專利名稱：：有機場效應(yīng)晶體管的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種含有高分子化合物的有機場效應(yīng)晶體管。
背景技術(shù)：
：作為晶體管的一種的場效應(yīng)晶體管，正在期待向有源矩陣驅(qū)動方式的液晶顯示器或有機電致發(fā)光顯示器的像素驅(qū)動轉(zhuǎn)換元件等的應(yīng)用。該場效應(yīng)晶體管具有在源電極及漏電極夾著的半導(dǎo)體層上經(jīng)由柵絕緣層而形成柵電極的結(jié)構(gòu)。半導(dǎo)體層可以使用各種半導(dǎo)體材料，而近年來，使用高分子化合物作為半導(dǎo)體材料的有機場效應(yīng)晶體管受到矚目。例如，在非專利文獻1中，公開有將P3HT(聚-3-己基噻吩)用于半導(dǎo)體層的有機場效應(yīng)晶體管。非專利文獻hZ.Bao等，《應(yīng)用物理快報(AppliedPhysicsLetters)》69巻、p.4108(1996)將這種有機場效應(yīng)晶體管應(yīng)用于上述的轉(zhuǎn)換元件時，為了改善顯示器的對比度，要求電流的通斷比高。gp，要求柵電壓為OV時流到源電極和漏電極之間的電流(斷態(tài)電流)小并且給柵電極施加電壓時流到源電極和漏電極之間的電流(通態(tài)電流)大。但是，現(xiàn)有使用高分子化合物的有機場效應(yīng)晶體管存在電流的通斷比不足這樣的問題。進而，現(xiàn)有有機場效應(yīng)晶體管暴露于空氣中時，存在電流的通斷比下降這樣的問題。
發(fā)明內(nèi)容因此，本發(fā)明的目的在于，提供一種使用高分子化合物的有機場效應(yīng)晶體管，其通態(tài)電流及電流的通斷比足夠大、并且在暴露于空氣中的情況下電流的通斷比的下降也很小。本發(fā)明人等經(jīng)過專心研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)利用如下有機場效應(yīng)晶體管能3夠?qū)崿F(xiàn)上述課題。所述有機場效應(yīng)晶體管具備柵電極、柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極及漏電極，源電極及漏電極分別包含由導(dǎo)電層及由受體化合物構(gòu)成的化合物層，化合物層分別與半導(dǎo)體層相鄰配置，半導(dǎo)體層含有電離電勢為5.0ev以上的分子化合物。本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管的通態(tài)電流及電流的通斷比足夠大、并且在暴露于空氣中的情況下，電流的通斷比的下降也很小。產(chǎn)生這種效果的原因尚不清楚。但認為至少是由于半導(dǎo)體層中含有電離電勢為5.0eV以上的高分子化合物及導(dǎo)電層和半導(dǎo)體層之間形成有化合物層的原因。需要說明的是，所謂"受體化合物"表示對上述高分子化合物顯現(xiàn)電子兼容性的化合物。高分子化合物優(yōu)選具有芴骨架。由此，這樣的有機場效應(yīng)晶體管的、在空氣中的電流通斷比的下降進一步減少。需要說明的是，所謂"具有芴骨架的化合物"是指分子中具有1個以上下述式(l)所示的芴骨架的高分子化合物。[化學(xué)式l]上述受體化合物優(yōu)選四氰基對苯二醌二甲烷(TCNQ)及/或四氟四氰二甲基對苯醌(F4TCNQ)。由此，這樣的有機場效應(yīng)晶體管的通態(tài)電流及電流的通斷比進一步改善。其原因尚不清楚，但認為其原因之一是，例如有機場效應(yīng)晶體管的化合物層由上述的受體化合物構(gòu)成，由此能夠從漏電極向半導(dǎo)體層更有效地注入空穴。另外，上述的受體化合物還優(yōu)選為富勒烯衍生物。由此，這樣的有機場效應(yīng)晶體管的通態(tài)電流及電流通斷比進一步改善。其原因尚不清楚，但認為其原因之一是，例如由于有機場效應(yīng)晶體管的化合物層包含作為受體化合物的富勒烯衍生物，因此化合物層對導(dǎo)電層及半導(dǎo)體層的接合性提高，這些層之間的空穴容易進行授受。依照本發(fā)明，能夠提供通態(tài)電流及電流的通斷比足夠大、并且在暴露于空氣中的情況下電流的通斷比的下降也很小的有機場效應(yīng)晶體管。這種有機場效應(yīng)晶體管適用有源矩陣驅(qū)動方式的液晶顯示器或有機電致發(fā)光顯示器等的像素驅(qū)動轉(zhuǎn)換元件。進而，由于本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管在暴露于大氣中的情況下電流的通斷比的下降程度也很小，所以，例如在有機場效應(yīng)晶體管的制造工程中，無需排除大氣中氧的影響或使之最小，故與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠容易制造。圖1是表示本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管的第1實施方式的剖面示意圖。圖2是表示本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管的第2實施方式的剖面示意圖。圖3是表示本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管的第3實施方式的剖面示意圖。圖4是表示本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管的第4實施方式的剖面示意圖。圖中，l一基板，2—柵電極，3—柵絕緣層，4一半導(dǎo)體層，5、5'—化合物層，6、6'—導(dǎo)電層，7—源電極、8—漏電極、10、20、30、40—有機場效應(yīng)晶體管。具體實施例方式以下根據(jù)情況參照附圖詳細地說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但本發(fā)明不限于下述實施方式。還有，對于同樣或同等要素標(biāo)注同樣的符號，在說明重復(fù)的情況下省略其說明。本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管具備柵電極、柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極及漏電極。此外，本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管的源電極及漏電極分別包含導(dǎo)電層及化合物層，化合物層分別與半導(dǎo)體層相鄰配置。圖1圖4分別是表示這樣的有機場效應(yīng)晶體管的最佳實施方式的剖面示意圖。下面對這些圖進行說明。圖1是表示本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管的第1實施方式的剖面示意圖。圖1所示的有機場效應(yīng)晶體管IO具有在基板1上依次層疊有柵電極2、柵絕緣層3及半導(dǎo)體層4、且在半導(dǎo)體層4上并列設(shè)置有源電極7及漏電極8的結(jié)構(gòu)。源電極7具有化合物層5及導(dǎo)電層6、漏電極8具有化合物層5'及導(dǎo)電層6'，分別在化合物5及5'側(cè)與半導(dǎo)體層4相鄰。圖2是表示本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管的第2實施方式的剖面示意圖。圖2所示的有機場效應(yīng)晶體管20具有下述結(jié)構(gòu)在基板l上依次層疊有柵電極2及柵絕緣層3，在柵絕緣層3上并列設(shè)置有源電極7及漏電極8，半導(dǎo)體層4按照覆蓋柵絕緣層3、源電極7及漏電極8的方式設(shè)置。源電極7具有化合物層5及導(dǎo)電層6，漏電極8具有化合物層5'及導(dǎo)電層6'，分別在導(dǎo)電層6及6'側(cè)與柵絕緣層3相鄰。圖3是表示本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管的第3實施方式的剖面示意圖，圖3所示的有機場效應(yīng)晶體管30具有下述結(jié)構(gòu)在基板l上層疊有半導(dǎo)體層4，在半導(dǎo)體層4上并列設(shè)置有源電極7及漏電極8，柵絕緣層3按照覆蓋半導(dǎo)體層4、源電極7及漏電極8的方式設(shè)置，柵絕緣層3上還層疊有柵電極2。源電極7具有化合物層5及導(dǎo)電層6，漏電極8具有化合物層5'及導(dǎo)電層6'，分別在化合物層5及5'側(cè)與半導(dǎo)體層4相鄰。圖4是表示本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管的第4實施方式的剖面示意圖。圖4所示的有機場效應(yīng)晶體管40具有下述結(jié)構(gòu)在基板1上并列設(shè)置有源電極7及漏電極8，半導(dǎo)體層4按照覆蓋基板1、源電極7及漏電極8的方式設(shè)置，在半導(dǎo)體層4上還依次層疊有柵絕緣層3及柵電極2。源電極7具有化合物層5及導(dǎo)電層6、漏電極8具有化合物層5'及導(dǎo)電層6'，分別在導(dǎo)電層6及6'側(cè)與基板l相鄰。在上述實施方式中，由柵電極2向半導(dǎo)體層4施加電場。利用所施加的此電場，控制在源電極7及漏電極8之間流動的電流，發(fā)揮作為晶體管的功能。下面，就上述的各實施方式的各層的優(yōu)選形式進行說明。(基板)基板1只要是不妨礙作為有機場效應(yīng)晶體管的特性的材料即可，可以使用例如玻璃基板、柔性的薄膜基板、塑料基板、硅基板等。這種基板1的厚度優(yōu)選為10200(Vm。(柵電極)作為柵電極2，可以使用金、鉬、鉻、鈀、鋁、銦、鉬、低電阻多晶硅、低電阻非晶硅等金屬或錫氧化物、氧化銦及銦錫氧化物(ITO)等材料。這些材料可以單獨使用1種或組合2種以上使用。這種柵電極2可以使用例如蒸鍍、濺射、電鍍、CVD(化學(xué)氣相沉積)等方法形成。這種柵電極2的厚度優(yōu)選為0.05100/mi。需要說明的是，作為柵電極2，還可使用高濃度滲雜的n-型硅基板。高濃度滲雜的n-型硅基板具有作為柵電極的性質(zhì)，并且具有作為基板的性質(zhì)。使用這樣的也具有作為基板的性質(zhì)的柵電極2的情況下，在本發(fā)明的第1實施方式及第2實施方式中，也可以省略基板1。(柵絕緣層)作為柵絕緣層3，可以使用包含無機絕緣體或有機絕緣體的絕緣膜。作為無機絕緣體的具體例可舉出氧化硅、氮化硅、氧化鋁、氮化鋁、氧化鈦。另外，作為有機絕緣體的具體例可舉出聚乙烯、聚酯、聚酰亞胺、聚苯硫醚、有機玻璃、聚乙烯醇、聚乙烯基苯酚(polyvinylphenol)、聚對二甲苯、聚丙烯腈。這些有機絕緣體及無機絕緣體可以單獨使用l種或組合2種以上使用。這種柵絕緣層3可以通過例如CVD法、等離子體CVD法、等離子體聚合法、蒸鍍法、旋涂法、浸漬法、噴涂法、毛細管涂敷法、離子束蒸鍍法及LB法等形成。這種柵絕緣層3的厚度優(yōu)選為501000nm。需要說明的是，在將高濃度滲雜的n-型硅基板作為柵電極2使用的情況下，可以通過將其表面熱氧化形成氧化硅膜，也可將該膜作為柵絕緣層3使用。(半導(dǎo)體層)本發(fā)明的有機場效應(yīng)晶體管的半導(dǎo)體層4含有電離電勢為5.0eV以上的高分子化合物。由此，這樣的有機場效應(yīng)晶體管的通態(tài)電流及電流的通斷比提高，并且在暴露于空氣中的情況下電流的通斷比的下降也很小。高分子化合物的電離電勢優(yōu)選為5.06.2eV。更優(yōu)選為5.26.0eV，進一步優(yōu)選為5.45.9eV。電離電勢不足5.0eV的情況下，在大氣中半導(dǎo)體層4被氧滲雜、斷電流變大，這樣的有機場效應(yīng)晶體管的大氣中的電流通斷比下降。與處于上述范圍內(nèi)的情況相比，在電離電勢超過6.2eV的情況下，通態(tài)電流小，這樣的有機場效應(yīng)晶體管的電流的通斷比有下降的傾向。作為電離電勢為5.0eV以上的高分子化合物，例如可舉出具有芴骨架的高分子化合物、具有苯環(huán)骨架的高分子化合物、具有萘環(huán)骨架的高分子化合物、具有咔唑骨架的高分子化合物。這些高分子化合物可以是無規(guī)共聚物、嵌段共聚物及接枝共聚物的任一種，也可以是具有它們的中間結(jié)構(gòu)的高分子，例如帶有嵌段性的無規(guī)共聚物。其中，從得到特性優(yōu)異的有機場效應(yīng)晶體管的觀點考慮，優(yōu)選嵌段共聚物、接枝共聚物及帶有嵌段性的無規(guī)共聚物。這些高分子化合物還包含主鏈上有支鏈、共聚物的末端部有3個以上的高分子化合物。這種高分子化合物可以單獨形成半導(dǎo)體層4，也可以與其他成分一起形成半導(dǎo)體層4。含有其他成分的情況下，其含量優(yōu)選相對于整個半導(dǎo)體層不足10質(zhì)量％。上述高分子化合物優(yōu)選具有芴骨格。進而，芴骨格優(yōu)選下述通式(2)、(3)或(4)所示的芴骨架。[化學(xué)式2]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula><formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>[化學(xué)式4]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>在此，上述(2)、(3)及(4)中，R1、R2、113及尺4分別獨立地表示氫原子、炔基、烯基、烷基、烷氧基、垸硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳垸硫基、芳烯基、芳炔基、氨基、取代氨基、甲硅垸基、取代甲硅垸基、鹵素原子、1價雜環(huán)基或氰基。需要說明的R1、R2、W及R"也可以相互鍵合形成環(huán)。此外，在上述(2)、(3)及(4)中，從提高對于有機溶劑的溶解性的觀點考慮，優(yōu)選R1、R2、R及W中至少1個是氫原子以外的基團。作為具有這種R1、R2、113及114的上述通式(2)、(3)或(4)所示的芴骨架的具體例，可舉出用下述(A)(H)所示的芴骨架。[化學(xué)式5]作為具有上述的芴骨架的高分子化合物，可以使用現(xiàn)有公知的高分子化合物，也可以通過現(xiàn)有公知的聚合反應(yīng)進行合成。作為用于聚合反應(yīng)的單體可以使用現(xiàn)有公知的單體。以下表示單體及聚合反應(yīng)的一例。作為聚合反應(yīng)中使用的單體的一例的9，9-二取代-2,7-芴二硼酸酯可以通過例如以下的方法進行合成。即在氮氣氣氛中，向在-78'C進行攪拌的公知的9,9-二取代-2,7-二溴代芴的四氫呋喃溶液中滴加正丁基鋰的己垸溶液。在所得的懸浮液中加入三異丙基硼酸酯并進行攪拌，進而，注入含有濃鹽酸的冰水中進行攪拌。攪拌后用二乙醚提取，將所得到的提取物用飽和食鹽水洗凈后，進行干燥，得到粗制二硼酸。使得到的粗二硼酸懸浮在甲苯及乙二醇中，將其邊攪拌邊進行回流。用已垸使其殘留物再結(jié)晶，由此得到9，9-二取代-2,7-芴二硼酸酯。通過使如此操作得到的9,9-二取代-2,7-芴二硼酸酯與二溴化合物聚合，可得到上述的具有芴骨架的高分子化合物。在該聚合中，二溴化合物可以單獨使用1種或組合2種以上使用。另外，除9,9-二取代-2,7-芴二硼酸酯以外，也可以加入二硼酸酯化合物使之共聚合。需要說明的是，通過使9，9-二取代-2,7-二溴代芴與二硼酸酯化合物或二溴化合物聚合也能得到上述的具有芴骨架的高分子化合物。作為二溴化合物可舉出例如下述(I)(VI)式所示的化合物及9，9-二取代-2，7-二溴代芴。另外，作為二硼酸酯化合物，可舉出例如下述式(I)(VI)所示的化合物的溴基取代為硼酸酯的化合物及9,9-二取代-2,7-芴二硼酸酯。需要說明是，(IV)(VI)式中，R表示氫原子、烷基、烷氧基、芳基、p表示1~5的整數(shù)。[化學(xué)式6]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage11</formula>作為使這些單體聚合的方法，可舉出例如Yamamot(山本)偶合等使用鎳催化劑的反應(yīng)或Suzuki(鈴木)偶合等使用鈀催化劑的反應(yīng)。需要說明的是，由于高分子化合物的純度差時，有機場效應(yīng)晶體管的特性往往會下降，故優(yōu)選聚合后通過再沉淀精制、利用色譜法的分離等將所得的高分子化合物進行精制。在上述的聚合中，具有芴骨架的單體(例如9，9-二取代-2,7-芴二硼酸酯及9，9-二取代-2,7-二溴代芴)優(yōu)選相對于用于聚合的單體總量使用10質(zhì)量%以上。在具有芴骨架的單體不足10質(zhì)量％的情況下，所得到的有機場效應(yīng)晶體管的電流的通斷比有下降的傾向。同樣，從提高有機場效應(yīng)晶體管的電流的通斷比的觀點考慮，上述的聚合物中，具有芴骨架的單體更優(yōu)選相對于用于聚合的單體的總量使用10質(zhì)量％以上、進一步優(yōu)選使用30質(zhì)量％以上。另外，作為通過上述方法得到的具有芴骨架的高分子化合物可舉出例如下述式(a)(n)所示的高分子化合物。需要說明的是，式中的數(shù)值表示該高分子化合物的電離電勢(單位eV)，Mw表示聚苯乙烯換算的重均分子量。并且，實施例中所記載的電離電勢如下進行測定。即，通過分別制備高分子化合物的0.8重量％甲苯溶液，將其涂敷在石英基板上來制作薄膜。對該薄膜用理研計器株式會社制的AC2測定電離電勢。[化學(xué)式8][化學(xué)式9]C5HCsH,,5.80eV,Mw-徹OOO(k)5.97eV,Mw=60000(I)在此，上述(h)、(i)、(j)、(k)及(l)中的n與m之比(n:m)分別為8:2、5:5、5:5、2:8及7:3，(h)、(i)、(j)、(k)及(l)所示的高分子化合物為無規(guī)共聚物。(m)、(n)所示的高分子化合物為交替共聚物。另外，(m)、(n)中，q表示聚合度。上述的高分子化合物優(yōu)選聚苯乙烯換算的重均分子量為1X103~1X108，更優(yōu)選5X10^1X107。當(dāng)重均分子量不足1X104寸，與處于上述范圍的情況相比，不能得到均質(zhì)的半導(dǎo)體層，電流的通斷比有下降的傾向。另外，當(dāng)重均分子量超過1X10S時，有半導(dǎo)體層的成膜性下降的趨勢。需要說明的是，上述的半導(dǎo)體層4的厚度優(yōu)選為501000nm。(源電極及漏電極)源電極7具有化合物層5及導(dǎo)電層6，漏電極8具有化合物層5'及導(dǎo)電層6'?；衔飳?及5'是含有與上述的半導(dǎo)體層4及后述的導(dǎo)電層6不同的化合物的層。此化合物層5及5'包含受體化合物。作為受體化合物的具體例可舉出四氰基對苯二醌二甲烷、四氰基萘醌二甲烷、苯醌、萘醌、蒽醌、二氰基醌二亞胺(dicyanoquinodiimine)、芴、芴酮、三硝基芴、四硝基芴、四氰基乙烯及這些化合物的衍生物。特別優(yōu)選為四氰基對苯二醌二甲烷(TCNQ)及四氟四氰二甲基對苯醌(F4TCNQ)。這些化合物可以單獨使用1種或組合2種以上使用。上述受體化合物還優(yōu)選富勒烯衍生物。所謂"富勒烯衍生物"是指分子中具有富勒烯骨架的化合物，作為其具體例，可舉出富勒烯C6Q、富勒烯C70、富勒烯C76、富勒烯C78、富勒烯C84及它們的一部分被取代的化合物。這些富勒烯衍生物可以單獨使用1種或組合2種以上使用。還可以與上述的富勒烯衍生物以外的受體化合物組合使用。需要說明的是，上述的化合物層5及5'的厚度優(yōu)選1200nm。導(dǎo)電層6及6'優(yōu)選由低電阻的材料構(gòu)成，例如，可以使用金、鉑、鉻、鈀、鋁、銦及鉬等作為其材料。這些材料可以單獨使用l種或組合2種以上使用。這種導(dǎo)電層6及6'的厚度優(yōu)選為0.051000/mi。需要說明的是，化合物層5和化合物層5'可以由相同的材料形成，也可以由互為不同的材料形成。同樣，導(dǎo)電層6和導(dǎo)電層6'既可以由相同的材料形成，也可以由互為不同的材料形成。上述的有機場效應(yīng)晶體管除了在導(dǎo)電層和半導(dǎo)體層之間形成化合物層、以及在化合物層含有電離電勢為5.0eV以上的高分子化合物以外，可以用現(xiàn)有公知的方法制造，例如，可以用以下的方法制造。首先，例如用蒸鍍法在基板1上形成柵電極2。接著，用蒸鍍法在所形成的柵電極2上形成柵絕緣層3。進而，形成半導(dǎo)體層4。半導(dǎo)體層4可以通過在柵絕緣層3上涂布將上述的高分子化合物溶解在有機溶劑中制成的溶液而形成。其后，利用例如蒸鍍法分別形成化合物層5及5'以及導(dǎo)電層6及6'，由此制得上述的有機場效應(yīng)晶體管。作為形成半導(dǎo)體層4時的有機溶劑，可舉出例如氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氫呋喃、甲苯、二甲苯、均三甲苯、十氫化萘、正丁基苯。另外，形成半導(dǎo)體層4時的涂布，可以使用例如旋涂法、鑄塑法、微凹版涂敷法、凹版涂敷法、棒涂法、滾筒涂層法、線棒涂層法、浸漬涂層法、噴涂法、毛細管涂敷法、噴霧涂敷法、絲網(wǎng)印刷法、苯胺印刷法、膠版印刷法、噴墨印刷法等方法。需要說明的是，形成半導(dǎo)體層4后也可以進一步實施熱處理。實施例以下通過實施例進一步詳細地說明本發(fā)明，但本發(fā)明并不限定于這些實施例。需要說明的是在下述實施例中，"F4TCNQ"表示四氟四氰二甲基對苯醌(東京化成工業(yè)株式會社公司制)，P3HT表示聚-3-己基噻吩(Aldrich公司制，電離電勢4.69eV)。另外，實施例中所記載的電離電勢按以下的方法測定。即，通過分別配制高分子化合物的0.8重量％甲苯溶液，將其涂布在石英基板上制作薄膜。對該薄膜用理研計器株式會社的AC2測定電離電勢。(合成例1)將2,7-二溴-9，9-二辛基芴(26g，0.047mol)、2，7-二溴-9,9-二異戊基芴(5.6g，0.012mol)及2，2'-聯(lián)吡啶(22經(jīng)，0.141mol)溶解在1600mL脫水的四氫呋喃中后，用氮氣鼓泡，對系統(tǒng)內(nèi)進行氮置換。在氮氣氣氛中，在該溶液中加入雙(l,5-環(huán)辛二稀)鎳(0)[Ni(C0D)2](40g、0.15mol)、升溫至60XM吏其反應(yīng)8小時。反應(yīng)后，將此反應(yīng)液冷卻至室溫(約25。C)，滴加到25重量％氨水200mL/甲醇1200mL/離子交換水1200mL混合溶液中并攪拌30分鐘后，過濾析出的沉淀并風(fēng)干。其后，使其溶解在1100mL甲苯中之20后進行過濾，將濾液滴加到3300mL甲醇中并攪拌30分鐘。過濾析出的沉淀，用1000mL甲醇清洗后，減壓干燥5小時。所得的共聚物為(2,7-9,9-二正辛基芴二基)(2，7-9,9-二異戊基芴二基)共聚物(高分子化合物1)，收量為20g。高分子化合物1的聚苯乙烯換算的重均分子量為Mw=1.8X105，電離電勢為5.80eV。(合成例2)使用2,7-二溴-9，9-二正辛基芴和5,5'-二溴-2,2'-聯(lián)噻吩，用美國專利第5，777，070號說明書中記載的方法使這些單體在鈀催化劑存在下進行反應(yīng)，合成(2，7-9，9-二正辛基芴二基)(5,5'-二溴-2,2'-聯(lián)噻吩)交替共聚物(高分子化合物2)。高分子化合物2的聚苯乙烯換算的重均分子量為Mw=4X104，電離電勢為5.46eV。(合成例3)使用2,7-二溴-9,9-二正辛基芴和N,N-二(4-溴化苯基)-4-仲丁基苯胺，用美國專利第5,777,070號說明書中記載的方法使這些單體在鈀催化劑存在下進行反應(yīng)，合成(2,7-9,9-二正辛基芴二基){1,4-亞苯基-[(4-仲丁基苯基)亞氨基]-l'，4'-亞苯基}交替共聚物(高分子化合物3)。高分子化合物3的聚苯乙烯換算的重均分子量為Mw=4X104，電離電勢為5.43eV。(實施例1)對在經(jīng)高濃度滲雜且通過熱氧化對表面進行過處理的厚度280/im的n-型硅基板上形成有200nm硅氧化膜的材料，用丙酮進行10分鐘的超聲波清洗。在用辛烷將十八烷基三氯硅垸(OTS、信越化學(xué)工業(yè)制)稀釋為20mol/l的液體中，在氮氣中將清洗過的硅基板浸漬12小時。其后，用氯仿清洗，作為表面處理過的基板。制備在合成例1中所得的高分子化合物1的0.5重量％氯仿溶液，將其以1000rpm在表面處理過的硅基板上旋涂60秒鐘，由此形成厚度100nm的半導(dǎo)體層。其后，蒸鍍5nm厚度的F4TCNQ，再蒸鍍50nm厚度的金(Au)，由此形成源電極及漏電極，制得實施例1的有機場效應(yīng)晶體管。此時的源電極及漏電極的通道寬為2mm，通道長為20^m。需要說明的是，在上述的操作中，蒸鍍在真空中進行，除此之外均在氮氣氣氛中進行。(實施例2)除用富勒烯C6o代替F4TCNQ以外，與實施例l同樣操作，制得實施例2的有機場效應(yīng)晶體管。(實施例3)除用高分子化合物2代替高分子化合物1以外，與實施例1同樣操作，制得實施例3的有機場效應(yīng)晶體管。(實施例4)除用高分子化合物2代替高分子化合物1、用TCNQ代替F4TCNQ以外，與實施例l同樣操作，制得實施例4的有機場效應(yīng)晶體管。(實施例5)除用高分子化合物2代替高分子化合物1、用富勒烯C6Q代替F4TCNQ以外，與實施例l同樣操作，制得實施例5的有機場效應(yīng)晶體管。(實施例6)除用高分子化合物3代替高分子化合物1以外，與實施例1同樣操作，制得實施例6的有機場效應(yīng)晶體管。(實施例7)除用高分子化合物3代替高分子化合物1、用富勒烯C6o代替F4TCNQ以外，與實施例1同樣操作，制得實施例5的有機場效應(yīng)晶體管。(比較例1)對在經(jīng)高濃度滲雜且通過熱氧化對表面進行過處理的厚度280的n-型硅基板上形成有200nm硅氧化膜的基板，用丙酮進行10分鐘的超聲波清洗。在用辛垸將十八烷基三氯硅垸(OTS、信越化學(xué)工業(yè)制)稀釋為20mol/l的液體中，在氮氣中將清洗過的硅基板浸漬12小時。其后，用氯仿清洗，作為表面處理過的基板。制備P3HT的0.5重量％氯仿溶液，將其以1000rpm向表面處理過的基板上旋涂60秒鐘，由此形成厚度100nm的半導(dǎo)體層。其后，蒸鍍5nm厚度的金，形成源電極及漏電極，制得比較例1的有機場效應(yīng)晶體管。此時的源電極及漏電極的通道寬為2mm，通道長為20wm。需要說明的是，在上述的操作中，蒸鍍在真空中進行，除此之外均在氮氣氣氛中進行。(比較例2)除用P3HT代替高分子化合物1、用TCNQ代替F4TCNQ以外，與實施例1同樣操作，制得比較例2的有機場效應(yīng)晶體管。(比較例3)除用P3HT代替高分子化合物1、用富勒烯C6。代替F4TCNQ以外，與實施例1同樣操作，制得比較例3的有機場效應(yīng)晶體管。(比較例4)除用高分子化合物1代替P3HT以外，與比較例1同樣操作，制得比較例4的有機場效應(yīng)晶體管。(有機場效應(yīng)晶體管的評價)對于在實施例17及比較例14中制得的有機場效應(yīng)晶體管，在真空中使柵電壓Vg變化為0-60V，使源極-漏極間電壓Vsd變化為0-60V，測定電流值。需要說明的是，該測定均在真空中進行。在Vsc^-60V狀態(tài)下，將在Vg;60V所得的通態(tài)電流及在Vg^-60V所得的通態(tài)電流與在Vg=十5V所得的斷態(tài)電流之比(通斷比)示于表1。進而，除在大氣中進行測定外與上述方法同樣操作測定在實施例及比較例所得的有機場效應(yīng)晶體管的電流值。將在Vg=-60V所得的通態(tài)電流與在Vg=+5V所得的斷態(tài)電流之比(通斷比)示于表1。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>權(quán)利要求1.一種有機場效應(yīng)晶體管，其具備柵電極、柵絕緣層、半導(dǎo)體層、源電極及漏電極，其中，所述源電極及所述漏電極分別包含導(dǎo)電層及包含受體化合物的化合物層，所述化合物層分別與所述半導(dǎo)體層相鄰設(shè)置，所述半導(dǎo)體層含有電離電勢為5.0eV以上的高分子化合物。2.如權(quán)利要求1所述的有機場效應(yīng)晶體管，其中，所述高分子化合物具有芴骨架。3.如權(quán)利要求1或2所述的有機場效應(yīng)晶體管，其中，所述受體化合物為四氰基對苯二醌二甲烷及/或四氟四氰二甲基對苯醌。4.如權(quán)利要求1或2所述的有機場效應(yīng)晶體管，其中，所述受體化合物為富勒烯衍生物。全文摘要本發(fā)明提供一種有機場效應(yīng)晶體管，其具備柵電極(2)、柵絕緣層(3)、半導(dǎo)體層(4)、源電極(7)及漏電極(8)，其中，源電極(7)及漏電極(8)分別包含導(dǎo)電層(6)及(6′)、以及包含受體化合物的化合物層(5)及(5′)，化合物層(5)及(5′)分別與半導(dǎo)體層(4)相鄰配置，半導(dǎo)體層(4)含有電離電勢為5.0eV以上的高分子化合物。文檔編號H01L29/786GK101641793SQ20088000934公開日2010年2月3日申請日期2008年3月6日優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日發(fā)明者上田將人,中村善子申請人:住友化學(xué)株式會社