(57)【要約】【課題】  有機薄膜トランジスタにおいて、ゲート絶縁膜上の電流チャネルにおけるスムーズなキャリアの移動を可能とし、高いキャリア移動度を実現する。【解決手段】  絶縁性基板１０と、絶縁性基板上に形成されたゲート電極１１と、ゲート電極１１上に形成されたゲート絶縁膜１２と、ゲート絶縁膜１２上に積層され、ゲート絶縁膜１２に接する界面近傍に電流チャネル１６を有する有機電子材料膜１３と、有機電子材料膜の電流チャネル１６に電流を流すためのソース電極１５およびドレイン電極１４と、を備え、電流チャネル１６に流れる電流を制御するゲート電極１２が、アモルファス金属よりなることを特徴とする有機薄膜トランジスタ。【選択図】          図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板上に形成されたゲート電極と、
前記ゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と
前記ゲート絶縁膜上に積層され、前記ゲート絶縁膜に接する界面近傍に電流チャネルを有する有機電子材料膜と、
前記有機電子材料膜の電流チャネルに電流を流すためのソース電極およびドレイン電極と、を備え、
前記電流チャネルに流れる電流を制御する前記ゲート電極が、アモルファス金属よりなることを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
【請求項２】
前記ゲート電極は、
ボロンを含むアモルファス金属合金であることを特徴とする請求項１に記載された有機薄膜トランジスタ。
【請求項３】
前記ソース電極および前記ドレイン電極は、
前記ゲート絶縁膜上に形成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項４】
前記ソース電極および前記ドレイン電極は、
前記ゲート絶縁膜上に積層された前記有機電子材料膜上に形成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項５】
有機電子材料膜の電流チャネルを流れる電流をゲート電極で制御する有機薄膜トランジスタの製造方法であって、
絶縁性基板上にアモルファス金属よりなるゲート電極を形成するステップと、
前記ゲート電極の上にゲート絶縁膜を形成するステップと、
前記ゲート絶縁膜の上に前記有機電子材料膜を形成するステップと、
を備えることを特徴とする有機薄膜トランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機電子材料を用いた有機薄膜トランジスタおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報機器用のフラットディスプレイの普及が目覚しい。このうち液晶ディスプレイは、液晶の光シャッター機能によりバックライトの光をｏｎ／ｏｆｆ制御し、カラーフィルターを用いて色彩を得る。これに対し、有機ＥＬディスプレイ（あるいは有機ＬＥＤディスプレイ）では各画素が個々に発光する（すなわち、自発光する）ため、視野角が広いという利点があるばかりでなく、バックライトが不要であることから薄型化が可能になり、かつフレキシブルな基板上に形成が可能である等、多くの利点を持っている。このため、有機ＥＬディスプレイは次世代のディスプレイとして期待されている。
【０００３】
これらのディスプレイパネルの駆動方式は、大別して２つの種類に分けることができる。第一の駆動方式は、パッシブマトリックス型（あるいは、デューティー駆動方式、単純マトリックス方式）と呼ばれているものである。これは、複数のストライプ電極が行と列にマトリックス状に組み合わされ、行電極と列電極のそれぞれの交点に位置する画素を行電極と列電極に加えた駆動信号により発光させる。発光制御のための信号は、通常、行方向には１行毎に時系列で走査され、同一行の各列には同時に印加される。各画素には通常はアクティブ素子を設けず、行の走査周期のうち各行のデューティー期間にのみ発光制御するようにした方式である。
【０００４】
第二の駆動方式は、各画素にスイッチング素子を持ち、行の走査周期内にわたって発光が可能なアクティブマトリックス型と呼ばれるものである。例えば、１００行×１５０列のパネル全面を１００Ｃｄ／ｍ２の表示輝度で発光させる場合を想定する。この場合、アクティブマトリックス型では各画素は基本的に常時発光しているため、画素の面積率や各種の損失を考慮しない場合には、１００Ｃｄ／ｍ２で発光させれば良い。しかし、パッシブマトリックス型で同じ表示輝度を得ようとすると、各画素を駆動するデューティー比が１／１００になり、そのデューティー期間（選択期間）のみが発光時間となるため、発光時間内の発光輝度を１００倍の１００００Ｃｄ／ｍ２とする必要がある。
【０００５】
ここで、発光輝度を増すためには発光素子に流す電流を増大させればよい。しかし、例えば有機ＥＬ発光素子においては電流を増大させるとともに発光効率が低下することが知られている。この効率の低下により、アクティブマトリックス型の駆動方式とパッシブマトリックス型の駆動方式を同じ表示輝度で比較した場合、パッシブマトリクス型では相対的に消費電力が大きくなる。また、有機ＥＬ素子に流す電流を増すと、発熱等による材料の劣化が生じやすく、表示装置の寿命が短くなるという不都合がある。一方、これらの効率及び寿命の観点から最大電流を制限すると、同じ表示輝度を得るために発光期間を長くする必要が生じる。しかしながら、パッシブマトリックス型駆動方式での発光時間を定めるデューティー比はパネルの行数の逆数であることから、発光期間の延長は、表示容量（駆動ライン数）の制限に結びつく。これらの点から、大面積、高精細度のパネルを実現するにはアクティブマトリックス型の駆動方式を用いる必要があった。
【０００６】
図２は、アクティブマトリックス型有機ＥＬディスプレイのユニットセルの等価回路を示している。等価回路は、図に示すように２つの有機薄膜トランジスタ（ＴＦＴ１２０、１３０）と、有機ＥＬ素子１１０、およびキャパシタ１０６で構成されている。Ｙ１列電極１１７とＸ４行電極１０４との間に印加される電圧により、有機ＥＬ素子１１０と、有機ＥＬ素子１１０に直列に配置されたＴＦＴ１３０を駆動する。ＴＦＴ１３０のゲートはキャパシタ１０６に接続されており、キャパシタ１０６の電圧によりＴＦＴ１３０がＯＮ/ＯＦＦされ、有機ＥＬ素子の発光/非発光を制御する。一方、キャパシタ１０６はＴＦＴ１２０を介して充電され、ＴＦＴ１３０のゲートに加わる電圧が変化する。Ｙ２列電極１１６は、ＴＦＴ１２０を駆動する電圧を印加し、ＴＦＴ１２０は、Ｘ３行電極１０３からゲートに加えられるタイミング信号によりＯＮ/ＯＦＦされる。このように、有機ＥＬ素子を制御する２つの有機薄膜トランジスタは、有機ＥＬディスプレイの応答特性を左右する重要な要素である。
【０００７】
大面積、高精細度に適したアクティブマトリックス型の駆動方式では、画素のスイッチング素子としてポリシリコンを用いた薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が最も広く用いられている。しかしながら、例えば、ポリシリコンを用いるＴＦＴを形成するプロセス温度は少なくとも２５０℃以上の高温であり、フレキシブルなプラスチック基板を用いることが困難である問題点がある。
【０００８】
こういった従来のディスプレイパネルが有する種々の問題点に対処するため、従来から有機薄膜トランジスタ素子を用いる事が提案されている。例えば特開２００１-２５０６８０号（特許文献１）には有機薄膜トランジスタにより画素の駆動制御を行う事が開示されている。この開示によれば、駆動素子が有機材料により構成されるため、低温での製造プロセスが可能であり、従ってフレキシブルなプラスチック基板を用いることが可能となる。また、安価な材料やプロセスを選定できるため低コスト化も可能となる。
【０００９】
【特許文献１】特開２００１-２５０６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、このような有機薄膜トランジスタにおいては以下の問題があった。
【００１１】
有機薄膜トランジスタの代表的な構造は図３に示すようなボトムコンタクトと呼ばれるものと、図４に示すようなトップコンタクトと呼ばれるものに大別される。図３に示すボトムコンタクト構造においてはゲート絶縁膜１２上にソース電極１５とドレイン電極１４が直接、あるいは接着層を介して形成され、その後、有機電子材料膜１３が形成されてなる。一方、図４に示すトップコンタクト構造においては、ゲート絶縁膜１２上に有機電子材料膜１３が形成された後、その上にソース電極１５とドレイン電極１４が形成される。いずれの場合もゲート電極１１に印加されるゲート電圧により、有機電子材料膜１３のゲート絶縁膜１２に接した部分にキャリア（電子または正孔）が集められ、そのキャリアがソース電極１５とドレイン電極１４の間に印加された電圧により移動することにより電流が流れる。このソース電極１５とドレイン電極１４の間の電流経路は電流チャネル１６と呼ばれるものである。電流チャネル１６は、通常ゲート絶縁膜１２に接した有機電子材料膜１３を構成する分子の数個分の長さに相当する極薄い領域に形成される。
【００１２】
これらの有機薄膜トランジスタは、ガラスやプラスチック等の絶縁性材料を基板１０とし、ゲート電極１１としては、各種の金属薄膜が多く用いられる。従来、アルミニウム、タンタル、金、クロム等の金属薄膜が多く用いられており、真空蒸着やスパッタなどの方法により形成される。また、これらのゲート電極１１の上に、各種酸化物や高分子よりなるゲート絶縁膜１２が、スパッタ、ＣＶＤ、塗布などの方法により形成される。また、ゲート電極１１が金属の場合は、これを適切な方法で酸化、もしくは陽極酸化し、その酸化膜をゲート絶縁膜１２とすることもできる。
【００１３】
上記の有機薄膜トランジスタにおいて、ゲート電極１１として形成された金属薄膜は多結晶性であり、多くの結晶粒界を有する。このため、ゲート電極の表面形態は粗いものとなる。例えばゲート金属としてアルミニウムを用い、これをスパッタで形成した場合、表面の平均粗さは約３．０ｎｍ、凹凸の最大値は約４０．０ｎｍであった。このゲート電極の上に形成されるゲート絶縁膜は、凡そ５０〜１００ｎｍの厚さであるが、その表面にはゲート電極の凹凸が反映され、若干は平坦化されるものの、ゲート電極とほぼ同程度の表面粗さとなる。
【００１４】
一方でキャリアが流れる電流チャネル１６の厚さは分子数個分であり、例えば代表的な有機電子材料であるペンタセンの場合、分子長が約１．５ｎｍであることから、電流チャネル１６の厚さは約５ｎｍと推定される。この結果、ゲート絶縁膜１２上の電流チャネル１６は、図５に示すように、ゲート絶縁膜１２の凹凸を反映した非平坦なものとなる。ソース電極とドレイン電極の間に印加された電界によりキャリアが走行する場合、この凹凸によって散乱をうけ、移動度が低下することになる。
【００１５】
このように、ゲート電極１１の表面粗さが、ソース電極１５とドレイン電極１４の間の電流チャネル１６の厚さ（数nm）に比して大きいため、キャリアが散乱を受け、有機電子材料本来のキャリア移動度が得られないという問題があった。
【００１６】
本発明は、上述の問題点に鑑み、ゲート絶縁膜上の電流チャネルにおけるスムーズなキャリアの移動を可能として、高いキャリア移動度を安定して実現する有機薄膜トランジスタおよびその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明に係る有機薄膜トランジスタは、絶縁性基板と、絶縁性基板上に形成されたゲート電極と、ゲート電極上に形成されたゲート絶縁膜と、ゲート絶縁膜上に積層され、ゲート絶縁膜に接する界面近傍に電流チャネルを有する有機電子材料膜と、有機電子材料膜の電流チャネルに電流を流すためのソース電極およびドレイン電極と、を備え、電流チャネルに流れる電流を制御するゲート電極が、アモルファス金属よりなることを特徴とする。
【００１８】
本発明によれば、ゲート電極をアモルファス金属とすることにより、ゲート電極の表面を平坦とすることができるので、ゲート電極上に形成されるゲート絶縁膜表面も平坦になる。これにより、ゲート絶縁膜と有機電子材料膜の界面に、キャリアの散乱が生じない電流チャネルを形成することができ、キャリアの移動度が高い有機薄膜トランジスタを実現することができる。また、有機電子材料としては、ペンタセン、テトラセン、アントラセンなど各種アセン系化合物の他、チオフェン、へキシチオフェン系ポリマー、ルブレン、フルオレンチオフェン系ポリマー、銅フタロシアニン、フラーレン等の材料が好適であるがそれに限定されるものではなく、多くの有機電子材料が適用可能である。
【００１９】
さらに、本発明に係る有機薄膜トランジスタにおいて、ゲート電極は、ボロンを含むアモルファス金属合金であることを特徴とする。これにより、表面粗さが小さいゲート電極を、容易に形成することができる。ボロンを金属に添加した場合、比較的少量の添加でアモルファス化が達成されるため、電気導電率など特性変化を最小限にとどめる事が可能で、好都合であるためである。ボロンの添加量の最適範囲は、組み合わせる金属により異なるが、得られる合金の電気伝導度と、薄膜の表面粗さを勘案して定めることが出来る。例えば、クロムにボロンを添加する場合は、ボロンの添加量は１％〜３０％、より好ましくは５％〜２５％の範囲が望ましい。また、ニッケルにボロンを添加する場合は、ボロンの添加量は５％〜２５％、より好ましくは５％〜１５％の範囲が望ましい。
【００２０】
また、本発明に係る有機薄膜トランジスタにおいて、ゲート絶縁膜は、シリコン、タンタル、アルミニウム、チタン、ストロンチウム、バリウムから選択された１つの金属の酸化物、または２以上の金属の混合酸化物などを挙げることができる。
【００２１】
本発明に係る有機薄膜トランジスタにおいて、ソース電極およびドレイン電極は、ゲート絶縁膜上に形成されていることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明に係る有機薄膜トランジスタにおいて、ソース電極およびドレイン電極は、ゲート絶縁膜上に積層された有機電子材料膜上に形成されていることを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る有機薄膜トランジスタの製造方法は、有機電子材料膜の電流チャネルを流れる電流をゲート電極で制御する有機薄膜トランジスタの製造方法であって、絶縁性基板上にアモルファス金属よりなるゲート電極を形成するステップと、ゲート電極の上にゲート絶縁膜を形成するステップと、ゲート絶縁膜の上に有機電子材料膜を形成するステップと、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、有機薄膜トランジスタにおいて、ゲート絶縁膜上の電流チャネルにおけるスムーズなキャリアの移動を可能とし、高いキャリア移動度を実現することが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。
【００２６】
本発明の有機薄膜トランジスタの構成を図１に示す。また、以下の説明は、図１の有機薄膜トランジスタの製造工程に従って行う。最初に、絶縁性基板であるガラス基板１０上にクロム−ボロン合金よりなるゲート電極１１を形成する。このゲート電極形成は、例えば、クロムを主成分とするクロム−ボロン合金のターゲットを取り付けたスパッタ装置にて、容易に行う事ができる。ターゲットは、形成されるクロム−ボロン合金が所定の組成となるように、ボロンの含有比率を決定して選択する。さらに、ターゲット上にボロンの小片を置くことにより微調整を行うことも可能である。別の合金形成方法として、例えば真空蒸着法を用いることも可能である。
【００２７】
次に、薄膜トランジスタを形成する領域において所定の形状となるように、スパッタ法、または真空蒸着法により形成されたクロム−ボロン合金膜をパターニングする。パターニンングは、フォトレジストを塗布して露光、現像を行った後、適切なエッチング液により不要部分を除去する通常のフォトプロセスにより行う。また、クロム−ボロン合金膜の形成時にシャドウマスクを基板に密着させて、所定形状の開口部分に合金膜を選択的に形成する方法や、予め基板上に塗布したフォトレジストに所定形状の開口を形成しておき、合金膜を形成した後にフォトレジストを剥離して所定の形状の合金膜を残すリフトオフ法などを、必要に応じて用いても良い。
【００２８】
その後、ゲート電極１１上に、ＳｉＯ２よりなるゲート絶縁膜１２を形成する。このゲート絶縁膜１２の形成も、上記のゲート電極１１と同様に、スパッタ法によって行う。さらに、形成したゲート絶縁膜１２のパターニングも、フォトリソグラフィにより容易に行うことができる。
【００２９】
次に、ソース電極１５、およびドレイン電極１４を、通常の薄膜トランジスタと同様に、真空蒸着法、またはスパッタ法による金属膜の形成、次いで、フォトリソグラフィを用いたパターニングを行って形成する。
【００３０】
最後に、有機電子材料膜を、真空蒸着法、またはインクジェット法、スピンコート法などにより形成して、図１に示した有機薄膜トランジスタの構造が完成する。
【００３１】
ゲート電極として用いることができるアモルファス金属を形成するためには、上記のクロム−ボロンのような合金を材料とすることが現実的である。合金がアモルファス相を形成するためには、合金を構成する元素の混合エンタルピーが負であり、かつ構成元素の原子半径比ｒ／Ｒが０．９以下、好ましくは０．８５以下であることが望ましい。
【００３２】
そのような組合せとしては、１）遷移金属−リン合金、２）遷移金属−ボロン合金、および３）遷移金属−ランタノイド合金を用いることができる。なお、ここで遷移金属とは、ランタノイドおよびアクチニウム系列を除く周期表第３族〜第１２族の元素を意味する（例えば、周期表の第４周期でいえば、Ｓｃ〜Ｚｎの元素である）。また、本明細書において、ランタノイドとは、原子番号５７（Ｌａ）〜７１（Ｌｕ）までの元素を意味する。本発明において好ましい遷移金属は、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｐｔ、Ｉｒ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｒｕを含み、特に好ましいものはＮｉおよびＣｒである。
【００３３】
このように、本発明においては、従来の有機薄膜トランジスタの問題点を回避し、電流経路のキャリア移動をスムーズにして、高い移動度を安定して実現するために、アモルファス金属からなるゲート電極を用いる。以下に実施の形態を詳述する。
【実施例１】
【００３４】
ガラス基板１０上に通常のスパッタによりクロム−ボロン合金（重量組成比９０：１０）よりなるゲート電極１１を形成した。厚さは８０ｎｍとした。次にゲート電極１１の上にＳｉＯ２よりなるゲート絶縁膜１２をスパッタにより形成した。膜厚は１００ｎｍとした。
【００３５】
上記の成膜に用いたスパッタ装置はＲＦマグネトロン方式であり、ターゲット寸法は４インチΦである。膜形成は、アルゴンガスの圧力１Ｐａ（０．７×１０−２ｔｏｒｒ）の条件で行い、クロム−ボロン合金の場合、ＲＦパワーを２００Ｗとし、ＳｉＯ２の場合は、２５０Ｗとした。成膜中の基板温度は、室温（２５℃）となるように制御した。
【００３６】
上記の条件で形成したゲート絶縁膜１２の上に、ソース電極１５とドレイン電極１４を金の蒸着膜で形成した。金蒸着膜の厚さは８０ｎｍ、ソース電極１５とドレイン電極１４の間のチャネル領域はチャネル長５０μｍ（ソース電極１５とドレイン電極１４の距離）、チャネル幅６００μｍ（ソース電極１５、ドレイン電極１４の幅）である。
【００３７】
次に、有機電子材料膜１３としてペンタセン（アルドリッチ社製）を真空蒸着法により、６０ｎｍの膜厚で成膜した。この時の基板温度は６０℃以下となるように制御した。
【００３８】
上記の成膜に用いた蒸着装置は拡散ポンプ排気で、蒸着は４×１０−４Ｐａ（３×１０−６ｔｏｒｒ）の真空度で行った。また、金、ペンタセンの蒸着は抵抗加熱方式により行い、成膜速度はそれぞれ１０ｎｍ／ｓｅｃ、０．４ｎｍ／ｓｅｃであった。なお、ペンタセン以外の成膜時の基板温度は、室温（２５℃）となるように制御した。
【実施例２】
【００３９】
ゲート電極の形成において、ターゲットをクロム−ボロン合金（重量組成比９７：３）とした以外は実施例１と同条件にて実施例２の試料を得た。
【実施例３】
【００４０】
ゲート電極の形成において、ターゲットをクロム−ボロン合金（重量組成比８５：１５）とした以外は実施例１と同条件にして実施例３の試料を得た。
【実施例４】
【００４１】
ゲート電極の形成において、ターゲットをニッケル−ボロン合金（重量組成比９０：１０）とした以外は実施例１と同条件にして実施例４の試料を得た。
【実施例５】
【００４２】
ゲート酸化膜として膜厚８０nmのＴａ２Ｏ５をスパッタ法により形成した以外は実施例１と同条件にして実施例５の試料を得た。
【００４３】
《比較例１》
ゲート電極の形成において、ターゲット材料をクロム単体とした以外は実施例１と同様にして比較例１の試料を得た。
【００４４】
《比較例２》
ゲート電極の形成において、ターゲット材料をニッケル単体とした以外は実施例１と同様にして比較例２の試料を得た。
【００４５】
《比較例３》
ゲート電極の形成において、ターゲットの材料をアルミニウム単体とした以外は実施例１と同様にして比較例３の試料を得た。
【００４６】
《比較例４》
ゲート電極の形成において、ターゲットの材料をクロム単体とした以外は実施例５と同様にして比較例３の試料を得た。
【００４７】
以上の実施例、比較例の試料を作製する過程で、ゲート電極、及びゲート絶縁膜の表面粗さ測定を行った結果を表１に示す。測定は、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）を用いて行った。表中のＲａは、測定領域の表面の平均粗さ、Ｒｍａｘは、測定領域における凹凸の最大値を意味する。また、これらの実施例、比較例の試料のトランジスタ特性から導出したキャリア移動度も表１に合わせて示す。各試料では、それぞれＰ型チャンネルのトランジスタ動作が確認された。
【表１】
2010073877.tif 000003
【００４８】
各実施例の試料において、ボロンの含有量の違い、および、ニッケルとクロムの違い、ゲート絶縁膜がＳｉＯ２とＴａ２Ｏ５で異なる点、を反映した結果となっておらず、表面の平均粗さＲａは同程度であり、比較例のデータに比して一桁小さな値となっていることがわかる。また、各比較例間におけるＲａの顕著な差は見られず、金属の種類に依存しないことがわかる。一方、Ｒｍａｘについても同様であり、各実施例において、比較例のレベルより一桁小さくなっている。これらの結果は、ボロンを含む合金で形成したゲート電極の表面が、単体の各金属で形成したゲート電極に比べて顕著に平坦化していることを示している。
【００４９】
また、ゲート電極の上に形成されたゲート絶縁膜の表面粗さＲａにおいて、各実施例の試料における値は、ゲート電極の表面粗さＲａの値と比べて有意差がなく、ゲート絶縁膜を形成した後においても、平坦性が保たれていることを示している。一方、各比較例において、ゲート絶縁膜の表面粗さＲａが、ゲート電極の表面粗さＲａより若干小さくなる傾向がみられるが、各実施例と比較して一桁大きいことに変わりはない。
【００５０】
実施例１ないし３の間で、スパッタターゲットのクロムに対するボロンの組成が３〜１５％変化しているが、これによるゲート電極、ゲート絶縁膜共に表面粗さＲａおよび凹凸の最大値Ｒｍａｘの有意差は見られない。また、実施例１と４の間では、合金の主成分がクロムとニッケルである点で異なるが、ゲート電極、ゲート絶縁膜のＲａおよびＲｍａｘにおいて差は見られない。
【００５１】
また、実施例１と５の間では、ゲート絶縁膜がＳｉＯ２とＴａ２Ｏ５である点で異なるが、ゲート絶縁膜のＲａおよびＲｍａｘにおいて有意差は見られない。
【００５２】
すなわち、ボロンを含むアモルファス合金によりゲート電極を形成することにより、ゲート電極の表面粗さが顕著に改善され、それに伴ってゲート酸化膜の表面粗さも著しく改善される。この傾向は、ボロンの含有量に依存せず、また合金の主成分である金属の種別によっても変化しない。この結果より、合金を構成する元素の種類、また組成に依存しないで、アモルファス相となる合金膜をゲート電極として用いれば、表面の顕著な平坦化を実現できることがわかる。
【００５３】
表１に示された各実施例におけるゲート絶縁膜の表面粗さは、電流チャネルの厚さ（ペンタセン：５ｎｍ）と比較しても一桁小さく、キャリアの移動度の改善が見込まれるレベルにある。表の右端の列に示された薄膜トランジスタのキャリア移動度のデータを見ると、表面が平坦化された各実施例の試料における移動度は、各比較例の試料の移動度に比べて３から４倍大きい値を示している。各実施例の移動度は、ペンタセンの固有の移動度である〜１．０にほぼ一致するレベルであり、アモルファス金属で形成したゲート電極を用いたことにより、ゲート酸化膜表面の平坦化の効果が顕著であることを示している。
【００５４】
このように、本発明により、有機薄膜トランジスタにおいて、ゲート絶縁膜上のチャネルとのキャリア移動をスムーズにし、高い移動度を実現することが出来た。
【００５５】
以上、本発明の好ましい実施例について詳述したが、本発明は上述した実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明における有機薄膜トランジスタの構成を示した説明図である。
【図２】有機薄膜トランジスタによる発光素子制御の等価回路を示す説明図である。
【図３】有機薄膜トランジスタの構造を示す説明図である。
【図４】有機薄膜トランジスタの構造を示す説明図である。
【図５】従来の有機薄膜トランジスタの構成を示した説明図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０：基板、
１１：ゲート電極、
１２：ゲート絶縁膜、
１３：有機電子材料膜
１４：ドレイン電極、
１５：ソース電極、
１６：電流チャネル
１０３：Ｘ３行電極、
１０４：Ｘ４行電極、
１０６：キャパシタ、
１１０：有機ＥＬ素子、
１１６：Ｙ２列電極、
１１７：Ｙ１列電極
１２０、１３０：有機薄膜トランジスタ
【図１】
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【図２】
2010073877.tif 000005
【図３】
2010073877.tif 000006
【図４】
2010073877.tif 000007
【図５】
2010073877.tif 000008