(57)【要約】【課題】有機半導体を用いた薄膜トランジスタおいて、チャネル側に有機半導体材料とソース電極およびドレイン電極の端部で段切れが生じないテーパ形状を持ったソース電極とドレイン電極を形成することができる有機半導体薄膜トランジスタ素子を提供することを課題とする。【解決手段】絶縁基板１０上にゲート電極１１、ゲート絶縁層１２、ソース電極１３、ドレイン電極１４および有機半導体層１５をこの順に備えた有機半導体薄膜トランジスタ素子１７において、ソース電極とドレイン電極の少なくともチャネル側のエッジ部に階段形状のテーパ部を持つことを特徴とする有機半導体薄膜トランジスタ素子。【選択図】図１
2020088026.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板上にゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極およびドレイン電極、および有機半導体層をこの順に備えた有機半導体薄膜トランジスタ素子において、ソース電極とドレイン電極の少なくともチャネル側のエッジ部に階段形状のテーパ部を持つことを特徴とする有機半導体薄膜トランジスタ素子。
【請求項２】
前記ソース電極およびドレイン電極は、一種以上の低抵抗金属から構成されることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子。
【請求項３】
前記ソース電極およびドレイン電極を構成する金属が銀であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子。
【請求項４】
前記ソース電極とドレイン電極の少なくともチャネル側の端部の階段形状は、２段以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子。
【請求項５】
前記ソース電極とドレイン電極の少なくともチャネル側の端部の階段１段のテーパ角度θは、３２°以上５７°以下であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子。
【請求項６】
前記ソース電極とドレイン電極の少なくともチャネル側の端部の階段１段の膜厚（蹴上部）は、０．０１〜０．１μｍであることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子。
【請求項７】
前記ソース電極とドレイン電極の少なくともチャネル側の端部の階段１段の幅（踏面部）は０．０１〜０．１μｍであることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子。
【請求項８】
前記ソース電極とドレイン電極の少なくともチャネル側の端部の総膜厚は、０．１〜０．５μｍであることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体をチャネル層とした薄膜トランジスタ素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体層にシリコン（ａ−Ｓｉ，ｐ−Ｓｉなど）を用いる薄膜トランジスタ素子以外に、有機半導体材料から成る薄膜を用いた電子デバイスの開発が精力的に行われており、その中でも、有機薄膜トランジスタといった有機エレクトロニクスデバイス（以下、単に、有機デバイスと略称する場合がある）が注目を浴びている。これらの有機デバイスの最終的な目標として、低コスト、軽量、可撓性、高性能を挙げることができる。有機半導体材料は、シリコンを中心とする無機材料と比較して、
（１）低温で、簡易なプロセスにて、大面積の有機デバイスを低コストで製造することができる。
（２）可撓性を有する有機デバイスを製造することが可能である。
（３）有機材料を構成する分子を所望の形態に修飾することで、有機デバイスの性能や物性を制御することができる。
といった種々の利点を有している。
【０００３】
一般的に有機薄膜トランジスタ素子は二つの構造に分けることができる。一つはソース電極及びドレイン電極を、有機物半導体層を形成した後に形成するトップコンタクト型であり、もう一つは有機物半導体層を、ソース電極及びドレイン電極を形成した後に形成するボトムコンタクト型である（例えば、非特許文献１参照）。
【０００４】
トップコンタクト型の有機薄膜トランジスタ素子は、ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ素子よりも、電極から有機半導体層へのキャリア注入での障壁や、電極と有機半導体層界面の接触抵抗が小さいという点において優れた特性を有している。しかし、例えば一般的な電極形成において用いられるようなエッチング処理などの溶液処理に弱く、有機半導体層を形成した後にこのような処理を用いることは難しく、複雑な回路構成には対応できないといった課題がある。また、トランジスタ素子の動作電圧を低くするには、ソース電極とドレイン電極の間隔で定められるチャネル長を１μｍ程度まで短くする必要があるが、エッチング処理の代わりに他の方法、例えばマスク蒸着法を用いた場合であっても数十μｍ程度が限界であり、これ以下に加工することは困難であるといった課題がある。
【０００５】
そこで、ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタの改良の重要性が向上している。
【０００６】
ボトムコンタクト型の有機薄膜トランジスタ素子においては、ソース電極およびドレイン電極の端部の段差に跨って有機半導体層が形成されるので、可撓性基板を曲げたりするとこの段差に起因して、ソース電極およびドレイン電極の段差に重なる部分で有機半導体層が切れる所謂「段切れ」(図４の１６）が発生し易い。段切れの発生は、有機半導体材料とソース電極およびドレイン電極との接続抵抗の増加の問題となる。有機半導体材料とソース電極およびドレイン電極との接続抵抗が増加すると、薄膜トランジスタ素子のオン電流が減少し、薄膜トランジスタ素子を動作させる上で所望の特性が得られないこととなり、薄膜トランジスタ素子の製造歩留りを大きく低下させる要因となる。
【０００７】
有機薄膜トランジスタ素子の電極（ゲート電極も含む）を形成する材料としては一般的に銀電極が用いられている（非特許文献２、３参照）。段切れに起因する問題解決の為に、ゲート絶縁層上に形成するソース電極およびドレイン電極のエッジ部にテーパ部を設けることは有効な方法である。例えば、ソース電極とドレイン電極のチャネル側にテーパ部を有した構造が開示されている（特許文献１参照）。しかしながら、ソース電極とドレイン電極のエッジ部にテーパを設けても、テーパが所望形状でない場合は、有機半導体層とソース電極およびドレイン電極の接触面積が増加せず、密着性は改善せずに、段切れが発生する問題は依然として残る。ソース電極とドレイン電極のエッジ部のテーパ角を小さくすると、有機半導体層とソース電極およびドレイン電極のエッジ部の接触面積は大きくなり、密着性は向上するが、ソース電極およびドレイン電極の先端部が薄くなり、ゲート絶縁膜とソース電極およびドレイン電極の密着性が悪化することから、基板を曲げた際に、界面剥離が生じ、特性が悪くなるという欠点がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−６６５１０号公報
【非特許文献】
【０００９】
【非特許文献１】Ｃ．Ｄ．Ｄｉｍｉｔｒａｋｏｐｏｕｌｏ，Ｐ．Ｒ．Ｌ．Ｍａｌｅｎｆａｎｔ、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２００２、１４、９９
【非特許文献２】Ｐｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｎａｔｉｏｎａｌ  Ａｃａｄｅｍｙ  ｏｆ  Ｓｃｉｅｎｃｅｓ  ｏｆ  ｔｈｅ  Ｕｎｉｔｅｄ  Ｓｔａｔｅｓ  ｏｆ  Ａｍｅｒｉｃａ  Ｖｏｌ．１５  Ｎｏ．１３、４９７６（２００８）
【非特許文献３】Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ  Ｌｅｔｔｅｒｓ  ９５、２５３３０２（２００９）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、有機半導体を用いた薄膜トランジスタ素子において、ソース電極およびドレイン電極の少なくともチャネル側のエッジ部が、有機半導体層やゲート絶縁層との密着性を向上すると共に、段切れの発生を解消する上で好適な形状である有機半導体薄膜トランジスタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項１に記載の発明は、絶縁基板上にゲート電極、ゲート絶縁層、ソース電極およびドレイン電極、および有機半導体層をこの順に備えた有機半導体薄膜トランジスタ素子において、ソース電極とドレイン電極の少なくともチャネル側のエッジ部に階段形状のテーパ部を持つことを特徴とする有機半導体薄膜トランジスタ素子である。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記ソース電極およびドレイン電極は、一種以上の低抵抗金属から構成されることを特徴とする請求項１に記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子である。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、前記ソース電極およびドレイン電極を構成する主金属が銀であることを特徴とする請求項１または２に記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子である。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、前記ソース電極とドレイン電極のチャネル側のエッジ部の階段形状は、２段以上であることを特徴とする請求項１〜３に記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子である。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、前記ソース電極とドレイン電極のチャネル側のエッジ
部の階段１段のテーパ角度θは、３２°以上５７°以下であることを特徴とする請求項１〜４に記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子である。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、前記ソース電極とドレイン電極のチャネル側のエッジ部の階段1段の膜厚（蹴上部１９）は、０．０１〜０．１μｍであることを特徴とする請求項１〜５に記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子である。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、前記ソース電極とドレイン電極のチャネル側のエッジ部の階段１段の幅（踏面部２０）は０．０１〜０．１μｍであることを特徴とする請求項１〜６に記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子である。
【００１８】
また、請求項８に記載の発明は、前記ソース電極とドレイン電極のチャネル側のエッジ部の総膜厚は、０．１〜０．５μｍであることを特徴とする請求項１〜７に記載の有機半導体薄膜トランジスタ素子である。
【発明の効果】
【００１９】
ソース電極とドレイン電極の少なくともチャネル側のエッジ部に階段形状を持たせることにより、有機半導体層やゲート絶縁層との密着性を向上すると共に、段切れの発生を解消する上で好適となり、それらの電極のチャネル側に段切れが生じなくなるため、有機半導体層とソース電極およびドレイン電極との接続抵抗が増加せず、そのことにより、有機半導体薄膜トランジスタ素子のオン電流が減少する問題を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の有機半導体薄膜トランジスタ素子の一例の断面構造を示す概略断面図。
【図２】本発明のソース電極とドレイン電極のチャネル側の端部の階段形状を示す概略断面図。
【図３】本発明の有機半導体薄膜トランジスタ素子のＩｄs−Ｖｇs特性の一例を示すグラフ。
【図４】従来の有機半導体薄膜トランジスタ素子の断面構造の一例を示す概略断面図。
【図５】従来の有機半導体薄膜トランジスタ素子のＩｄs−Ｖｇs特性の一例を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。実施の形態において、同一構成要素には同一符号を付け、実施の形態間において重複する説明は省略する。
【００２２】
図１に本発明の有機半導体薄膜トランジスタ素子の一例を示す。絶縁基板１０上にゲート電極１１、ゲート絶縁層１２、ソース電極１３およびドレイン電極１４、有機半導体層１５をこの順に備えたボトムゲート−ボトムコンタクト構造の有機半導体薄膜トランジスタ素子１７である。
【００２３】
本発明の絶縁基板１０として樹脂基板を用いることができる。樹脂基板の場合、例えば、ポリイミド、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリエチレンサルファイド、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリオレフィン、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、シクロオレフィンポリマー、ポリエーテルサルフェン、トリアセチルセルロース、ポリビニルフルオライドフィルム、エチレン-テトラフルオロエチレン共重合樹脂、ガラス繊維強化アクリル樹脂フィルム、ガラス繊維強化ポリカーボネート、フッ素系樹脂、環状ポリオレフィン系樹脂等を使用することができる。これらの基板は単独で使用することもでき、二種以上を積層した複合基板を使用することもできる。
【００２４】
本発明のゲート電極１１には、電圧を印加することで有機半導体層にキャリアを誘起させることができるものであって、導電性を有する限りにおいて限定されるわけではないが、例えば金（Ａｕ）、プラチナ（Ｐｔ）、銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、クロム（Ｃr）、モリブデン（Ｍｏ）等の低抵抗金属材料を好適に用いることができる。またゲート電極の厚さとしては、限定されるわけではないが、例えば０．０１μｍ以上１μｍ以下の範囲内にあることが望ましく、より望ましくは０．１μｍ以上０．５μｍ以下の範囲内である。
【００２５】
本発明のゲート電極１１の形成手法は、ゲート電極１１を形成できる限り限定されるわけではないが、例えば真空蒸着法、スパッタリング法を好適に用いることができる。望ましい配線パターンを得るためには、その後、さらにフォトリソグラフィ法及びエッチング法を用いることが好適である。
【００２６】
本発明のゲート絶縁層１２としては、例えば、ポリビニルフェノール、ポリメタクリル酸メチル、ポリイミド、ポリビニルアルコール、パリレン、フッ素樹脂、エポキシ樹脂などの高分子溶液、アルミナやシリカゲル等の粒子を分散させた溶液、または酸化シリコン、窒化シリコン、シリコンオキシナイトライド、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化イットリウム、酸化ハフニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン等の無機材料の前駆体溶液を使用することができる。これらの溶液をスピンコート法やスリットダイコート法等を用いてゲート電極１１が形成された絶縁基板１０上に塗布し、焼成することにより、絶縁基板１０上にゲート電極１１が形成され、更にその上にゲート絶縁層１２が形成された構造を形成することができる。また、ゲート絶縁層１２の形成方法としては、各種の印刷方法を採用することができる。
【００２７】
本発明のソース電極１３は、ドレイン電極１４との間に電界を印加し、有機半導体層７にキャリアを注入することができるものであり、本発明のドレイン電極１４は、ソース電極１３との間に電界を印加し、有機半導体層７からキャリアを流れ込ませることができるものである。ソース電極１３、ドレイン電極１４は、構成において同じものを採用することができ、導電性を有する限りにおいて限定されるわけではないが、Ａｕ、Ｐｔ、Ａｇ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｍｏの低抵抗金属から一種以上を含む材料を好適に用いることができる。例えば、仕事関数の関係（電極焼成温度に対するトランジスタのコンタクト抵抗が示す傾向が、物質内にある電子を一個外へ取り出すのに必要な最小エネルギーである仕事関数の変化が示す傾向と一致する）からＡｇであることが望ましい。なお、ソース電極１３、ドレイン電極１４の厚さとしては、限定されるわけではないが、例えば０．０１μｍ以上１μｍ以下の範囲内にあることが望ましく、より望ましくは０．１μｍ以上０．５μｍ以下の範囲内である。なお、ソース電極１３とドレイン電極１４は、ゲート絶縁膜１２を介してゲート電極１１と重畳するように形成されている。このようにすることで、ソース電極とドレイン電極の間のチャネル領域全体にゲート電極を対応させることができ、有機半導体層におけるキャリアの誘起を確実に行わせることができる。
【００２８】
なお、チャネルとは、ソース電極１３とドレイン電極１４の間に形成される凹部であり、有機半導体層７を形成する凹部のことを指す。チャネル長は図１の断面で示すように、この凹部のソース電極１３とドレイン電極１４の端部間の距離を指す。また、チャネル幅は、チャネル長と直交する方向のソース電極１３、ドレイン電極１４の自体の長さを指す。
【００２９】
チャネル長、チャネル幅は、有機半導体薄膜トランジスタ素子１７の要求性能にあわせて設計される。
【００３０】
本発明のソース電極１３、ドレイン電極１４の形成方法としては、これら電極を形成することができる限り限定されるわけではないが、チャネル側の端部に望ましい階段形状パターン１８を得るためには、例えば、フォトレジストを使ったリフトオフ法と、真空蒸着法またはスパッタリング法を用いて階段を１段ずつ重畳させることが好適である。
【００３１】
本発明の有機半導体層１５の材料としては、ポリチオフェン、フルオレンビチオフェン共重合体、およびそれらの誘導体のような高分子有機半導体材料、およびペンタセン、テトラセン、銅フタロシアニン、およびそれらの誘導体のような低分子有機半導体材料を用いることができる。また、カーボンナノチューブあるいはフラーレンなどの炭素化合物や半導体ナノ粒子分散液なども有機半導体層１５の材料として用いることができるが、これらに限定されるものではない。これらの有機半導体材料は、トルエンなどの芳香族系の溶媒に溶解又は分散させてインキ状の溶液又は分散液として用いることができる。溶媒に適当な分散剤や安定剤等の添加剤を加えてもよい。
【００３２】
本発明の有機半導体層１５は、金属イオンと結合する化合物を含有する。例えばベンゾトリアール系またはトリアジン系の化合物が挙げられる。ベンゾトリアゾール系は、化学式（１）に示されるベンゾトリアゾールが基本形であり、他にメタノールの付加物である１Ｈ−ベンゾトリアゾール−１−メタノール（化学式（２））や、トリアゾール側にアルキル基を付加したもの（化学式（３））や、ベンゼン側にアルキル基を付加したものが挙げられる（化学式（４））。
【００３３】
トリアジンの基本骨格は化学式（５）に示されるものであり、例えば化学式（６）に示される２、４−ジアミノ−６−ビニル−Ｓ−トリアジン等が挙げられる。
【００３４】
【化１】
2020088026.tif 000003
【００３５】
【化２】
2020088026.tif 000004
【００３６】
【化３】
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【００３７】
【化４】
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【００３８】
【化５】
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【００３９】
【化６】
2020088026.tif 000008
【００４０】
ただし、化学式（３）〜（５）に於けるＲはアルキル基である。
【００４１】
有機半導体層１５の形成方法としては、グラビア印刷、オフセット印刷、スクリーン印刷およびインクジェット法など、公知の印刷方法や各種の塗布方法を用いることができる。一般に、上記の有機半導体に関しては、溶剤に対する溶解度が低いため、低粘度溶液の印刷に適したフレキソ印刷、転写印刷、インクジェット法、ディスペンサを用いることが望ましい。
【００４２】
階段形状のテーパ部１８の所望の形状は、フォトレジストを使ったリフトオフ法と真空蒸着法を繰返し用い、階段を１段ずつ重畳させて、階段数とテーパ角度θと階段１段の膜厚（蹴上部１９）と幅（踏面部２０）と総膜厚で調整することができる。
【００４３】
階段形状のテーパ部１８の段数は１段以上あれば、効果を奏する。また、踏面部２０の長さ（踏面部２０の露出の長さ）が長いと、有機半導体層７との接触面積が大きくなるため、段切れ抑制・防止効果が高くなると考えられる。実際には後述するように蹴上部１９
、踏面部２０の膜厚や段数、総膜厚などを勘案して決定する。
【００４４】
蹴上部１９の膜厚は、０．０１μｍ〜０．１μｍであることが好ましい。この範囲であれば、階段形状のテーパ部１８を持った電極として適している。０．０１μｍより薄いと、階段形状のテーパ部を作製するのが難しいということが発生する可能性が高く、０．１μｍより厚いと、階段数が減るので、段切れが発生する可能性が高く、好ましくない。
【００４５】
踏面部２０の膜厚は、０．０１μｍ〜０．１μｍであることが好ましい。この範囲であれば、階段形状のテーパ部１８を持った電極として適している。この範囲を外れると、有機半導体膜との密着性が悪くなるということが発生する可能性が高く、好ましくない。
【００４６】
また、階段形状のテーパ部１８のテーパ角度θは、図１、図２に示す場所の角度であり、３２°から５７°が好ましい。この範囲であれば、有機半導体膜との密着性が良好である。３２°より小さいと、階段形状のテーパ部１８を作製するのが難しいということが発生する可能性が高く、５７°より大きいと、有機半導体膜との密着性が悪くなるということが発生する可能性が高く、好ましくない。
【００４７】
以下、本発明に係る有機半導体薄膜トランジスタ素子の具体的な実施例について説明する。なお、本発明は各実施例に限るものではない。
【実施例】
【００４８】
次に、本発明の実施例について説明する。
＜実施例＞
【００４９】
実施例では図１に示すような有機半導体薄膜トランジスタ素子１７を作製する。
【００５０】
絶縁基板１０としてポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）フィルムを使用し、その上に、ゲート電極１１としてＭｏを使用し、スパッタリング法とフォトリソグラフィ法を用いて幅１００μｍ、長さ３００μｍゲート電極１１のパターンを形成し、膜厚１００ｎｍのゲート電極１１を作製する。次に、ゲート絶縁層１２となるポリビニルフェノールを含む溶液を、ゲート電極１１を含む絶縁基板１０上にフレキソ印刷法により塗布し、１８０℃で1時間ベーク後、膜厚１μｍのゲート絶縁層１２を得る。続いて、ゲート絶縁層１２上に、図２の概略断面図の形状になるようにフォトレジストを使ったリフトオフ法と真空蒸着法により、階段形状のテーパ部１８を設けたソース電極１３及びドレイン電極１４を形成する。階段形状のテーパ部の所望の形状は、フォトレジストを使ったリフトオフ法と真空蒸着法を繰返し用い、階段を１段ずつ重畳させて、階段数とテーパ角度θと階段1段の膜厚（蹴上部１９）と幅（踏面部２０）と総膜厚で調整することができる。本実施例の場合は、階段数：５段、テーパ角度θ：５７°、階段１段の膜厚（蹴上部１９）：２０ｎｍ、幅（踏面部２０）：２０ｎｍになるように調整し、総膜厚１００ｎｍのソース電極１３及びドレイン電極１４を得る。さらにソース電極１３及びドレイン電極１４上にペンタフルオロチオフェノールをイソプロピルアルコールで１重量％に希釈した溶液に３０分浸漬させ、自己組織化単分子膜を形成する。最後に有機半導体材料である６、１３−ビス（トリイソプロピルシリルエチニル）ペンタセンをテトラリンで２重量％になるように溶解させた溶液に、ベンゾトリアゾール系化合物を半導体材料（固形分）と重量比１．５：１として添加したインキを、凸版印刷法を用いて、ソース電極１３及びドレイン電極１４上の一部を覆うようにしてソース電極とドレイン電極間に印刷し、１００℃で６０分乾燥させて、膜厚３０ｎｍの有機半導体層１５を形成する。
【００５１】
作製したトランジスタのチャネル長は１０μｍ、チャネル幅は２００μｍである。
【００５２】
このようにして作製した有機半導体薄膜トランジスタ素子の電流（Ｉds
）−電圧特性（Ｖgs）特性を測定した結果を図３に示した。ここで、Ｉdsは、ソース電極−ドレイン電極間電流であり、Ｖgsは、ソース電極を基準としてゲート電極に印加した電圧である。このグラフから、ＯＮ電流は、ディスプレイを駆動させる際の電圧であるＶgsが−２０Ｖで１０-6Ａ（アンペア）程度であることが分る。
【００５３】
＜比較例＞
比較例として、図４に示したような有機半導体薄膜トランジスタ素子１７を作製する。
【００５４】
作製方法としては、実施例に示した作製方法のうち、ゲート絶縁層１２の上に形成するソース電極１３とドレイン電極１４の形成を、Ａｇを成膜した後、フォトリソ方式でパターニングする以外は、同じ作製方法と同じ条件になるように作製する。この場合のソース電極１３とドレイン電極のパターン端部の絶縁基板１０に近い部位の断面形状は、表面にほぼ直交する切り立った断面形状となり、またパターン端部の電極の表面に近い部位の断面も、電極の表面にほぼ直交する断面形状となる。そのため、図４に模式的に示したように、ソース電極１３とドレイン電極１４の有機半導体薄膜トランジスタ素子１７のチャネル側の端部には、有機半導体層１５が薄くなった部位に段切れ１６が発生する。この有機半導体薄膜トランジスタ素子１７の電流（Ｉds）−電圧特性（Ｖgs）特性を測定した結果を図５に示した。このグラフから、オン電流は、ディスプレイを駆動させる際の電圧であるＶgsが−２０Ｖで１０-7Ａ（アンペア）程度であることが分る。
【００５５】
以上の結果から、本発明の有機半導体薄膜トランジスタ素子のオン電流は、従来の方法で作製する有機半導体薄膜トランジスタ素子より１桁近く大きい値が得られることが分る。これは、本発明の有機半導体薄膜トランジスタ素子においては、有機半導体薄膜がソース電極およびドレイン電極の端部において段切れを起こさないため、有機半導体薄膜と電極との接続抵抗が小さくなるためであると考えられる。
【符号の説明】
【００５６】
１０  絶縁基板
１１  ゲート電極
１２  ゲート絶縁層
１３  ソース電極
１４  ドレイン電極
１５  有機半導体層
１６  段切れ
１７  有機半導体薄膜トランジスタ素子
１８  段形状パターン（階段形状のテーパ部）
１９  蹴上部
２０  踏面部
【図１】
2020088026.tif 000009
【図２】
2020088026.tif 000010
【図３】
2020088026.tif 000011
【図４】
2020088026.tif 000012
【図５】
2020088026.tif 000013