[发明专利]晶体管、有机半导体元件及它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及晶体管、有机半导体元件及它们的制造方法。

背景技术

有机半导体元件是具有含有有机半导体化合物的活性层的元件。该有机半导体元件中，以往通过各种方法形成活性层。例如，已知在作为有机半导体元件代表例的场效晶体管中，活性层通过在绝缘层上蒸镀粉体有机半导体化合物的方法或将溶解于溶剂的有机半导体化合物溶液旋涂、液滴流延或印刷于绝缘层上的方法而形成(非专利文献1)。

另外，还已知在供体基板上形成有机半导体化合物的薄膜，通过施加压力和热，将该薄膜转印于设有源极和漏极的绝缘层上的方法(专利文献1)。

而且，还有报告指出在硅片上形成成为活性层的有机半导体化合物的薄膜，将其印至1～5mm厚的聚二甲基硅氧烷橡胶的印模上，将其粘贴于每个印模绝缘层，从而形成活性层的方法(非专利文献2)。

另外，还已知在形成有机半导体化合物的单晶后，将其粘贴在设有源极和漏极的绝缘层上的方法(非专利文献3)。

专利文献1：美国专利申请公开第2005/0035374号说明书

非专利文献1：Michael L.Chabinyc等，Journal of the AmericanChemical Society，Vol.126，p13928-p13929，2004

非专利文献2：Vikram C.Sundar等，Science，Vol.303，p1644-p1646，2004

非专利文献3：Vikram C.Sundar等，Science，Vol.303，p1644-1646，2004

发明内容

在有机半导体元件中，含有有机半导体化合物的活性层的特性对该元件的性能具有很大影响。但是，例如首先在利用上述专利文献1所述的蒸镀或溶液涂覆得到活性层的形成方法中，难以形成活性层使得具有所需特性。另外，在上述专利文献1或非专利文献2、3所示的转印或粘贴等方法中，有难以进行良好转印或粘贴的倾向。

例如，在上述晶体管中，为了获得高的载流子迁移率，已知优选活性层是取向的。但是，通过涂覆或蒸镀难以形成这样取向的活性层。另外，预先取向的活性层以往难以充分转印或粘贴于绝缘层等。

因此，本发明鉴于上述事实而完成，其目的在于提供即便为具有所需特性的活性层，也可以良好地形成在应形成该活性层的面上的晶体管及有机半导体元件的制造方法。本发明的目的在于提供通过这种制造方法获得的晶体管和有机半导体元件。

为了达成上述目的，本发明的晶体管的制造方法为具有源极和漏极、成为这些电极间的电流通路且含有有机半导体化合物的活性层、控制通过电流通路的电流的栅极、以及配置于活性层和栅极之间的绝缘层的晶体管的制造方法，其特征在于，其包括在活性层和绝缘层之间存在施工液，粘贴活性层和绝缘层的粘贴工序。

这种制造方法中，由于在活性层和绝缘层之间存在施工液，因此这些接触面被施工液濡湿，由此活性层良好地粘贴于绝缘层上。因此，例如即便是取向的活性层，也可以良好地粘贴在绝缘层等任意面上。另外，通过使用施工液，即便活性层中有翘曲时也可以进行良好的粘贴，制造的自由度提高。另外，以往利用转印或粘贴形成活性层时，为了充分地密合于形成该层的面，必须进行过度的加压，这会导致活性层的特性降低、晶体管等元件变形或不良的发生。与此相对，本发明中通过使用施工液，即便不加压也可以良好地粘贴活性层，少有发生过度加压所引起的上述问题。而且，通过使用施工液，活性层与形成其的面的密合性提高。

予以说明，在上述制造方法中，当介由施工液粘贴活性层和绝缘层时，重要的是全部活性层不会从施工液中溶出。这可以通过适当选择施工液的量、施工液的溶解度容易地控制。

作为施工液优选与绝缘层的接触角为120度以下、更优选为90度以下、进一步优选为60度以下。通过这种施工液，可以更为良好地濡湿绝缘层的表面，结果可以更为良好地进行活性层与绝缘层的粘贴。

在粘贴工序中粘贴的活性层优选使用形成在支撑薄膜上的层。即，优选使用在支撑薄膜上形成活性层的积层体，按照活性层面向绝缘层的方式配置，在它们之间存在有上述施工液的状态下，粘贴活性层和绝缘层。这样，由于活性层预先被支撑薄膜支撑，因此其处理变得容易，可以更为容易地进行活性层和绝缘层的粘贴。