剂、环氧树脂/丙烯酸弹性体类粘接剂、及环氧树脂/氨酯类粘接剂、乳胶类粘接剂、合成橡胶类粘接剂、弹性粘接剂、或改性丙烯酸酯类粘接剂、丙烯酸类粘接剂、硅氧烷类粘接剂等的具有粘接性的绝缘材料也只要有机晶体管良好地进行工作就能够采用。可是,因为栅绝缘膜14较大地影响有机晶体管1的特性,所以应当以能得到良好的电特性为优先而选择材料。作为如此的一般可得到良好的电特性的栅绝缘膜14,可举出聚乙烯基苯酚(polyvinylphenol)、聚酰亚胺、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙酸乙烯基酯等的高分子膜,或者M二甲苯膜;作为无机材料,则可举出氧化硅、氮化硅、氧化铝、氧化钽等的金属氧化物,钛酸钡锶、钛酸锆铅等的金属复合氧化物。能够采用这些之中的1种或使2种以上相组合。在栅绝缘膜14上设置栅电极15。栅电极15,跨源电极11与漏电极12之间地所设置,栅电极15的一部分,部分性地与源电极ll及漏电极12相对向。在图1中,栅电极15与源电极11俯^M目重叠的区域是第1区域Sl,栅电极15与漏电极12俯视相重叠的区域是第2区域S2。并且,配置于源电极11与漏电极12之间的区域的、与栅电极15相对向的区域是第3区域S3。作为栅电极15的形成材料,可举出Cr、Al、Ta、Mo、Nb、Cu、Ag、Au、Pt、Pd、In、Ni、Nd、或采用了这些金属的合金等,In02、Sn02、ITO等的导电性的氧化物,聚苯胺、聚吡咯、聚瘗吩、聚乙炔等的导电性高分子及在其中添加有盐酸、硫酸、磺酸等的酸、PF6、AsF5、FeCl3等的路易斯酸、碘等的囟素原子、钠钾等的金属原子等的掺杂剂的材料,了炭黑、金属微粒的导电性的复合材料等的,具有导电性的材料。栅电极15,能够通过对这些导电膜进行蚀刻而形成。并且,通过在基板10上通过开孔为预定的形状的金属穿通掩模而进行导电膜的蒸镀处理,也可以不进行蚀刻地,得到栅电极15的图形。并且,也可以将包括如金属微粒及石墨的导电性微粒的聚合物混合物用于电极材料。在从如此的溶液形成电极的情况下,通过采用如喷墨法的溶液图形化的方法,可以更简易地以低成本进行电极形成。如以上地,在本实施方式的有机晶体管1中,使第1半导体区域131及第2半导体区域132的厚度薄,并使成为沟道区域的第3半导体区域133的厚度厚。因此,能够使载流子在高电阻的本征半导体区域流通的路径cl及c2的距离短,而且也难以受到基板10的粗糙度的影响、产生于半导体层13与基板10的界面的固定电荷、陷阱能级的影响。从而,若依照于本13实施方式,则能够提供迁移率、导通截止比、阈值电压良好且电特性的不一致少的有^li晶体管。实施例1有机晶体管的制造方法图2,是本发明的一实施例中的有机晶体管的制造方法的说明图。在本实施例中,首先如示于图2(a)地,对聚萘二甲酸乙二醇酯基板IO(帝人f工求》74^厶林式会社/亍才矛y夕义Q65)以异丙醇为溶剂进行超声波清洗,并进行了表面的脱脂处理。接下来,采用等离子体CVD法,在基板10上作为水分阻隔膜而^f吏SK)2膜16以200nm成膜。接下来,如示于图2(b)地,采用喷墨法在Si02膜16上将使作为导电性聚合物的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)/聚磺酸(PEDOT/PSS)分歉于异丙醇中的*液(BAYTRONP)涂敷成图形状而形成源电极11及漏电极12。接下来,如示于图2(c)地,在通it^t基板10以UV臭氧清洗机进行10分钟处理而M10母液化,并对使聚(3-己基瘗吩)以1.0wt。/。的浓度溶解于氯苯的涂敷液进行了调整之后,釆用喷墨涂敷装置在上述源电极11及漏电极12上以50um间隔5滴直线状地进行了排出。接着,如示于图2(d)地,使涂敷液干燥,形成半导体层13。在此,因为氯苯沸点高,所以在刚涂敷之后基本上不发生溶液的蒸发。因此,由于表面张力而成为如示于图2(c)的半球状的形状。若对该M10进行加热,则发生溶剂的干燥,并同时发生溶解于溶液内部的半导体材料的对流,如示于图2(d)地能够按周边部薄、中央部厚地隆起的形状地进行半导体层13的成膜。虽然为了成膜为如此的形状,必须进行精密的干燥方法的控制,但是在本实施例的条件下通过以80"C对皿10进行30分钟加热,能够将对膜厚度进行了控制的半导体层13成膜为在中央部分膜厚度为200nm,端部分为10nm20nm。接下来,如示于图2(e)地,在M10上旋转涂敷了聚酰亚胺溶液之后,通过在100t:的热板上进行10分钟干燥,使厚度为500nm的栅绝缘膜14在基板整面一致地进行了成膜。最后,如示于图2(f)地,作为栅电极15,在通过喷墨法将直径10nm的金微粒分散于曱苯中的金微粒分散液(真空冶金社制,商品名"^-7工夕卜乂k卜",进行了图形涂敷之后,在8ox:以io分钟进行干燥,形成栅电极布线而完成本发明中的有机晶体管。有机晶体管的电特性对以上述实施例所得到的有机晶体管的特性,釆用半导体参数分析仪(7'-I^^卜.歹夕乂口社制4156C)进行了测定。具体地,对施加-40V漏电压,并使栅电压从+10V到-40V进行了快速变换(sweep)的情况下的漏电流进行了测定。将其结果示于图3。图3的曲线,在横轴标绘栅电压,在纵轴标绘源一漏间电流。O为通过本实施例而制造的有机晶体管,实线为对半导体层13进行旋转涂敷而以同样的膜厚度进行了成膜的现有方法的晶体管(比较例)。并且,将根据图3的曲线所求出的迁移率、Vth、导通截止比集中于表l。表1中的各项,以示于以下的方法求出。(1)截止电流根据图3的栅电压与漏电流的关系图,求出栅电压为O时的电流。(2)导通截止比才艮据栅电压为0时、与栅电压为-40V时的漏电流之比而求出。(3)迁移率、阈值电压根据将漏电流的平方根取为纵轴、将栅电压取作横轴的曲线的直线的截距求阈值电压,并且根据直线的斜率,计算出晶体管在饱和区域的迁移率。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>如根据以上的数据所知地,通过采用本发明,能够制造关于阈值电压、导通截止比显著地良好的特性的晶体管,本发明的高效果能够得到证实。电子设备图4,是作为本发明的电子设备之一实施方式的电子纸1400的概略构成图。电子纸1400,具备搭载有本发明的有机晶体管的显示部1401,和由具有与现有的纸同样的质感及柔软性的可以重写的膜片构成的主体1402。还有,本发明的有机晶体管,并不限于电子纸,能够搭载于各种电子设备。作为该电子设备例如有电子书籍、个人计算机、数字静止相机、液晶电视机、取景器型或者监视器直视型的磁带录像机、汽车导航装置、寻呼机、电子笔记本、电子计算器、文字处理器、工作站、可视电话机、POS终端、具有触摸面板的设备等。权利要求1.一种有机晶体管,其特征在于,具备源电极及漏电极,跨前述源电极及前述漏电极之间所设置的有机半导体层,和与前述有机半导体层通过栅绝缘膜设置、与前述源电极及前述漏电极相对向地设置的栅电极;前述有机半导体层,具备设置于前述栅电极与前述源电极相对向的对向区域的第1半导体区域,设置于前述栅电极与前述漏电极相对向的对向区域的第2半导体区域,和设置于前述第1半导体区域与前述第2半导体区域之间的第3半导体区域;当设前述第1半导体区域的厚度的平均值为W1、前述第2半导体区域的厚度的平均值为W2、前述第3半导体区域的厚度的平均值为W3时,前述W1、W2及W3,满足W1、W2<W3的关系。2.按照权利要求l所述的有机晶体管,其特征在于当设前述源电极与前述第l半导体区域的合计的厚度的平均值为W4、前述漏电极与前述第2半导体区域的合计的厚度的平均值为W5时,前述W3、W4及W5,满足W4、W5〈W3的关系。3.按照权利要求1或2所述的有机晶体管,其特征在于前述W1、W2及W3,满足W1、W2<50nm,50nm<W3<200nm的关系。4.按照权利要求13中的任何一项所述的有机晶体管,其特征在于前述源电极的、与前述栅电极相对向的部分,仅为前述源电极的形成区域的一部分。5.按照权利要求14中的任何一项所述的有机晶体管,其特征在于前述漏电极的、与前述栅电极相对向的部分,仅为前述漏电极的形成区域的一部分。6.—种有机晶体管的制造方法,其特征在于,包括在基板上形成源电极及漏电极的工序,采用喷墨法,跨前述源电极及前述漏电极地配置包含有机半导体的溶液的工序,使前述溶液干燥而形成有机半导体层的工序,在前述有机半导体层上形成栅绝缘膜的工序,和工序;在前述形成有机半导体的工序中,对包含前述有机半导体的溶液的种类、排出条件及干燥条件进行设定,使得当设设置于前述栅电极与前述源电极相对向的对向区域的前述有机半导体层的第i半导体区域的厚度的平均值为wi、设置于前述栅电极与前述漏电极相对向的对向区域的前述有机半导体层的第2半导体区域的厚度的平均值为W2、设置于前述第1半导体区域与前述第2半导体区域之间的前述有机半导体层的第3半导体区域的厚度的平均值为W3时,前述W1、W2及W3,满足W1、W2〈W3的关系。7.按照权利要求6所述的有机晶体管的制造方法,其特征在于在前述形成有机半导体的工序中,对包含前述有机半导体的溶液的种类、排出条件及干燥条件进行设定,使得当设前述源电极与前述第1半导体区域的合计的厚度的平均值为W4、前述漏电极与前述第2半导体区域的合计的厚度的平均值为W5时,前述W3、W4及W5,满足W4、W5〈W3的关系。8.—种电子设备,其特征在于具有权利要求15中的任何一项所述的有机晶体管或通过权利要求6或7所述的有机晶体管的制造方法所制造的有机晶体管。全文摘要本发明涉及有机晶体管、其制造方法及电子设备。提供迁移率、导通截止比、阈值电压良好且特性的不一致少的有机晶体管。本发明的有机晶体管(1)具备设置于栅电极(15)与源电极(11)的对向区域(S1)的第1半导体区域(131),设置于栅电极(15)与漏电极(12)的对向区域(S2)的第2半导体区域(132),和设置于第1半导体区域(131)与第2半导体区域(132)之间的区域(S3)的第3半导体区域(133);当设第1半导体区域(131)的厚度的平均值为W1、第2半导体区域(132)的厚度的平均值为W2、第3半导体区域(133)的厚度的平均值为W3时,W1、W2及W3满足W1、W2<W3的关系。文档编号H01L51/40GK101262042SQ200810081588公开日2008年9月10日申请日期2008年3月7日优先权日2007年3月7日发明者青木敬申请人:精工爱普生株式会社

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