[发明专利]碳纳米管复合体及使用其的分散液、半导体元件及其制造方法

说明书

本发明的课题在于提供能够通过喷墨而精度良好地涂布于所期望的位置的碳纳米管复合体及使用其的分散液,主旨为碳纳米管复合体,其为在碳纳米管的表面的至少一部分附着有共轭系聚合物的碳纳米管复合体,上述共轭系聚合物具有通式(1)表示的侧链。通式(1)中，R表示亚烷基或亚环烷基。X表示单键、亚烯基、亚炔基、亚芳基或亚杂芳基。A表示烷基羰基、芳基羰基、杂芳基羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、杂芳氧基羰基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基或杂芳基羰基氧基

技术领域

本发明涉及碳纳米管复合体及使用其的分散液、半导体元件及其制造方法、以及使用半导体元件的无线通信装置及商品标签。

背景技术

近年来，作为非接触型标签，使用RFID(射频识别，Radio FrequencyIDentification)技术的无线通信系统的开发不断发展。在RFID系统中，在被称为读写器的无线发送接收机与RFID标签之间进行无线通信。

RFID标签被期待用于物流管理、商品管理、防盗等各种用途中，并且已开始被引入至交通卡等IC卡、商品标签等部分用途中。RFID标签具有IC芯片和天线。设置于RFID标签内的天线接收从读写器发送的载波，使IC芯片内的驱动电路工作。

RFID标签被期待在所有商品中使用。因此，需要降低RFID标签的制造成本。因此，在RFID标签的制造工艺中，正在研究无需真空、高温的工艺而利用使用了涂布·印刷技术的灵活且廉价的工艺。

例如，在IC芯片内的驱动电路的晶体管中，考虑将能够应用喷墨技术、旋涂技术等的有机半导体用作半导体层的材料。因此，代替以往的无机半导体，积极研究了使用碳纳米管(CNT)、有机半导体的场效应晶体管(以下，称为FET)(例如，参见专利文献1、非专利文献1及2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2009/139339号

非专利文献

非专利文献1：Nano Letters.16，p.5120-5128(2016)

非专利文献2：Applied Physics Letters.112，p.033103(2018)

发明内容

发明要解决的课题

驱动电路中分别配置有晶体管，需要在各晶体管位置处形成半导体层的技术。作为其候选技术，可举出下述技术：通过喷墨将半导体层材料的溶液涂布于所期望的位置并进行干燥，由此形成半导体层。喷墨法能够精度良好且高速地进行涂布物的图案化。

然而，就利用专利文献1、非专利文献1及2中记载的这样的技术制作的碳纳米管分散液而言，存在下述课题：因喷墨的涂布性差而引起伴点(satellite)(喷墨涂出液的飞散)的产生、涂布位置精度不充分这样的现象，晶体管特性的偏差变大。

本申请的发明人进行探究后发现，这样的现象是由于使用了甲苯(粘度为1.5cP)、N-甲基吡咯烷酮(粘度为1.9cP)等低粘度的溶剂。

通常，作为涂布性的改善手段，已知有加入各种添加剂来改善涂布性的尝试。但是，在半导体材料的领域中，在半导体特性、尤其是导电性的方面，几乎不需要这样的添加剂，例如，若为了达到合适的粘度范围而添加增粘剂，则在形成半导体元件时，存在因增粘剂而引起导电阻碍、元件特性变得不充分这样的问题。另外，即使试图将溶剂种类变更为具有能够直接应用于喷墨法的粘度的溶剂，以往的CNT复合体也无法良好地分散于这样粘度的溶剂中。

因此，本发明的目的在于提供能够通过喷墨而精度良好地涂布于所期望位置的碳纳米管复合体及使用其的分散液。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题，本发明具有以下的构成。