有機(jī)薄膜晶體管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明的課題是提供場效應(yīng)遷移率高、斷態(tài)電流小的有機(jī)薄膜晶體管。本課題的解決手段是一種有機(jī)薄膜晶體管，在有機(jī)半導(dǎo)體層的內(nèi)部中，將位于源電極的正上方或正下方的部分作為第1部分，位于漏電極的正上方或正下方的部分作為第2部分，與第1部分和第2部分不同的部分作為第3部分時，摻雜區(qū)域存在于第3部分、第1部分和第3部分、或第2部分和第3部分。
【專利說明】有機(jī)薄膜晶體管
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及對有機(jī)半導(dǎo)體層的一部分進(jìn)行了摻雜的有機(jī)薄膜晶體管、以及具備這樣的有機(jī)薄膜晶體管的有機(jī)電致發(fā)光元件、電子標(biāo)簽及液晶顯示元件。
【背景技術(shù)】
[0002]作為具備半導(dǎo)體薄膜的半導(dǎo)體元件，具備包含有機(jī)半導(dǎo)體材料的有機(jī)薄膜的有機(jī)薄膜晶體管受到矚目。在有機(jī)薄膜晶體管制造中，通過涂布包含有機(jī)半導(dǎo)體材料的溶液能容易地形成有機(jī)薄膜，因此有可廉價地生產(chǎn)大面積的器件的優(yōu)點。
[0003]有機(jī)薄膜晶體管的特性大大依賴于有機(jī)薄膜的載流子傳輸性，載流子傳輸性越高，越能發(fā)揮作為有機(jī)薄膜晶體管的優(yōu)異的特性。例如，為具備包含有機(jī)薄膜的有機(jī)半導(dǎo)體層的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的情況下，有機(jī)薄膜的載流子傳輸性越高就能流過較多的電流，越能夠使可調(diào)節(jié)的電流量的范圍變寬等，可獲得作為晶體管的優(yōu)異的特性。因此，廣泛地討論了具有高載流子傳輸性的有機(jī)薄膜晶體管。
[0004]作為具有高載流子傳輸性的有機(jī)薄膜晶體管，例如，提出了具有包含用電子接受性化合物摻雜了的有機(jī)半導(dǎo)體材料的有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)薄膜晶體管。
[0005]例如，在非專利文獻(xiàn)1中，作為用于有機(jī)薄膜晶體管的制造的有機(jī)半導(dǎo)體材料，記載著摻雜了 2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基對苯醌二甲烷(F4TCNQ)的聚(9，9’-二辛基芴-交替-二噻吩)(F8T2)。該有機(jī)半導(dǎo)體材料通過溶解于鄰二氯苯，使得到的溶液涂布及干燥，由此形成有機(jī)半導(dǎo)體層而制造有機(jī)薄膜晶體管。此處制造的有機(jī)薄膜晶體管在基材上依次層疊有柵電極、柵極絕緣膜、源電極、漏電極和包含有機(jī)半導(dǎo)體材料的有機(jī)半導(dǎo)體層，該有機(jī)半導(dǎo)體層具有與該柵極絕緣膜、該源電極及該漏電極接觸的結(jié)構(gòu)。
[0006]在非專利文獻(xiàn)2中，為了解決經(jīng)離子化的摻雜劑破壞基體，或者使載流子補(bǔ)充或散射的問題，記載著遠(yuǎn)程摻雜(remote-doping)的概念。該概念是:使提供的空穴或電子從被摻雜劑分子占據(jù)的區(qū)域向被空間性分離的活性區(qū)域移動。
[0007]非專利文獻(xiàn)2的有機(jī)薄膜晶體管的特征在于，通過將電荷流動的溝槽層、摻雜層分離來形成，由此以不發(fā)生電子接受性分子所致的載流子的捕獲、散射的方式提高了載流子傳輸性。
[0008]但是，在上述有機(jī)薄膜晶體管中，有斷態(tài)電流顯著增大、通/斷比(on/off rate)降低的問題。
[0009]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0010]非專利文獻(xiàn)
[0011]非專利文獻(xiàn)1:材料化學(xué)雜志(JOURNAL OF MATERIAL CHEMISTRY)，2007 年，第 17卷，第1416?1420頁
[0012]非專利文獻(xiàn)2:應(yīng)用物理快報(APPLIED PHYSICS LETTERS), 2010年，第97卷，第123305 頁
【發(fā)明內(nèi)容】

[0013]發(fā)明要解決的問題
[0014]本發(fā)明為了解決上述以往的問題而實施，目的在于提供場效應(yīng)遷移率高、通/斷比大的有機(jī)薄膜晶體管。
[0015]本發(fā)明的目的還在于提供具備這樣的有機(jī)薄膜晶體管的有機(jī)電致發(fā)光元件、電子標(biāo)簽及液晶顯示元件。
[0016]用于解決問題的手段
[0017]S卩，本發(fā)明是一種有機(jī)薄膜晶體管，其具備柵電極、柵極絕緣膜、源電極、漏電極和包含有機(jī)半導(dǎo)體材料的有機(jī)半導(dǎo)體層，
[0018]該有機(jī)半導(dǎo)體層與該柵極絕緣膜、該源電極及該漏電極接觸，
[0019]該有機(jī)半導(dǎo)體層具有:在該有機(jī)半導(dǎo)體層的膜厚方向由位于該源電極的正上方的部分或位于該源電極的正下方的部分構(gòu)成的第1部分、由位于該漏電極的正上方的部分或位于該漏電極的正下方的部分構(gòu)成的第2部分，以及與第1部分及第2部分不同的第3部分，
[0020]該有機(jī)半導(dǎo)體層包含:
[0021 ] 僅由該有機(jī)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的非摻雜區(qū)域、和
[0022]包含該有機(jī)半導(dǎo)體材料且還含有電子接受性化合物或電子供給性化合物的摻雜區(qū)域，
[0023]該摻雜區(qū)域的至少一部分包含于該第3部分，
[0024]該摻雜區(qū)域不與該源電極接觸，
[0025]該第1部分與該第3部分的邊界的一部分或全部、該第2部分與該第3部分的邊界的一部分或全部不會同時包含于該摻雜區(qū)域。
[0026]在某一方式中，所述摻雜區(qū)域和有機(jī)半導(dǎo)體層的面即與柵極絕緣膜接觸的面相對置的面的一部分接觸。
[0027]在某一方式中，所述摻雜區(qū)域是使用使電子接受性化合物或電子供給性化合物溶解于溶劑而成的溶液，利用印刷法所形成的區(qū)域。
[0028]在某一方式中，所述有機(jī)半導(dǎo)體層所含的有機(jī)半導(dǎo)體材料是具有兩個雜環(huán)在兩個位置相互連接而成的結(jié)構(gòu)單元的高分子化合物。
[0029]在某一方式中，所述摻雜區(qū)域所含的電子接受性化合物是三十六氟三十六氫[5，6]富勒烯、十六氟酞菁鋅、三[1，2_雙(三氟甲基)乙烷-1，2_] 二硫綸鑰、四氰基對苯醌二甲烷衍生物或?qū)Ρ锦苌铩?br> [0030]在某一方式中，所述摻雜區(qū)域所含的電子供給性化合物是四硫富瓦烯衍生物。
[0031 ] 本發(fā)明還提供具備本發(fā)明的有機(jī)薄膜晶體管的有機(jī)電致發(fā)光元件、電子標(biāo)簽或液晶顯示元件。
[0032]發(fā)明效果
[0033]根據(jù)本發(fā)明，因可提供場效應(yīng)遷移率高、通/斷比大、閾值電壓的漂移小的有機(jī)薄膜晶體管及具備這樣的有機(jī)薄膜晶體管的有機(jī)電致發(fā)光元件、電子標(biāo)簽及液晶顯示元件，故本發(fā)明極為有用?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0034]圖1是顯示涉及第1實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0035]圖2是顯示涉及第2實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0036]圖3是顯示涉及第3實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0037]圖4是顯示涉及第4實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0038]圖5是顯示涉及第5實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0039]圖6是顯示涉及第6實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0040]圖7是顯示涉及第7實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0041]圖8是顯示涉及第8實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0042]圖9是顯示涉及第9實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0043]圖10是顯示涉及第10實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0044]圖11是顯示涉及第11實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0045]圖12是顯示涉及第12實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0046]圖13是顯示涉及第13實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0047]圖14是顯示涉及第14實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0048]圖15是顯示涉及第15實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0049]圖16是顯示涉及第16實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0050]圖17是顯示涉及第17實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0051]圖18是顯示涉及第18實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0052]圖19是顯示涉及第19實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0053]圖20是顯示涉及第20實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0054]圖21是顯示涉及第21實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0055]圖22是顯示涉及第22實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0056]圖23是顯示涉及第23實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0057]圖24是顯示涉及第24實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0058]圖25是顯示涉及第25實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0059]圖26是顯示涉及第26實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0060]圖27是顯示涉及第27實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0061]圖28是顯示涉及第28實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0062]圖29是顯示涉及第29實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0063]圖30是顯示涉及第30實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0064]圖31是顯示涉及第31實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0065]圖32是顯示涉及第32實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0066]圖33是顯示涉及第33實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0067]圖34是顯示涉及第34實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0068]圖35是顯示涉及第35實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
[0069]圖36是顯示涉及第36實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的結(jié)構(gòu)的截面示意圖。
【具體實施方式】
[0070]以下，根據(jù)需要邊參照附圖邊對本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式進(jìn)行說明。需要說明的是，在【專利附圖】

【附圖說明】中，對同一要素標(biāo)上相同的符號，省略重復(fù)的說明。
[0071]〈有機(jī)薄膜晶體管〉
[0072]作為本發(fā)明的有機(jī)薄膜晶體管的代表例，可列舉出場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管。場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管優(yōu)選具備源電極及漏電極、成為它們之間的電流經(jīng)路的有機(jī)半導(dǎo)體層、控制通過電流經(jīng)路的電流量的柵電極以及配置在有機(jī)半導(dǎo)體層與柵電極之間的絕緣層，特別優(yōu)選源電極及漏電極與有機(jī)半導(dǎo)體層接觸而設(shè)置，且夾著與有機(jī)半導(dǎo)體層接觸的絕緣層而設(shè)置柵電極。
[0073]以下，對作為本發(fā)明的有機(jī)薄膜晶體管的代表例的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管參照附圖進(jìn)行具體說明。
[0074]圖1是涉及第1實施方式的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管的截面示意圖。該場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管在有機(jī)半導(dǎo)體層中使用了有機(jī)半導(dǎo)體材料的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管之中也具有通常的結(jié)構(gòu)。
[0075]圖1的場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管具備:基板1、在基板1上形成的柵電極4、以覆蓋柵電極4的方式在基板1上形成的絕緣層3、在絕緣層3上形成的源電極5及漏電極6、以覆蓋源電極5的至少一部分及漏電極6的至少一部分的方式形成的包含有機(jī)半導(dǎo)體材料的有機(jī)半導(dǎo)體層2。在有機(jī)半導(dǎo)體層2內(nèi)，具有摻雜區(qū)域7，其處于位于源電極5及源電極5的正上方的第1部分與位于漏電極6及漏電極6的正上方的第2部分之間，其不與上述任意的電極、上述第1部分及第2部分接觸，也不與有機(jī)半導(dǎo)體層2與絕緣層3接觸的面(即，絕緣層3的上面或有機(jī)半導(dǎo)體層2的下面)接觸且與有機(jī)半導(dǎo)體層2的與絕緣層3接觸的面相對置的面(即，有機(jī)半導(dǎo)體層2的上面)的一部分接觸，其在上述接觸區(qū)域形成并包含電子接受性化合物或電子供給性化合物。需要說明的是，作為有機(jī)半導(dǎo)體材料，可列舉出P型有機(jī)半導(dǎo)體材料和η型有機(jī)半導(dǎo)體材料。需要說明的是，為了簡便起見，在【專利附圖】

【附圖說明】中將紙面的上方稱為上，將下方稱為下，將截面圖所表示的圖的左右的邊界線稱為側(cè)面。
[0076]在場效應(yīng)型有機(jī)薄膜晶體管中，有機(jī)半導(dǎo)體層2成為源電極5與漏電極6之間的電流經(jīng)路(溝槽)。柵電極4通過施加電壓來控制從有機(jī)半導(dǎo)體層2中的通過電流經(jīng)路(溝槽)的電流量。在有機(jī)半導(dǎo)體層2中使用ρ型半導(dǎo)體材料時，通過對柵電極4施加負(fù)電壓，在有機(jī)半導(dǎo)體層2與絕緣層3的界面附近誘發(fā)產(chǎn)生空穴，電流發(fā)生流動。若相反地施加正電壓，有機(jī)半導(dǎo)體層2耗盡化，電流不流動。
[0077]作為提高有機(jī)半導(dǎo)體元件中的有機(jī)薄膜的載流子傳輸性的方法，有通過將電子接受性化合物或電子供給性化合物混合于有機(jī)半導(dǎo)體材料來進(jìn)行摻雜，提高載流子密度的方法。但是，在有機(jī)薄膜晶體管中，若將有機(jī)半導(dǎo)體層全部用電子接受性化合物或電子供給性化合物摻雜，則即使使柵電壓變化也不能良好地調(diào)節(jié)載流子量，有不能作為開關(guān)元件起作用的情況、閾值電壓大幅變化，變得不能低電壓驅(qū)動的情況。
[0078]為了解決該問題，在本發(fā)明中，在有機(jī)半導(dǎo)體層的內(nèi)部，在特定的一部分區(qū)域進(jìn)行摻雜。進(jìn)行摻雜的區(qū)域，即摻雜區(qū)域，例如，參照用相對于其長度方向垂直的面將像圖1那樣的有機(jī)薄膜晶體管剖切而得的截面圖，補(bǔ)充關(guān)于下面的配置的條件。
[0079]首先，在有機(jī)半導(dǎo)體層的內(nèi)部中，將位于源電極的正上方或正下方的部分作為第1部分，位于漏電極的正上方或正下方的部分作為第2部分，與第1部分和第2部分不同的部分，例如位于被第1部分和第2部分所夾的中間的部分作為第3部分，此時，摻雜區(qū)域至少存在于第3部分。并且，摻雜區(qū)域不得與源電極接觸。而且，摻雜區(qū)域可以從第3部分向第1部分或第2部分伸長而存在。但是，摻雜區(qū)域不得從第3部分向第1部分及第2部分的兩個方向伸長而存在。另外，摻雜區(qū)域不得同時與第1部分與該第3部分的邊界及該第2部分與該第3部分的邊界接觸，不得同時包含兩條邊界。
[0080]此處，電極的正上方或正下方是指，從相對于有機(jī)半導(dǎo)體層的平面垂直的方向透視有機(jī)薄膜晶體管時，在有機(jī)半導(dǎo)體層的內(nèi)部，成為與電極重復(fù)的部分。在有機(jī)半導(dǎo)體層的內(nèi)部，與電極的上面或下面接觸的部分也被包含于電極的正上方或正下方的概念中。
[0081]另外，優(yōu)選在有機(jī)半導(dǎo)體層的內(nèi)部，摻雜區(qū)域不存在于位于源電極的正上方或正下方的部分。更具體而言，參照用相對于有機(jī)薄膜晶體管的長度方向垂直的面剖切的有機(jī)半導(dǎo)體層的截面，將包括位于源電極的正上方的部分或位于該源電極的正下方的部分及與該源電極的側(cè)面接觸的部分的區(qū)域作為第4部分，將與第4部分不同的部分作為第5部分，此時，摻雜區(qū)域設(shè)置于第5部分的至少一部分。通過像這樣做，有機(jī)薄膜晶體管的場效應(yīng)遷移率提高，斷態(tài)電流降低。
[0082]進(jìn)一步，摻雜區(qū)域更優(yōu)選在有機(jī)半導(dǎo)體層的內(nèi)部不存在于位于漏電極的正上方或正下方的部分。更具體而言，參照用相對于有機(jī)薄膜晶體管的長度方向垂直的面剖切的有機(jī)半導(dǎo)體層的截面，將包括位于源電極的正上方的部分或位于該源電極的正下方的部分、與源電極的側(cè)面接觸的部分、及位于漏電極的正上方的部分或位于漏電極的正下方的部分的區(qū)域作為第6部分，將與第6部分不同的部分作為第7部分，此時，在第7部分的至少一部分設(shè)置摻雜區(qū)域。通過像這樣做，有時斷態(tài)電流進(jìn)一步降低，閾值電壓的漂移降低。
[0083]作為電子接受性化合物，可列舉如:三十六氟三十六氫[5，6]富勒烯、十六氟酞菁鋅、三[1，2_雙(三氟甲基)乙烷-1，2_] 二硫綸鑰、四氰基對苯醌二甲烷(TCNQ)、四氰基對苯醌二甲烷衍生物、對苯醌、對苯醌衍生物、1，4_萘醌衍生物、聯(lián)萘醌衍生物及芴衍生物，優(yōu)選為四氰基對苯醌二甲烷(TCNQ)、四氰基對苯醌二甲烷衍生物、對苯醌、對苯醌衍生物、三十六氟三十六氫[5，6]富勒烯及三[1，2-雙(三氟甲基)乙烷-1，2_] 二硫綸鑰。
[0084]作為上述四氰基對苯醌二甲烷衍生物，可列舉如:5，6-四氟-7，7，8，8_四氰基對苯醌二甲烷(F4TCNQ)、三氟甲基四氰基對苯醌二甲烷(CF3TCNQ)、2，5-二氟四氰基對苯醌二甲烷(F2TCNQ)、一氟四氰基對苯醌二甲烷(FTCNQ)、四氰基乙烯(TCNE)及11，11，12，12-四氰基萘-2，6-醌二甲烷(TNAP)。
[0085]作為上述對苯醌衍生物，可列舉如:2，3- 二氯-5，6- 二氰基對苯醌(DDQ)、2，3_ 二溴-5，6- 二氰基對苯醌(DBDQ)、2，3- 二碘-5，6- 二氰基對苯醌(DIDQ)及2，3- 二氰基對苯醌(q(cn)2)。
[0086]作為上述1，4-萘醌衍生物，可列舉如:2，3- 二氰基-5-硝基-1，4_萘醌(DCNNQ)及 2，3- 二氰基-1，4-萘醌(DCNQ)。
[0087]作為上述聯(lián)萘醌衍生物，可列舉如:3，3’，5，5’-四叔丁基-4，4’-聯(lián)萘醌、3，5-二甲基-3’，5’-二叔丁基-4，4’-聯(lián)萘醌、4，4’-聯(lián)萘醌、3，3’，5，5'-四甲基_1，4_聯(lián)萘醌、3，3’，5，5’-四乙基-1，4-聯(lián)萘醌、3，3’，5，5’-四丁基-1，4-聯(lián)萘醌、3，3’，5，5’-四苯
基-1，4-聯(lián)萘醌。
[0088]作為上述芴衍生物，可列舉如9- 二氰基亞甲基_2，4，5，7_四硝基芴(DTENF)。
[0089]在電子接受性化合物中，從使有機(jī)薄膜晶體管的場效應(yīng)遷移率提高的觀點出發(fā)，優(yōu)選二十六氟二十六氫[5,6]富勒烯、十六氟酞菁鋒、二 [1，2_雙(二氟甲基)乙燒-1，2_]二硫綸鑰、四氰基對苯醌二甲烷衍生物及對苯醌衍生物。
[0090]作為上述電子供給性化合物，可列舉如四硫富瓦烯(TTF)及四硫富瓦烯衍生物。
[0091]作為上述四硫富瓦烯衍生物，可列舉如:雙(亞乙基二硫基)四硫富瓦烯(BEDT-TTF)、雙(亞甲基二硫基)四硫富瓦烯(BMDT-TTF)、雙(三亞甲基二硫醇)四硫富瓦烯(BTOT-TTF)及四甲基四硫富瓦烯(TMTTF)。
[0092]作為摻雜區(qū)域所含的電子接受性化合物或電子供給性化合物，因電子接受性越高則越可通過微量的混合來發(fā)揮效果，故優(yōu)選四氰基對苯醌二甲烷、5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基對苯醌二甲烷，更優(yōu)選5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基對苯醌二甲烷。
[0093]上述電子接受性化合物或上述電子供給性化合物可溶于有機(jī)溶劑時，可通過涂布法形成摻雜區(qū)域作為有機(jī)半導(dǎo)體層的一部分。[0094]包含電子接受性化合物或上述電子供給性化合物的摻雜區(qū)域7的厚度優(yōu)選為有機(jī)半導(dǎo)體層2的厚度的一半以下。
[0095]包含電子接受性化合物或上述電子供給性化合物的摻雜區(qū)域7的長度優(yōu)選為源電極5與漏電極6之間的長度以下，更優(yōu)選為源電極5與漏電極6之間的長度的一半以下。
[0096]對用于有機(jī)半導(dǎo)體層2、摻雜區(qū)域7的有機(jī)半導(dǎo)體材料進(jìn)行說明。
[0097]有機(jī)半導(dǎo)體層所用的有機(jī)半導(dǎo)體材料具有載流子傳輸性。此處，載流子傳輸性是指，在形成膜等結(jié)構(gòu)體時可以使電子、空穴等載流子在該結(jié)構(gòu)體內(nèi)移動的特性。作為有機(jī)半導(dǎo)體材料的一種形態(tài)的載流子傳輸性有機(jī)半導(dǎo)體化合物是具有可表現(xiàn)出這樣的載流子傳輸性的結(jié)構(gòu)或電子狀態(tài)的有機(jī)化合物。
[0098]作為載流子傳輸性有機(jī)半導(dǎo)體化合物，優(yōu)選為載流子傳輸性高分子化合物及載流子傳輸性低分子化合物。
[0099]接著，對用于有機(jī)半導(dǎo)體層、摻雜區(qū)域的載流子傳輸性低分子化合物進(jìn)行說明。
[0100]作為適宜的載流子傳輸性低分子化合物，可列舉出具有π共軛結(jié)構(gòu)的低分子化合物及多環(huán)芳香族化合物。作為具有η共軛結(jié)構(gòu)的低分子化合物，可列舉如包含后述的載流子傳輸性高分子化合物所具有的結(jié)構(gòu)、且聚苯乙烯換算的數(shù)均分子量不足8000的化合物。
[0101]作為多環(huán)芳香族化合物，可列舉如:萘、蒽、并四苯、紅熒烯、并五苯、苯并五苯、二苯并五苯、四苯并五苯、萘并五苯、并六苯、并七苯、并九苯(Nanoacene)、荷、突蒽、菲、蓮"、聯(lián)三苯、苯并蒽、藍(lán) 、苯并[c]藍(lán)(Flumilene,日文原文:7 ^ > >)、苯并蒽、花、蒽嵌蒽、靴二蒽、暈苯、苯并暈苯、二苯并暈苯、六苯并暈苯、苯并二暈苯、茈(Perylene)、三萘嵌二苯(Terrylene)、二花、四萘嵌三苯(Quaterrylene)、三亞萘、庚芬、卵苯、玉紅省、蒽酮紫、異蒽酮紫、循環(huán)蒽(Circumanthracene)、雙蒽烯(Bisanthene)、二苯駢[de，mn]稠四苯(Zethrene)、庚二苯駢[de, mn]稠四苯、皮蒽(7 )、凱庫勒烯(kekulene)、三聚茚(truxene)、富勒烯(C60、C70, C60-PCBM, C70-PCBM 等)及這些化合物的衍生物。
[0102]多環(huán)芳香族化合物可以是含有雜原子的化合物。作為含有雜原子的多環(huán)芳香族化合物，可列舉如:苯并二噻吩、萘并二噻吩、蒽并二噻吩、四聯(lián)(二噻吩)(tetradithiophene)、五聯(lián)(二噻吩)(pentadithiophene)、六聯(lián)(二噻吩)(hexadithiophene)、二苯并喔吩、二苯并喔吩并二苯并喔吩、喔吩并喔吩、二喔吩并喔吩、四噻吩并苯、五噻吩并苯、二苯并呋喃、咔唑、二苯并噻咯、苯并二噻唑、萘并二噻唑、蒽并二噻唑、四聯(lián)(二噻唑)、五聯(lián)(二噻唑)、六聯(lián)(二噻唑)、噻唑并噻唑、四硫富瓦烯、二苯并硫代富瓦烯、二噻吩硫代富瓦烯、四氰基對苯醌二甲烷、四氰基萘醌二甲烷、萘四甲酸二酰亞胺、茈四甲酸二酰亞胺及這些化合物的衍生物。另外，酞菁、葉啉、四苯并卟啉等含有金屬的化合物、三苯胺及這些化合物的衍生物也被包含于含有雜原子的多環(huán)芳香族化合物。
[0103]作為化合物的衍生物，可列舉如:具有鹵原子或1價的基團(tuán)的化合物及化合物的醌衍生物。鹵原子及1價的基團(tuán)的具體例與后述的R1及R2所表示的鹵原子及1價的基團(tuán)的具體例相同。例如，作為并四苯的衍生物，可列舉出紅熒烯。另外，化合物的醌衍生物也被包含于化合物的衍生物。例如，作為并五苯的衍生物，可列舉出并五苯二酮。
[0104]作為載流子傳輸性低分子化合物，因可期待高場效應(yīng)遷移率，故優(yōu)選多環(huán)芳香族化合物，更優(yōu)選式(1)所表不的化合物。
[0105][化1]
【權(quán)利要求】
1.一種有機(jī)薄膜晶體管，其具備柵電極、柵極絕緣膜、源電極、漏電極和包含有機(jī)半導(dǎo)體材料的有機(jī)半導(dǎo)體層，該有機(jī)半導(dǎo)體層與該柵極絕緣膜、該源電極及該漏電極接觸，該有機(jī)半導(dǎo)體層在該有機(jī)半導(dǎo)體層的膜厚方向，具有:由位于該源電極的正上方的部分或位于該源電極的正下方的部分構(gòu)成的第1部分、由位于該漏電極的正上方的部分或位于該漏電極的正下方的部分構(gòu)成的第2部分、以及與第1部分及第2部分不同的第3部分，該有機(jī)半導(dǎo)體層包含:僅由該有機(jī)半導(dǎo)體材料構(gòu)成的非摻雜區(qū)域、含有該有機(jī)半導(dǎo)體材料且還含有電子接受性化合物或電子供給性化合物的摻雜區(qū)域，該摻雜區(qū)域的至少一部分包含于該第3部分，該摻雜區(qū)域不與該源電極接觸，該第1部分與該第3部分的邊界的一部分或全部、和該第2部分與該第3部分的邊界的一部分或全部不會同時包含于該摻雜區(qū)域。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)薄膜晶體管，其中，所述摻雜區(qū)域和有機(jī)半導(dǎo)體層的面即與柵極絕緣膜接觸的面相對置的面的一部分接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)薄膜晶體管，其中，所述摻雜區(qū)域是使用使電子接受性化合物或電子供給性化合物溶解于溶劑而成的溶液，利用印刷法所形成的區(qū)域。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3中任一項所述的有機(jī)薄膜晶體管，其中，所述有機(jī)半導(dǎo)體層所含的有機(jī)半導(dǎo)體材料是具有兩個雜環(huán)在兩個位置相互連接而成的結(jié)構(gòu)單元的高分子化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的有機(jī)薄膜晶體管，其中，所述摻雜區(qū)域所含的電子接受性化合物是三十六氟三十六氫[5，6]富勒烯、十六氟酞菁鋅、三[1，2_雙(三氟甲基)乙烷-1，2_] 二硫綸鑰、四氰基對苯醌二甲烷衍生物或?qū)Ρ锦苌铩?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1?4中任一項所述的有機(jī)薄膜晶體管，其中，所述摻雜區(qū)域所含的電子供給性化合物是四硫富瓦烯衍生物。
7.—種有機(jī)電致發(fā)光兀件，其具備權(quán)利要求1?6中任一項所述的有機(jī)薄膜晶體管。
8.—種電子標(biāo)簽，其具備權(quán)利要求1?6中任一項所述的有機(jī)薄膜晶體管。
9.一種液晶顯示元件，其具備權(quán)利要求1?6中任一項所述的有機(jī)薄膜晶體管。
【文檔編號】H01L29/786GK103733346SQ201280039616
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2012年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2011年8月22日
【發(fā)明者】岡地崇之, 上田將人 申請人:住友化學(xué)株式會社