(57)【要約】【課題】電子デバイスを構成する有機分子分解を抑制する。【解決手段】電子デバイスは、有機分子３０５を構成要素とする電子デバイスであって、有機分子３０５の外周部は撥水性である。電子デバイスの構成としては、例えば、集積回路基板３００の上にゲート絶縁膜３０２が形成され、該ゲート絶縁膜３０２の上に、ゲート電極３０１の上側部分を介して対向するようにソース電極３０３及びドレイン電極３０４が形成されていると共に、ソース電極３０３とドレイン電極３０４とを接続するように有機分子３０５が設けられている。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機分子を構成要素とする電子デバイスであって、前記有機分子の外周部は撥水性であることを特徴とする電子デバイス。
【請求項２】
前記有機分子は、その外周部に撥水性の基を有することを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項３】
前記撥水性の基は、フッ素を含む基であることを特徴とする請求項２に記載の電子デバイス。
【請求項４】
前記有機分子の少なくとも一方の端部は、前記基板の表面に形成された電極に接合されていることを特徴とする請求項１に記載の電子デバイス。
【請求項５】
前記基板は、前記電極に接続され且つ前記有機分子に対して電気信号を入力又は出力する配線を有していることを特徴とする請求項４に記載の電子デバイス。
【請求項６】
有機分子を構成要素とする電子デバイスであって、前記有機分子の外周部は電気的に絶縁性であることを特徴とする電子デバイス。
【請求項７】
前記有機分子は、その外周部に絶縁性の基を有することを特徴とする請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項８】
前記絶縁性の基は、アルキル鎖を含む基であることを特徴とする請求項７に記載の電子デバイス。
【請求項９】
前記有機分子の少なくとも一方の端部は、前記基板の表面に形成された電極に接合されていることを特徴とする請求項６に記載の電子デバイス。
【請求項１０】
前記基板は、前記電極に接続され且つ前記有機分子に対して電気信号を入力又は出力する配線を有していることを特徴とする請求項９に記載の電子デバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機分子を有する電界効果型トランジスタ等の電子デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、半導体を用いる電子集積回路の高集積化の進展に伴って、トランジスタのサイズも微細化されてきており、現在では、１０ｎｍのゲート長を有するトランジスタの動作が確認されている。
【０００３】
しかしながら、ゲート長が１０ｎｍ以下であるトランジスタを有する電子集積回路においては、ゲート寸法として１ｎｍ以下の精度が要求されるので、トランジスタの微細加工が困難になってきている。
【０００４】
そこで、トランジスタの微細化の課題を克服するために、有機分子を用いたトランジスタが提案されている。例えば、Nature Vol.413の713ページに記載されている論文「Self-assembled monolayer organic field-effect transistors」によると、図７に示されるような有機分子を構成要件とするトランジスタが提案されている。
【０００５】
図７に示すように、段差部を有するシリコン基板１０の上に、段差部を覆うようにシリコン酸化膜よりなるゲート絶縁膜１１が形成されている。ゲート絶縁膜１１の上における段差部の下側の面にソース電極１２が形成され、該ソース電極１２の上に有機分子膜１３が形成されている。そして、有機分子膜１３の上面から段差部を介して、ゲート絶縁膜１１の上における段差部の上側の面に掛けてドレイン電極１４が形成されている。
【０００６】
このトランジスタにおいては、シリコン基板１０にゲート電圧を印加しなければ、有機分子膜１３に電流が流れないため、トランジスタはオフ状態になる一方、シリコン基板１０にゲート電圧を印加すると、ソース電極１２から有機分子膜１３を介してドレイン電極１４に電流が流れるため、トランジスタはオン状態になるので、トランジスタとしての動作を行なう。このトランジスタにおいては、ゲート長は有機分子の長さつまり有機分子膜１３の厚さに相当し、有機分子の長さを１０ｎｍ以下に制御することは容易である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述の有機分子トランジスタでは、有機分子の安定性に問題がある。より詳しくは、電子デバイスを構成する有機分子は、その周囲に存在する、水、酸素又は活性酸素の影響により分解し易いということである。このため、長期間に亘って安定なトランジスタ性能を得るのは困難である。この問題は、有機分子トランジスタを集積化した状態でパッケージに実装し、最終的にチップとして製品化する際に特に重要となる。
【０００８】
前記に鑑み、本発明は、電子デバイスを構成する有機分子が長期にわたって絶縁性を保持できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第１の電子デバイスは、有機分子を構成要素とする電子デバイスを対象とし、有機分子の外周部は撥水性である。
【００１０】
本発明に係る第１の電子デバイスによると、有機分子の外周部が撥水性であるため、有機分子に付着しようとする水ははじかれるので、有機分子の酸化を防止でき、これによって、有機分子が長期にわたって絶縁性を保持することができる。
【００１１】
第１の電子デバイスにおいて、有機分子は、その外周部に撥水性の基を有することが好ましい。
【００１２】
このようにすると、有機分子に付着しようとする水は確実にはじかれる。
【００１３】
この場合、撥水性の基は、フッ素を含む基であることが好ましい。
【００１４】
このようにすると、有機分子の外周部は強い撥水性を発揮することができる。
【００１５】
第１の電子デバイスは、有機分子の少なくとも一方の端部が基板の表面に形成された電極に接合されている場合に特に効果的である。すなわち、有機分子が基板の表面に露出している場合に有機分子の外周部を撥水性にすると、有機分子の酸化を確実に防止することができる。
【００１６】
有機分子の少なくとも一方の端部が電極に接合されている場合、基板は、電極に接続され且つ有機分子に対して電気信号を入力又は出力する配線を有していることが好ましい。
【００１７】
前記の目的を達成するため、本発明に係る第２の電子デバイスは、有機分子を構成要素とする電子デバイスを対象とし、有機分子の外周部が電気的に絶縁性である。
【００１８】
本発明に係る第２の電子デバイスによると、有機分子の外周部が電気的に絶縁性であるため、有機分子は静電気又はイオン物質等の外部からの影響を受けることがないので、電子デバイスの電気特性が長期にわたって安定する。
【００１９】
第２の電子デバイスにおいて、有機分子は、その外周部に絶縁性の基を有することが好ましい。
【００２０】
このようにすると、有機分子が静電気又はイオン物質等の影響を受ける事態を確実に防止できる。
【００２１】
この場合、絶縁性の基は、アルキル鎖を含む基であることが好ましい。
【００２２】
このようにすると、有機分子の外周部は強い絶縁性を発揮することができる。
【００２３】
第２の電子デバイスは、有機分子の少なくとも一方の端部が基板の表面に形成された電極に接合されている場合に特に効果的である。すなわち、有機分子が基板の表面に露出している場合に有機分子の外周部を絶縁性にすると、有機分子に対する静電気又はイオン物質等の影響を確実に防止することができる。
【００２４】
有機分子の少なくとも一方の端部が電極に接合されている場合、基板は、電極に接続され且つ有機分子に対して電気信号を入力又は出力する配線を有していることが好ましい。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る第１の電子デバイスによると、有機分子の外周部が撥水性であるため、有機分子に付着しようとする水ははじかれるため、有機分子の酸化を防止できるので、有機分子が長期にわたって絶縁性を保持することができる。
【００２６】
本発明に係る第２の電子デバイスによると、有機分子の外周部が電気的に絶縁性であるため、有機分子は静電気又はイオン物質等の外部からの影響を受けることがないので、電子デバイスの電気特性が長期にわたって安定する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態に係る電子デバイスについて、図１及び図２を参照しながら説明する。尚、図１は第１の実施形態に係る電子デバイスの断面構造を示し、図２は図１における要部の拡大断面構造を示している。
【００２８】
図１及び図２に示すように、基板内部に多層の金属配線が形成されている集積回路基板１００の表面部にはポリシリコン膜よりなるゲート電極１０１が形成されていると共に、集積回路基板１００の上には、ゲート電極１０１を覆うように、ジルコニウム酸化膜よりなり３ｎｍの厚さを有するゲート絶縁膜１０２が形成されている。
【００２９】
ゲート絶縁膜１０２の上には、ゲート電極１０１の上側部分を介して対向するようにソース電極１０３及びドレイン電極１０４が形成されていると共に、ソース電極１０３とドレイン電極１０４とを接続するように有機分子１０５が設けられており、これらソース電極１０３、ドレイン電極１０４及び有機分子１０５により、有機分子を構成要素とする電子素子である電界効果型トランジスタ１０６が構成されている。尚、有機分子１０５は紙面の表裏方向に並んで配置されている。
【００３０】
ゲート電極１０１、ソース電極１０３及びドレイン電極１０４は、それぞれ集積回路基板１００の内部に形成されている金属配線と接続されており、該金属配線から、ゲート電極１０１、ソース電極１０３及びドレイン電極１０４に対して、入力信号又は出力信号が入出力される。
【００３１】
ゲート電極１０１に電圧が印加されない状態では、有機分子１０５に電流が流れないので、電界効果型トランジスタ１０６はオフ状態である一方、ゲート電極１０１に電圧が印加される状態では、ソース電極１０３から有機分子１０５を介してドレイン電極１０４に電流が流れるので、電界効果型トランジスタ１０６はオン状態になる。
【００３２】
電界効果型トランジスタ１０６は、集積回路基板１００と共に不活性ガス例えば窒素ガス１０７を閉じ込めている保護部材１０８に覆われている。この場合、不活性ガス例えば窒素ガス１０７の雰囲気中においては、水、酸素及びイオン物質は実質的に含まれていない。
【００３３】
このように、有機分子１０５は、水、酸素及びイオン物質等の不純物が存在しない窒素ガス１０７中に存在するため、イオン物質による影響を受けないので、良好な絶縁性の状態で保持されており、トランジスタの誤動作が生じないと共に、有機分子１０５は水又は酸素等による酸化分解が生じない。
【００３４】
集積回路基板１００と、窒素ガス１０７の雰囲気中で集積回路基板１００に保持されている電界効果型トランジスタ１０６とは、パッケージ１０９に封止されている。パッケージ１０９を貫通しているリード端子１１０の内部側の端部は、集積回路基板１００の表面部に形成されたボンディング端子１１１にボンディングワイヤ１１２を介して接続されている。
【００３５】
第１の実施形態に係る電子デバイスを製造するには、集積回路基板１００の上に保持されている複数の電界効果型トランジスタ１０６を保護部材１０８で覆っておいてから、集積回路基板１００と保護部材１０８とにより形成される空間を窒素ガス１０７でパージする。
【００３６】
第１の実施形態によると、電界効果型トランジスタ１０６の上に絶縁膜を堆積することなく有機分子１０５の絶縁性を保持できるので、つまり、有機分子１０６が絶縁膜の自重又は膜形成時の熱による損傷を受けることなく絶縁性を保持できるので、長期に亘って電子デバイスを安定に動作させることができる。
【００３７】
また、有機分子１０５を有する電界効果型トランジスタ１０６は、水、酸素及びイオン物質等の不純物を含まない窒素ガス１０７の雰囲気中で保持されるので、水又は酸素による有機分子１０５の酸化分解が生じないと共に、イオン物質による電子素子の誤動作が生じず良好な絶縁性が得られる。
【００３８】
また、有機分子１０５は窒素ガス１０７を閉じ込めた保護部材１０８により覆われているため、不純物が外部から浸入する事態が防止されるので、不純物による電気特性の劣化を防止することができる。
【００３９】
尚、第１の実施形態においては、有機分子１０５としては、ポリチオフェン等のように半導体を示す分子を用いたが、これに代えて、ポルフィリン、フェニルベースポリマー、他のチオフェンユニットを有するポリマー、カーボンナノチューブ又はフラーレン等のように、半導体又は導電性を示す有機分子を用いることができる。
【００４０】
また、第１の実施形態においては、不活性ガスとして、窒素ガス１０７を用いたが、これに代えて、アルゴンガス、ヘリウムガス又はネオンガス等を用いることができる。
【００４１】
また、第１の実施形態においては、電子素子としては、有機分子を有する電界効果トランジスタを用いたが、これに限られず、ダイオード又は光スイッチ等の他の機能を有する、有機分子の電子素子であってもよいと共に、電子素子の構造としても第１の実施形態のものに限られない。
【００４２】
また、第１の実施形態においては、電界効果型トランジスタ１０６は、窒素ガス１０７を閉じ込めている保護部材１０８に覆われていたが、これに代えて、電界効果型トランジスタ１０６を、保護部材１０８により覆うことなく、パッケージ１０９内に充填された窒素ガスの雰囲気中で保持してもよい。
【００４３】
（第１の実施形態の変形例）
以下、第１の実施形態の変形例に係る電子デバイスについて、図３を参照しながら説明する。
【００４４】
基板内部に多層の金属配線が形成されている集積回路基板１５０の上には、シリコン酸化膜よりなるゲート絶縁膜１５１を介してポリシリコン膜よりなるゲート電極１５２が形成されている。集積回路基板１５０の表面部には、ゲート電極１５２の下側部分を介して対向するようにソース領域１５３及びドレイン領域１５４が形成されており、これらゲート電極１５２、ソース領域１５３及びドレイン領域１５４によって電子素子であるＭＯＳ型の電界効果型トランジスタが構成されている。
【００４５】
ＭＯＳ型の電界効果型トランジスタは、集積回路基板１５０と共に不活性ガス例えば窒素ガス１５５を閉じ込めている保護部材（図示は省略している）に覆われている。この場合、不活性ガス例えば窒素ガス１５５の雰囲気中においては、水、酸素及びイオン物質は実質的に含まれていない。
【００４６】
第１の実施形態の変形例によると、ゲート電極１５２の上に絶縁膜を堆積することなく、ゲート電極１５２の絶縁性を保持することができる。このため、ゲート電極１５２が、極めて微細になって、絶縁膜の自重又は膜を堆積する際の熱に耐えられなくなっても、絶縁性を保持することができる。このため、長期に亘って電子デバイスを安定に動作させることができる。
【００４７】
（第２の実施形態）
以下、本発明の第２の実施形態に係る電子デバイスについて、図４を参照しながら説明する。
【００４８】
第１の実施形態と同様に、基板内部に多層の金属配線が形成されている集積回路基板２００の表面部にはポリシリコン膜よりなるゲート電極が形成されていると共に、集積回路基板の上には、ゲート電極を覆うように、ジルコニウム酸化膜よりなり３ｎｍの厚さを有するゲート絶縁膜が形成されている。また、ゲート絶縁膜の上には、ゲート電極の上側部分を介して対向するように、ソース電極及びドレイン電極が形成されていると共に、ソース電極とドレイン電極とを接続するように有機分子が設けられており、これらソース電極、ドレイン電極及び有機分子により、有機分子を構成要素とする電子素子である電界効果型トランジスタが構成されている。
【００４９】
ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極は、それぞれ集積回路基板の内部に形成されている金属配線と接続されており、該金属配線から、ゲート電極、ソース電極及びドレイン電極に対して、入力信号又は出力信号が入出力される。
【００５０】
図４に示すように、電界効果型トランジスタ２０６は、集積回路基板２００と共に内部を真空状態２０７に保持する保護部材２０８に覆われている。この場合、真空状態２０７の雰囲気中においては、水、酸素及びイオン物質は実質的に含まれていない。
【００５１】
集積回路基板２００と、真空状態２０７の雰囲気中で集積回路基板２００に保持されている電界効果型トランジスタ２０６とは、パッケージ２０９に封止されている。パッケージ２０９を貫通しているリード端子２１０の内部側の端部は、集積回路基板２００の表面部に形成されたボンディング端子２１１にボンディングワイヤ２１２を介して接続されている。
【００５２】
第２の実施形態に係る電子デバイスを製造するには、集積回路基板２００の上に保持されている複数の電界効果型トランジスタ２０６を保護部材２０８で覆っておいてから、集積回路基板２００と保護部材２０８とにより形成される空間を減圧して真空状態にする。
【００５３】
第２の実施形態によると、電界効果型トランジスタ２０６の上に絶縁膜を堆積することなく有機分子の絶縁性を保持できるので、つまり、有機分子が絶縁膜の自重又は膜形成時の熱による損傷を受けることなく絶縁性を保持できるので、長期に亘って電子デバイスを安定に動作させることができる。
【００５４】
また、有機分子を有する電界効果型トランジスタ２０６は、水、酸素及びイオン物質等の不純物を含まない真空状態２０７の雰囲気中で保持されるので、水又は酸素による有機分子の酸化分解が生じないと共にイオン物質による電子素子の誤動作が生じず良好な絶縁性が得られる。
【００５５】
また、有機分子は真空状態２０７の雰囲気中で保持されているため、有機分子のポテンシャルの揺らぎの原因となる他の分子との衝突が殆ど起こらないので、信頼性の高い電気特性が得られる。
【００５６】
尚、第２の実施形態においては、有機分子としては、ポリチオフェン等のように半導体を示す分子を用いたが、これに代えて、ポルフィリン、フェニルベースポリマー、他のチオフェンユニットを有するポリマー、カーボンナノチューブ又はフラーレン等のように、半導体又は導電性を示す有機分子を用いることができる。
【００５７】
また、第２の実施形態においては、電子素子として、有機分子を有する電界効果トランジスタを用いたが、これに限られず、ダイオード又は光スイッチ等の他の機能を有する、有機分子の電子素子であってもよいと共に、電子素子の構造としては第２の実施形態のものに限られない。
【００５８】
また、第２の実施形態においては、電界効果型トランジスタ２０６は、真空状態２０７を保持している保護部材２０８に覆われていたが、これに代えて、電界効果型トランジスタ２０６を、保護部材２０８により覆うことなく、真空状態に保持されたパッケージ２０９の内部で保持してもよい。
【００５９】
（第３の実施形態）
以下、本発明の第３の実施形態に係る電子デバイスについて、図５を参照しながら説明する。尚、図５は第３の実施形態に係る電子デバイスの要部の拡大断面構造を示している。
【００６０】
図５に示すように、基板内部に多層の金属配線が形成されている集積回路基板３００の表面部にはポリシリコン膜よりなるゲート電極３０１が形成されていると共に、集積回路基板３００の上には、ゲート電極３０１を覆うように、ジルコニウム酸化膜よりなり３ｎｍの厚さを有するゲート絶縁膜３０２が形成されている。
【００６１】
ゲート絶縁膜３０２の上には、ゲート電極３０１の上側部分を介して対向するようにソース電極３０３及びドレイン電極３０４が形成されていると共に、ソース電極３０３とドレイン電極３０４とを接続するように有機分子３０５が設けられており、これらソース電極３０３、ドレイン電極３０４及び有機分子３０５により、電界効果型トランジスタ３０６が構成されている。尚、有機分子３０５は紙面の表裏方向に並んで配置されている。
【００６２】
ゲート電極３０１、ソース電極３０３及びドレイン電極３０４は、それぞれ集積回路基板３００の内部に形成されている金属配線と接続されており、該金属配線から、ゲート電極３０１、ソース電極３０３及びドレイン電極３０４に対して、入力信号又は出力信号が入出力される。
【００６３】
ゲート電極３０１に電圧が印加されない状態では、有機分子３０５に電流が流れないので、電界効果型トランジスタ３０６はオフ状態である一方、ゲート電極３０１に電圧が印加される状態では、ソース電極３０３から有機分子３０５を介してドレイン電極３０４に電流が流れるので、電界効果型トランジスタ３０６はオン状態になる。
【００６４】
有機分子３０５は、半導体の性質を有するポリチオフェンを骨格とするポリマーであって、チオフェンが例えばトリフロロアルキル鎖で修飾されることにより、ポリマーの外周部は撥水性になっている。
【００６５】
複数の電界効果型トランジスタ３０６が集積回路基板３００の上に集積された構造体が、内部がアルゴンガス３０７で充填されてなるパッケージ（図示は省略している）の内部に収納されている。
【００６６】
第３の実施形態によると、有機分子３０５を有する電子デバイスにおいて、有機分子３０５を破壊することなく絶縁性を保持することができるので、長期に亘って電子デバイスが安定に動作することが可能となる。
【００６７】
特に、有機分子３０５の外周部が撥水性を有するため、アルゴンガス３０７の雰囲気中に僅かな水が存在しても、有機分子３０５は水をはじくので、有機分子３０５は水による酸化分解が生じない。また、有機分子３０５の外周部の撥水基は、アルキル鎖を含んでいるので、高い絶縁性が得られる。
【００６８】
尚、第３の実施形態においては、有機分子３０５としてポリチオフェンを骨格とするポリマーに、撥水性の基が修飾された分子を用いたが、フェニルベースポリマーを骨格とするポリマー又はカーボンナノチューブ等の分子の外周部に、撥水性の基を修飾して用いてもよい。
【００６９】
また、撥水性の基としては、トリフロロアルキル鎖を用いたが、これに代えて、他のフッ素原子を含む基を用いてもよい。
【００７０】
また、第３の実施形態においては、有機分子３０５を有する電界効果型トランジスタ３０６を、アルゴンガスの雰囲気中で保持したが、アルゴンガスに代えて、窒素ガス、ヘリウムガス又はネオンガス等の不活性ガスを用いてもよい。また、第１又は第２の実施形態と同様、電界効果型トランジスタ３０６を、集積回路基板３００と共に不活性ガスの雰囲気を保持する保護部材により覆う方が好ましいが、必ずしも保護部材で覆わなくてもよい。
【００７１】
また、第３の実施形態においては、電子素子として、有機分子３０５を有する電界効果型トランジスタ３０６を用いたが、これに代えて、ダイオード又は光スイッチ素子等の機能を有する電子素子を用いてもよいと共に、電子素子の構造についても、第３の実施形態のものに限定されない。
【００７２】
（第４の実施形態）
以下、本発明の第４の実施形態に係る電子デバイスについて、図６を参照しながら説明する。尚、図６は第４の実施形態に係る電子デバイスの要部の拡大断面構造を示している。
【００７３】
図６に示すように、基板内部に多層の金属配線が形成されている集積回路基板４００の表面部にはポリシリコン膜よりなるゲート電極４０１が形成されていると共に、集積回路基板４００の上には、ゲート電極４０１を覆うように、ジルコニウム酸化膜よりなり３ｎｍの厚さを有するゲート絶縁膜４０２が形成されている。
【００７４】
ゲート絶縁膜４０２の上には、ゲート電極４０１の上側部分を介して対向するように、ソース電極４０３及びドレイン電極４０４が形成されていると共に、ソース電極４０３とドレイン電極４０４とを接続するように有機分子４０５が設けられており、これらソース電極４０３、ドレイン電極４０４及び有機分子４０５により、電界効果型トランジスタ４０６が構成されている。尚、有機分子４０５は紙面の表裏方向に並んで配置されている。
【００７５】
ゲート電極４０１、ソース電極４０３及びドレイン電極４０４は、それぞれ集積回路基板４００の内部に形成されている金属配線と接続されており、該金属配線から、ゲート電極４０１、ソース電極４０３及びドレイン電極４０４に対して、入力信号又は出力信号が入出力される。
【００７６】
ゲート電極４０１に電圧が印加されない状態では、有機分子４０５に電流が流れないので、電界効果型トランジスタ４０６はオフ状態である一方、ゲート電極４０１に電圧が印加される状態では、ソース電極４０３から有機分子４０５を介してドレイン電極４０４に電流が流れるので、電界効果型トランジスタ４０６はオン状態になる。
【００７７】
有機分子４０５は、半導体の性質を有するポリチオフェンを骨格とするポリマーであって、チオフェンが例えばデンドライド構造を有するアルキル鎖で修飾されることにより、ポリマーの外周部は電気的に絶縁性を有している。
【００７８】
複数の電界効果型トランジスタ４０６が集積回路基板４００の上に集積されてなる構造体が、水分を含まない乾燥した大気４０７で充填されているパッケージ（図示は省略している）の内部に収納されている。
【００７９】
第４の実施形態によると、有機分子４０５を有する電子デバイスにおいて、有機分子４０５を破壊することなく絶縁性を保持することができるので、長期に亘って電子デバイスが安定に動作することが可能となる。
【００８０】
特に、有機分子４０５の外周部は、アルキル鎖を含んでいるので、高い絶縁性が得られる。仮に、乾燥した大気４０７の雰囲気中にイオン物質が含まれていても、有機分子４０５の外周部がアルキル鎖により保護されているため、半導体の性質を有するポリマー骨格にまではイオン物質が浸入できないので、電子素子は誤作動を起こすことなく、安定に動作する。
【００８１】
尚、第４の実施形態においては、有機分子４０５として、ポリチオフェンを骨格とするポリマーに絶縁性の基が修飾された分子を用いたが、フェニルベースポリマーを骨格とするポリマー又はカーボンナノチューブ等の分子の外周部に絶縁性の基が修飾された分子を用いてもよい。また、絶縁性の基としては、デンドライド構造のアルキル鎖を用いたが、これに代えて、シロキサン骨格の基又は他の絶縁性の基を用いてもよい。
【００８２】
また、第４の実施形態においては、有機分子４０５を、水を含まない乾燥した大気４０７の雰囲気中で保持したが、これに代えて、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス又はネオンガス等の不活性ガスの雰囲気中で保持する方が好ましい。この場合、第１又は第２の実施形態と同様、有機分子４０５を有する電界効果型トランジスタ４０６を、集積回路基板４００と共に不活性ガスの雰囲気を保持する保護部材により覆う方が好ましいが、必ずしも保護部材で覆わなくてもよい。
【００８３】
また、第４の実施形態においては、電子素子として、有機分子４０５を有する電界効果型トランジスタ４０６を用いたが、これに代えて、ダイオード又は光スイッチ素子等の機能を有する電子素子を用いてもよいと共に、電子素子の構造についても第４の実施形態のものに限定されない。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明の電子デバイスは、構成要素である有機分子に付着しようとする水がはじかれるために有機分子の酸化が抑制されており、有機分子が長期にわたって絶縁性を保持するため、有機分子を有する電子デバイス、例えば電界効果トランジスタとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る電子デバイスの断面図である。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る電子デバイスの要部の拡大断面図である。
【図３】図３は、第１の実施形態の変形例に係る電子デバイスの要部の拡大断面図である。
【図４】図４は、第２の実施形態に係る電子デバイスの断面図である。
【図５】図５は、第３の実施形態に係る電子デバイスの要部の拡大断面図である。
【図６】図６は、第４の実施形態に係る電子デバイスの要部の拡大断面図である。
【図７】図７は、従来の電子デバイスの断面図である。
【符号の説明】
【００８６】
１００  集積回路基板
１０１  ゲート電極
１０２  ゲート絶縁膜
１０３  ソース電極
１０４  ドレイン電極
１０５  有機分子
１０６  電界効果型トランジスタ
１０７  窒素ガス
１０８  保護部材
１０９  パッケージ
１１０  リード端子
１１１  ボンディング端子
１１２  ボンディングワイヤ
１５０  集積回路基板
１５１  ゲート絶縁膜
１５２  ゲート電極
１５３  ソース領域
１５４  ドレイン領域
１５５  窒素ガス
２００  集積回路基板
２０６  電界効果型トランジスタ
２０７  真空状態
２０８  保護部材
２０９  パッケージ
２１０  リード端子
２１１  ボンディング端子
２１２  ボンディングワイヤ
３００  集積回路基板
３０１  ゲート電極
３０２  ゲート絶縁膜
３０３  ソース電極
３０４  ドレイン電極
３０５  有機分子
３０６  電界効果型トランジスタ
３０７  アルゴンガス
４００  集積回路基板
４０１  ゲート電極
４０２  ゲート絶縁膜
４０３  ソース電極
４０４  ドレイン電極
４０５  有機分子
４０６  電界効果型トランジスタ
４０７  乾燥した大気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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