(57)【要約】【課題】有機トランジスタの電極の一部として導電性の材料を用いた場合、その導電性の材料の仕事関数に有機トランジスタの特性が支配されない構成を有する有機トランジスタを提供することを課題とする。さらに、キャリア移動度が良好な有機トランジスタを提供すること、また、耐久性に優れた有機トランジスタを提供することを課題とする。【解決手段】有機電界効果トランジスタ用の電極、すなわち有機電界効果トランジスタにおけるソース電極及びドレイン電極の少なくとも一方の一部に、有機化合物と無機化合物とを含む複合層を用いる。【選択図】図１
2006332613.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機トランジスタのソース電極又はドレイン電極に用いられる電極であり、
有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が下記一般式（１）で表されることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【化１】
2006332613.tif 000027
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１以上３以下の自然数を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項２】
有機トランジスタのソース電極又はドレイン電極に用いられる電極であり、
有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が下記一般式（２）で表されることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【化２】
2006332613.tif 000028
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項３】
有機トランジスタのソース電極又はドレイン電極に用いられる電極であり、
有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が下記一般式（３）で表されることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【化３】
2006332613.tif 000029
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項４】
有機トランジスタのソース電極又はドレイン電極に用いられる電極であり、
有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が下記一般式（４）で表されることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【化４】
2006332613.tif 000030
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項５】
有機トランジスタのソース電極又はドレイン電極に用いられる電極であり、
有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が芳香族炭化水素であること特徴とする有機トランジスタ用電極。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一において、
前記無機化合物は、遷移金属酸化物であることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれか一において、
前記無機化合物は、バナジウム酸化物、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物及びルテニウム酸化物からなる群より選ばれるいずれかであることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【請求項８】
有機トランジスタのソース電極又はドレイン電極に用いられる電極であり、
電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、
第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が下記一般式（１）で表されることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【化５】
2006332613.tif 000031
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１以上３以下の自然数を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項９】
有機トランジスタのソース電極又はドレイン電極に用いられる電極であり、
電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、
第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が下記一般式（２）で表されることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【化６】
2006332613.tif 000032
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項１０】
有機トランジスタのソース電極又はドレイン電極に用いられる電極であり、
電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、
第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が下記一般式（３）で表されることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【化７】
2006332613.tif 000033
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項１１】
有機トランジスタのソース電極又はドレイン電極に用いられる電極であり、
電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、
第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が下記一般式（４）で表されることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【化８】
2006332613.tif 000034
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項１２】
有機トランジスタのソース電極又はドレイン電極に用いられる電極であり、
電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、
第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、
導電性材料からなる導電層と、を有し、
前記第２の有機化合物が芳香族炭化水素であること特徴とする有機トランジスタ用電極。
【請求項１３】
請求項５または請求項１２において、
前記芳香族炭化水素がアントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペンタセンのいずれか一つもしくは複数であることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【請求項１４】
請求項８乃至請求項１３のいずれか一において、
前記第２の無機化合物は、遷移金属酸化物であることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【請求項１５】
請求項８乃至請求項１３のいずれか一において、
前記第２の無機化合物は、バナジウム酸化物、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物及びルテニウム酸化物からなる群より選ばれるいずれかであることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【請求項１６】
請求項８乃至請求項１５のいずれか一において、
前記第１の複合層及び前記第２の複合層は、接していることを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【請求項１７】
請求項１乃至請求項１６のいずれか一において、
さらに導電性材料を有することを特徴とする有機トランジスタ用電極。
【請求項１８】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が下記一般式（１）で表されることを特徴とする有機トランジスタ。
【化９】
2006332613.tif 000035
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１以上３以下の自然数を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項１９】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が下記一般式（２）で表されることを特徴とする有機トランジスタ。
【化１０】
2006332613.tif 000036
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項２０】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が下記一般式（３）で表されることを特徴とする有機トランジスタ。
【化１１】
2006332613.tif 000037
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項２１】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が下記一般式（４）で表されることを特徴とする有機トランジスタ。
【化１２】
2006332613.tif 000038
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項２２】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が芳香族炭化水素であること特徴とする有機トランジスタ。
【請求項２３】
請求項１８乃至請求項２２のいずれか一において、
前記無機化合物は、遷移金属酸化物であることを特徴とする有機トランジスタ。
【請求項２４】
請求項１８乃至請求項２２のいずれか一において、
前記無機化合物は、バナジウム酸化物、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物及びルテニウム酸化物からなる群より選ばれるいずれかであることを特徴とする有機トランジスタ。
【請求項２５】
請求項１８乃至請求項２４のいずれか一において、
前記複合層及び前記半導体層は接していることを特徴とする有機トランジスタ。
【請求項２６】
請求項１８乃至請求項２４のいずれか一において、
前記複合層及び前記半導体層に接してバッファ層が設けられていることを特徴とする有機トランジスタ。
【請求項２７】
請求項１８乃至請求項２６のいずれか一において、
前記有機半導体材料が、前記有機化合物と同一であることを特徴とする有機トランジスタ。
【請求項２８】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が下記一般式（１）で表されることを特徴とする有機トランジスタ。
【化１３】
2006332613.tif 000039
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１以上３以下の自然数を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項２９】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が下記一般式（２）で表されることを特徴とする有機トランジスタ。
【化１４】
2006332613.tif 000040
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項３０】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が下記一般式（３）で表されることを特徴とする有機トランジスタ。
【化１５】
2006332613.tif 000041
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項３１】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が下記一般式（４）で表されることを特徴とする有機トランジスタ。
【化１６】
2006332613.tif 000042
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項３２】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が芳香族炭化水素であること特徴とする有機トランジスタ。
【請求項３３】
請求項２２または請求項３２において、
前記芳香族炭化水素がアントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペンタセンのいずれか一つもしくは複数であることを特徴とする有機トランジスタ。
【請求項３４】
請求項２８乃至請求項３３のいずれか一において、
前記第２の無機化合物は、遷移金属酸化物であることを特徴とする有機トランジスタ。
【請求項３５】
請求項２８乃至請求項３３のいずれか一において、
前記第２の無機化合物は、バナジウム酸化物、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物及びルテニウム酸化物からなる群より選ばれるいずれかであることを特徴とする有機トランジスタ。
【請求項３６】
請求項２８乃至請求項３５のいずれか一において、
前記第１の複合層及び前記第２の複合層は接していることを特徴とする有機トランジスタ。
【請求項３７】
請求項２８乃至請求項３６のいずれか一において、
前記有機半導体材料が、前記第２の有機化合物と同一であることを特徴とする有機トランジスタ。
【請求項３８】
請求項１８乃至請求項３７のいずれか一において、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が、導電性材料をさらに有することを特徴とする有機トランジスタ。
【請求項３９】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が、有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が下記一般式（１）で表されることを特徴とする半導体装置。
【化１７】
2006332613.tif 000043
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１以上３以下の自然数を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項４０】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が、有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が下記一般式（２）で表されることを特徴とする半導体装置。
【化１８】
2006332613.tif 000044
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項４１】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が、有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が下記一般式（３）で表されることを特徴とする半導体装置。
【化１９】
2006332613.tif 000045
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項４２】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が、有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が下記一般式（４）で表されることを特徴とする半導体装置。
【化２０】
2006332613.tif 000046
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項４３】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が、有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有し、
前記有機化合物が芳香族炭化水素であること特徴とする半導体装置。
【請求項４４】
請求項３９乃至請求項４３のいずれか一において、
前記無機化合物は、遷移金属酸化物であることを特徴とする半導体装置。
【請求項４５】
請求項３９乃至請求項４３のいずれか一において、
前記無機化合物は、バナジウム酸化物、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物及びルテニウム酸化物からなる群より選ばれるいずれかであることを特徴とする半導体装置。
【請求項４６】
請求項３９乃至請求項４５のいずれか一において、
前記複合層及び前記半導体層に接してバッファ層が設けられていることを特徴とする半導体装置。
【請求項４７】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が下記一般式（１）で表されることを特徴とする半導体装置。
【化２１】
2006332613.tif 000047
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１以上３以下の自然数を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項４８】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が下記一般式（２）で表されることを特徴とする半導体装置。
【化２２】
2006332613.tif 000048
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項４９】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が下記一般式（３）で表されることを特徴とする半導体装置。
【化２３】
2006332613.tif 000049
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項５０】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が下記一般式（４）で表されることを特徴とする半導体装置。
【化２４】
2006332613.tif 000050
（但し、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。）
【請求項５１】
有機半導体材料を含む半導体層と、
ソース電極及びドレイン電極と、を有し、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が電子輸送性を有する第１の有機化合物と第１の無機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有し、
前記第２の有機化合物が芳香族炭化水素であること特徴とする半導体装置。
【請求項５２】
請求項４３又は請求項５１において、
前記芳香族炭化水素がアントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン、テトラセン、ルブレン、ペンタセンのいずれか一つもしくは複数であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５３】
請求項４７乃至請求項５２のいずれか一において、
前記第２の無機化合物は、遷移金属酸化物であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５４】
請求項４７乃至請求項５２のいずれか一において、
前記第２の無機化合物は、バナジウム酸化物、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物及びルテニウム酸化物からなる群より選ばれるいずれかであることを特徴とする半導体装置。
【請求項５５】
請求項４７乃至請求項５４のいずれか一において、
前記第１の複合層及び前記第２の複合層は接していることを特徴とする半導体装置。
【請求項５６】
請求項３９乃至請求項５５のいずれか一において、
前記有機半導体材料が、前記第２の有機化合物と同一であることを特徴とする半導体装置。
【請求項５７】
請求項３９乃至請求項５６のいずれか一において、
前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が、導電性材料をさらに有することを特徴とする半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スイッチング素子や増幅素子として利用できるトランジスタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電界効果トランジスタは、ソース電極とドレイン電極の２つの電極間に設けられている半導体層の電気伝導度をゲート電極に印加する電圧で制御するものである。基本的には、ｐ型あるいはｎ型のいずれか一方のキャリア（正孔あるいは電子）が電荷を輸送する、ユニポーラ素子の代表的なものである。
【０００３】
これらのトランジスタは、その組み合わせによって種々のスイッチング素子や増幅素子を形成することができるため、様々な分野で応用されている。例えば、アクティブマトリクス型ディスプレイにおける画素のスイッチング素子などがその応用例として挙げられる。
【０００４】
これまで、このようなトランジスタに用いる半導体材料としては、シリコンに代表される無機半導体材料が広く用いられてきた。しかしながら、無機半導体材料を半導体層として成膜するためには高温で処理する必要がある。そのため、基板にプラスチック基板やフィルムを用いることが難しい。
【０００５】
これに対し、有機半導体材料を半導体層として用いると、比較的低温度でも成膜が可能である。その結果、ガラス基板のみならずプラスチックなどの熱耐久性の小さい基板上にも原理的にトランジスタを作製が可能となる。
【０００６】
このように、有機半導体材料を半導体層としたトランジスタ（以下、「有機トランジスタ」と記す）の例として、二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）をゲート絶縁層とし、ペンタセンを半導体層としたもの（下記非特許文献１参照）が挙げられる。この報告では電界効果移動度が１ｃｍ２／Ｖｓと報告されており、有機半導体材料を半導体層としても、アモルファスシリコンに匹敵するトランジスタ性能が得られることが報告されている。
【０００７】
ところで、有機トランジスタでは、ソース電極又はドレイン電極と半導体層との間でキャリアの受け渡しがされる。その界面に大きなエネルギー障壁が存在すると電界効果移動度などのトランジスタ特性が低下してしまう。これを改善するため、ソース電極またはドレイン電極と半導体層との界面にフッ化リチウム層を用いること（下記特許文献１参照）が提案されている。しかし、フッ化リチウム層はｎチャネル型の有機トランジスタにしか適用することができない。そのため、有機半導体材料の種類はｎ型のものに限られてくる。また、導電性付与剤を半導体層にドープすること（下記特許文献２参照）も提案されているが、導電性付与剤は化学的安定性に乏しいという問題がある。さらに、これら電極材料と有機半導体材料との密着性も、耐久性に優れたトランジスタを得るためには重要である。
【０００８】
また、一般的に、ｐ型有機トランジスタのキャリア移動度に比べ、ｎ型有機トランジスタのキャリア移動度は小さいといわれている。なお、ｐ型有機トランジスタのキャリアは正孔であり、ｎ型有機トランジスタのキャリアは電子である。キャリア移動度に差のある有機トランジスタを組み合わせて種々のスイッチング素子や増幅素子を形成すると、それらの特性に問題が生じるおそれがある。
【０００９】
以上のことから、種々の有機半導体材料を用いた有機トランジスタに対して用いることができ、化学的に安定で、有機半導体材料との密着性に優れたソース電極及びドレイン電極が必要である。このようなソース電極及びドレイン電極を適用することで、トランジスタ特性が良好で、耐久性に優れた有機トランジスタが得られるためである。
【００１０】
また、有機トランジスタにおいては、ソース電極及びドレイン電極は配線も兼用していることが多いため、高い導電性が必要となる。しかしながら、上述したような特性と高い導電性を兼ね備えたソース電極及びドレイン電極の報告は少ない。
【非特許文献１】Ｙ．Ｙ．Ｌｉｎ，Ｄ．Ｊ．Ｇｕｎｄｌａｃｈ，Ｓ．Ｆ．Ｎｅｌｓｏｎ，Ｔ．Ｎ．Ｊａｃｋｓｏｎ，  ＩＥＥＥ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎ  Ｄｅｖｉｃｅ  Ｌｅｔｔｅｒｓ，Ｖｏｌ．１８，６０６−６０８（１９９７）
【特許文献１】特開２００３−２９８０５６号公報
【特許文献２】特開２００４−２２８３７１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、有機半導体材料を用いた半導体層を有する電界効果トランジスタ（本発明では有機トランジスタと称する）において、半導体層との界面のエネルギー障壁を低減できる有機トランジスタ用電極を提供することを課題とする。また、種々の有機半導体材料に対して使用可能な有機トランジスタ用電極を提供することを課題とする。また、化学的に安定な有機トランジスタ用電極を提供することを課題とする。また、半導体層との密着性に優れた有機トランジスタ用電極を提供することを課題とする。
【００１２】
また、上述したような特性を有する上に導電性にも優れており、配線と兼用することのできる有機トランジスタ用電極を提供することを課題とする。
【００１３】
また、本発明は、しきい値シフトの小さい有機トランジスタ用電極を提供することを課題とする。
【００１４】
また、有機トランジスタにおいて、キャリアを効率よく注入するためにその電極の選択において仕事関数を考慮することが必要となっている。その制約は厳しく、現状、ごく一部の条件を満たす導電性材料しか使用することが出来ない。例えば、ｐ型有機トランジスタの電極として良く用いられている導電性材料に金が挙げられるが、このように高価な貴金属を用いるか、もしくはタングステンやタンタルなどスパッタ法など成膜面にダメージを与える成膜方法を採らなければいけないような高融点金属を用いて、仕事関数を満足させることが必要となっている。
【００１５】
そこで本発明では有機トランジスタ用電極の一部として導電性の材料を用いた場合、その選択において仕事関数に支配されない構成を有する有機トランジスタ用の電極、有機トランジスタ、または半導体装置を提供することを課題とする。
【００１６】
さらに本発明では、電界効果移動度が良好な有機トランジスタまたは半導体装置を提供することを課題とする。また、耐久性に優れた有機トランジスタまたは半導体装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明者は、鋭意検討を重ねた結果、有機トランジスタ用の電極、すなわち有機トランジスタにおけるソース電極又はドレイン電極の少なくとも一方の一部に、有機化合物と無機化合物とを含む複合層を用いると、当該電極と半導体層との界面のエネルギー障壁が低減し、トランジスタ特性が向上することを見出した。また、キャリア移動度が向上することを見出した。
【００１８】
また本発明者は、そのような構成の電極が、有機トランジスタのソース電極又はドレイン電極として用いられた場合化学的に安定で、半導体層との密着性に優れていることを見出した。さらに、駆動電圧を低くすることができ、しきい値シフトが小さくできることを見出した。なお、ｐ型有機トランジスタの場合はキャリアは正孔であり、ｎ型有機トランジスタの場合はキャリアは電子である。
【００１９】
したがって本発明の構成の一つは、ソース電極又はドレイン電極として用いられる有機トランジスタ用電極がその一部に有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有することを特徴とする。
【００２０】
この時、前記有機化合物としては、下記一般式（１）〜（４）で表されるカルバゾール誘導体もしくは芳香族炭化水素及びその誘導体が好ましい。下記一般式（１）乃至（４）のいずれかで表されるカルバゾール誘導体の具体例としては、Ｎ−（２−ナフチル）カルバゾール（略称：ＮＣｚ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、９，１０−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］アントラセン（略称：ＢＣＰＡ）、３，５−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ビフェニル（略称：ＢＣＰＢｉ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）等を挙げることができる。また、芳香族炭化水素の具体例としては、アントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、テトラセン、ルブレン、ペンタセン等を挙げることができる。
【００２１】
また、前記無機化合物は遷移金属の酸化物もしくは窒化物を用いることができ、好ましくは周期表における４〜８属に属する金属の酸化物もしくは窒化物が望ましい。特にバナジウム酸化物、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物及びルテニウム酸化物を好適に用いることができる。
【００２２】
【化１】
2006332613.tif 000003
式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１以上３以下の自然数を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００２３】
【化２】
2006332613.tif 000004
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００２４】
【化３】
2006332613.tif 000005
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ４は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００２５】
【化４】
2006332613.tif 000006
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ６は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００２６】
なお、上述した本発明の有機トランジスタ用ソース電極及びドレイン電極は、導電性材料をさらに有することが好ましい。それにより、導電性にも優れ、配線と兼用することのできるソース電極及びドレイン電極を得ることができる。
【００２７】
また、本発明の他の構成は、有機トランジスタの電極が、その一部に第１の無機化合物と電子輸送性を有する第１の有機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有することを特徴とする。
【００２８】
この時、第１の複合層に含まれる第１の無機化合物は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属、もしくはそれらを含む酸化物や窒化物が望ましい。
【００２９】
また、第２の複合層に含まれる第２の有機化合物としては、下記一般式（１）〜（４）で表されるカルバゾール誘導体もしくは芳香族炭化水素及びその誘導体が好ましい。上記一般式（１）〜（４）のいずれかで表されるカルバゾール誘導体の具体例としては、Ｎ−（２−ナフチル）カルバゾール（略称：ＮＣｚ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、９，１０−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］アントラセン（略称：ＢＣＰＡ）、３，５−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ビフェニル（略称：ＢＣＰＢｉ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）等を挙げることができる。また、芳香族炭化水素の具体例としては、アントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、テトラセン、ルブレン、ペンタセン等を挙げることができる。
【００３０】
また、前記第２の無機化合物は遷移金属の酸化物もしくは窒化物を用いることができる。好ましくは周期表における４〜８属に属する金属の酸化物もしくは窒化物が望ましい。特にバナジウム酸化物、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物及びルテニウム酸化物を好適に用いることができる。
【００３１】
【化５】
2006332613.tif 000007
式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１以上３以下の自然数を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００３２】
【化６】
2006332613.tif 000008
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００３３】
【化７】
2006332613.tif 000009
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ４は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００３４】
【化８】
2006332613.tif 000010
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ６は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００３５】
また、本発明の有機トランジスタ用の電極は、前記第１の複合層と前記第２の複合層、前記第２の複合層と前記導電層とはそれぞれ接して設けられていることが好ましい。
【００３６】
なお、上述した本発明の有機トランジスタ用ソース電極及びドレイン電極は、導電性材料をさらに有することが好ましい。それにより、導電性にも優れ、配線と兼用することのできるソース電極及びドレイン電極を得ることができる。
【００３７】
以上で述べたようなソース電極及びドレイン電極を用いた有機トランジスタも、本発明の一態様である。すなわち本発明の構成の一つは、有機トランジスタにおいて、有機半導体材料を含む半導体層と、ソース電極及びドレイン電極と、を有し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が、有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有することを特徴とする。
【００３８】
この時、前記有機化合物としては、下記一般式（１）〜（４）で表されるカルバゾール誘導体もしくは芳香族炭化水素及びその誘導体が好ましい。下記一般式（１）乃至（４）のいずれかで表されるカルバゾール誘導体の具体例としては、Ｎ−（２−ナフチル）カルバゾール（略称：ＮＣｚ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、９，１０−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］アントラセン（略称：ＢＣＰＡ）、３，５−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ビフェニル（略称：ＢＣＰＢｉ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）等を挙げることができる。また、芳香族炭化水素の具体例としては、アントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、テトラセン、ルブレン、ペンタセン等を挙げることができる。
【００３９】
また、前記無機化合物は遷移金属の酸化物もしくは窒化物を用いることができ、好ましくは周期表における４〜８属に属する金属の酸化物もしくは窒化物が望ましい。特にバナジウム酸化物、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物及びルテニウム酸化物を好適に用いることができる。
【００４０】
【化９】
2006332613.tif 000011
式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１以上３以下の自然数を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００４１】
【化１０】
2006332613.tif 000012
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００４２】
【化１１】
2006332613.tif 000013
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ４は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００４３】
【化１２】
2006332613.tif 000014
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ６は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。また、複合層は、前記半導体層と接して設けられている構成が好ましい。
【００４４】
また、本発明の他の構成は、前記有機半導体材料が、前記複合層に含まれる有機化合物と同一であることも特徴とする。
【００４５】
なお、上述した複合層において、前記有機化合物と前記無機化合物との混合比は、モル比で有機化合物／無機化合物＝０．１〜１０、好ましくは０．５〜２の範囲であることが好ましい。
【００４６】
また、本発明の他の構成は、導電性材料をさらに有することも特徴とする。また、当該導電性材料の側端部が有機化合物と無機化合物とを含む複合層で覆われていることも特徴とする。
【００４７】
また、本発明の他の構成は、有機トランジスタにおいて、有機半導体材料を含む半導体層と、ソース電極及びドレイン電極と、を有し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が、第１の無機化合物と電子輸送性を有する第１の有機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有することを特徴とする。
【００４８】
この時、第１の複合層に含まれる第１の無機化合物は、アルカリ金属及びアルカリ土類金属、もしくはそれらを含む酸化物や窒化物が望ましい。
【００４９】
また、第２の複合層に含まれる第２の有機化合物としては、下記一般式（１）〜（４）で表されるカルバゾール誘導体もしくは芳香族炭化水素及びその誘導体が好ましい。上記一般式（１）〜（４）のいずれかで表されるカルバゾール誘導体の具体例としては、Ｎ−（２−ナフチル）カルバゾール（略称：ＮＣｚ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、９，１０−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］アントラセン（略称：ＢＣＰＡ）、３，５−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ビフェニル（略称：ＢＣＰＢｉ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）等を挙げることができる。また、芳香族炭化水素の具体例としては、アントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、テトラセン、ルブレン、ペンタセン等を挙げることができる。
【００５０】
また、前記第２の無機化合物は遷移金属の酸化物もしくは窒化物を用いることができる。好ましくは周期表における４〜８属に属する金属の酸化物もしくは窒化物が望ましい。特にバナジウム酸化物、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物及びルテニウム酸化物を好適に用いることができる。
【００５１】
【化１３】
2006332613.tif 000015
式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１以上３以下の自然数を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００５２】
【化１４】
2006332613.tif 000016
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００５３】
【化１５】
2006332613.tif 000017
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ４は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００５４】
【化１６】
2006332613.tif 000018
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ６は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。また、複合層は、前記半導体層と接して設けられている構成が好ましい。
【００５５】
なお、上述した第２の複合層において、前記有機化合物と前記無機化合物との混合比は、モル比で有機化合物／無機化合物＝０．１〜１０、好ましくは０．５〜２の範囲であることが好ましい。
【００５６】
また、前記第１の複合層と前記第２の複合層は接していることが好ましい。
【００５７】
また、本発明の他の構成は、前記有機半導体材料が、前記第２の複合層に含まれる有機化合物と同一であることも特徴とする。
【００５８】
また、上述したようなソース電極及びドレイン電極を用いた半導体装置も、本発明の一態様である。すなわち本発明の構成の一つは、半導体装置において、有機半導体材料を含む半導体層と、ソース電極及びドレイン電極と、を有し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が、有機化合物と無機化合物とを含む複合層を有することを特徴とする。同様に、本発明の構成の一つは、半導体装置において、有機半導体材料を含む半導体層と、ソース電極及びドレイン電極と、を有し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の少なくとも一方が、第１の無機化合物と電子輸送性を有する第１の有機化合物とを含む第１の複合層と、第２の有機化合物と第２の無機化合物とを含む第２の複合層と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００５９】
本発明を実施することで、有機半導体材料を用いた半導体層を有する電界効果トランジスタにおいて、半導体層との界面のエネルギー障壁を低減できるソース電極及びドレイン電極を得ることができる。また、種々の有機半導体材料に対して使用可能なソース電極及びドレイン電極を得ることができる。また、化学的に安定なソース電極及びドレイン電極を得ることができる。また、半導体層との密着性に優れたソース電極及びドレイン電極を得ることができる。
【００６０】
また、有機化合物と無機化合物とを含む複合層を一部に有する本発明の有機トランジスタ用電極は、導電性材料として、仕事関数の制約を考えずに選択することが可能となり、選択の範囲が広がり、コスト的にも有利な構成である。また、導電性材料を併用していることで抵抗も小さくすることができ、配線としても好適に用いることが出来るようになる。
【００６１】
さらに本発明を実施することで、電界効果移動度が良好な有機トランジスタを提供することができる。また、耐久性に優れた有機トランジスタを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６２】
有機トランジスタにおいて、優れたトランジスタ特性を得るためには、有機半導体層のキャリア密度が電界効果によって効率よく制御されることが求められる。また、ソース電極から有機半導体層へのキャリアの供給が効率よく起こることで、トランジスタ特性は向上する。さらに、有機半導体層からドレイン電極へのキャリアの排出が効率良く起こることでもトランジスタ特性は向上する。したがって、有機トランジスタにおいて、優れたトランジスタ特性を得るためには、ソース電極から有機半導体層へのキャリアの供給、又は有機半導体層からドレイン電極へのキャリアの排出を効率良くすることも求められる。すなわち、ソース電極と有機半導体層との間、又はドレイン電極と有機半導体層との間にエネルギー障壁がないことが望ましい。さらに好ましくは、ソース電極及びドレイン電極と有機半導体層との間にエネルギー障壁がないことが望ましい。しかし、一般に電極金属のフェルミ準位と有機半導体材料の最高被占準位との間にエネルギー差があり、ソース電極と有機半導体層との間、及びドレイン電極との間にはエネルギー障壁が存在する。このことは有機トランジスタの特性を制限する一因になっており、電極の選択に仕事関数を考慮しなければならない理由の一つである。なお、ｐ型有機トランジスタの場合は正孔がキャリアとなり、ｎ型有機トランジスタの場合は電子がキャリアとなる。
【００６３】
本発明者は、ソース電極の一部に有機化合物と無機化合物とを含む複合層を用いることにより、ソース電極と有機半導体層との間のエネルギー障壁が低減することを見出した。そして、ソース電極から有機半導体層へのキャリアの供給が効率良く起こるようになることで、電界効果トランジスタ特性が向上することを見出した。また、ドレイン電極の一部に有機化合物と無機化合物とを含む複合層を用いることにより、ドレイン電極と有機半導体層との間のエネルギー障壁が低減することも見出した。そして、有機半導体層からドレイン電極へのキャリアの排出が効率良く起こるようになることで、電界効果トランジスタ特性が向上することも見出した。
【００６４】
上記のような現象は、有機化合物と無機化合物とを混合した複合層内においてキャリア密度が向上することに起因すると考えられる。
【００６５】
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記述内容に限定して解釈されるものではない。なお、以下に説明する本発明の構成において、同じものを指す符号は異なる図面間で共通して用いる。
【００６６】
（実施の形態１）
本発明の有機トランジスタの構造例を図１に（Ａ）〜（Ｄ）として示す。なお、図中、１１が有機半導体材料を含む半導体層、１２が絶縁層、１５がゲート電極、１６が基板である。ソース電極及びドレイン電極は、複合層１３ａ、１３ｂおよび導電性材料からなる導電層１７ａ、１７ｂを有している。各層や電極の配置は、素子の用途により適宜選択できる。
【００６７】
基板１６は、ガラス基板、石英基板、結晶性ガラスなどの絶縁性基板や、セラミック基板、ステンレス基板、金属基板（タンタル、タングステン、モリブデン等）、半導体基板、プラスチック基板（ポリイミド、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン等）等を用いることができる。また、これら基板は必要に応じてＣＭＰ等により研磨してから使用しても良い。
【００６８】
絶縁層１２は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒素を含む酸化ケイ素及び酸素を含む窒化ケイ素などの無機絶縁材料や、アクリルやポリイミドなどの有機絶縁材料によって形成することができる。その他、珪素と酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基として少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、アリール基）、フルオロ基、又は少なくとも水素を含む有機基及びフルオロ基を有する材料、いわゆるシロキサン系の材料によっても形成することができる。また、絶縁層１２は単層で形成されていてもいいが、複数層により構成されていても良い。
【００６９】
なお、これらの絶縁膜はディップ法、スピンコート法、液滴吐出法などの塗布法や、ＣＶＤ法、スパッタ法など公知の方法によって成膜することができる。有機材料やシロキサン系の材料は塗布法により成膜することができ、下層の凹凸を緩和することができる。
【００７０】
本発明で使用する有機半導体材料はキャリア輸送性があり、かつ電界効果によりキャリア密度の変調が起こりうる有機材料であれば、低分子、中分子、高分子のいずれも用いることができる。その種類は特に限定されるものではないが、多環芳香族化合物、共役二重結合化合物、マクロ環化合物、金属フタロシアニン錯体、電荷移動錯体、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、オリゴチオフェン類、フラーレン類、カーボンナノチューブ、などが挙げられる。例えばポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（３アルキルチオフェン）、ポリチエニレンビニレン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリアニリン、ポリジアセチレン、ポリアズレン、ポリピレン、ポリカルバゾール、ポリセレノフェン、ポリフラン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリインドール、ポリビリダジン、ナフタセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、トリフェノジオキサジン、トリフェノジリアジン、ヘキサセンー６，１５−キノン、ポリビニルカルバゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィド、ポリビニルピリジン、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、アントラセンテトラカルボン酸ジイミド、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４及びこれらの誘導体を用いることができる。また、これらの具体例としては、一般的にＰ型半導体とされるペンタセン、テトラセン、セクシチオフェン（６Ｔ）、銅フタロシアニン、ビス−（１、２、５−チアジアゾロ）−ｐ−キノビス（１、３−ジチオール）、ルブレン、ポリ（２、５−チェニレンビニレン）（略称：ＰＴＶ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン−２、５−ジイル）（略称：Ｐ３ＨＴ）、ポリ（９、９’−ジオクチルーフルオレン−ｃｏ−ビチオフェン）（略称：Ｆ８Ｔ２）、一般的にＮ型半導体とされる７，７，８，８，−テトラシアノキノジメタン（略称：ＴＣＮＱ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、１，４，５，８，−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジオクチルー３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ−Ｃ８Ｈ）、銅十六フッ化フタロシアニン（略称：Ｆ１６ＣｕＰｃ）、３’，４’−ジブチル−５，５’’−ビス（ジシアノメチレン）−５、５’’−ジヒドロ−２，２’：５’，２’’−テルチオフェン）（略称：ＤＣＭＴ）、等がある。なお、有機半導体においてＰ型やＮ型の特性はその物質固有のものでは無く、キャリアを注入する電極との関係や注入の際の電界の強度に依存する。したがって、どちらかになりやすいという傾向はあるもののＰ型にもＮ型にも、バイポーラ型にもなりうる可能性がある。
【００７１】
これらの有機半導体材料は、蒸着法やスピンコート法、液滴吐出法など公知の方法により成膜することができる。
【００７２】
本発明に使用するゲート電極１５、ソース電極及びドレイン電極の一部に用いている導電性材料からなる導電層１７ａ、１７ｂは特に限定されるものではない。好ましくは、白金、金、アルミニウム、クロム、ニッケル、コバルト、銅、チタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウムなどの金属及びそれらを含む合金が挙げられる。その他、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリジアセチレンなどの導電性高分子化合物、シリコン、ドープドシリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素などの無機半導体、さらにこれらに酸（ルイス酸も含む）、ハロゲン原子、アルカリ金属やアルカリ土類金属などの金属原子などがドーピングされているものも挙げられる。一般にはソース電極及びドレイン電極の一部に用いる導電性材料としては、金属を用いることが多い。
【００７３】
これらの電極材料はスパッタリング法や蒸着法などにより成膜した後、エッチングするなど公知の方法により作製すればよい。
【００７４】
本発明の複合層１３ａ、１３ｂは有機化合物と無機化合物を含み、使用する有機化合物の種類は特に限定されるものではないが、正孔輸送性を有する材料が望ましい。下記一般式（１）〜（４）で表されるカルバゾール誘導体もしくは芳香族炭化水素及びその誘導体がさらに好ましい。下記一般式（１）〜（４）のいずれかで表されるカルバゾール誘導体の具体例としては、Ｎ−（２−ナフチル）カルバゾール（略称：ＮＣｚ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（略称：ＣＢＰ）、９，１０−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］アントラセン（略称：ＢＣＰＡ）、３，５−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ビフェニル（略称：ＢＣＰＢｉ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン（略称：ＴＣＰＢ）等を挙げることができる。また、芳香族炭化水素の具体例としては、アントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン（略称：ＤＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２−ナフチル）アントラセン（略称：ｔ−ＢｕＤＮＡ）、テトラセン、ルブレン、ペンタセン等を挙げることができる。
【００７５】
なお、前記無機化合物は遷移金属の酸化物もしくは窒化物を用いることができ、好ましくは周期表における４〜８属に属する金属の酸化物もしくは窒化物が望ましい。特にバナジウム酸化物、タンタル酸化物、モリブデン酸化物、タングステン酸化物、レニウム酸化物及びルテニウム酸化物を好適に用いることができる。
【００７６】
【化１７】
2006332613.tif 000019
式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１以上３以下の自然数を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００７７】
【化１８】
2006332613.tif 000020
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００７８】
【化１９】
2006332613.tif 000021
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ４は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００７９】
【化２０】
2006332613.tif 000022
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ６は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【００８０】
なお、複合層１３ａ、１３ｂはこれらの材料を用いて、抵抗加熱を用いた共蒸着による成膜や、抵抗加熱蒸着と電子銃蒸着（ＥＢ蒸着）を用いた共蒸着による成膜、スパッタリングと抵抗加熱による同時成膜などにより成膜すればよい。また、ゾルーゲル法などによる湿式法により成膜しても良い。
【００８１】
また、複合層１３ａ、１３ｂは電気伝導度が１０−５［Ｓ／ｃｍ］程度であり、膜厚を数ｎｍから数百ｎｍまで変化させてもトランジスタの抵抗値に変化が少ないため、複合層の膜厚は数ｎｍから数百ｎｍ以上まで、作製する素子の用途や形状などに合わせて適宜調製することができる。
【００８２】
さらに詳しく本発明を説明するため、図１（Ａ）から図１（Ｄ）の構造を例にして説明する。図１（Ａ）及び図１（Ｃ）は半導体層１１の下部にソース電極及びドレイン電極が設けられるボトムコンタクト型といわれる構造を有している。図１（Ａ）及び図１（Ｂ）では、ゲート電極１５と絶縁層１２を形成した基板１６上にソース電極及びドレイン電極を形成する。図１（Ａ）に示される構造では、ソース電極及びドレイン電極は、導電層１７ａ、１７ｂを形成し、形成した導電層１７ａ、１７ｂの上に、それと重なるように複合層１３ａ、１３ｂを積層させることにより形成される。最後に半導体層１１をソース電極とドレイン電極の間に存在するように形成し、有機トランジスタとする。この場合、複合層１３ａ、１３ｂが半導体層１１に接して設けられている。図１（Ａ）の構造では、導電層１７ａ、１７ｂを形成させた後に導電層１７ａ、１７ｂの表面酸化や表面準位の安定化が生じるため、導電層１７ａ、１７ｂをそのままソース電極及びドレイン電極に用いてしまうと、ソース電極及びドレイン電極と半導体層との間にエネルギー障壁が生じやすくトランジスタ特性が低下しやすい。しかしながら、複合層１３ａ、１３ｂを有する本構成のソース電極及びドレイン電極を適用することで、半導体層１１と導電層１７ａ、１７ｂとの間のエネルギー障壁を低減させる効果が生じる。
【００８３】
図１（Ｂ）、図１（Ｄ）は半導体層１１の上にソース電極及びドレイン電極が形成されているいわゆるトップコンタクトの構造を有する有機トランジスタの例である。複合層１３ａ、１３ｂが半導体層１１と導電層１７ａ、１７ｂの間に形成されており、複合層１３ａ、１３ｂと半導体層１１が接して形成されている。
【００８４】
トップコンタクトの有機トランジスタの場合、半導体層１１上にソース電極及びドレイン電極を形成しなければいけないため、スパッタ法などによる電極の形成を行うと半導体層１１にダメージが生じ、トランジスタ特性が低下してしまう場合がある。その為、蒸着法によってダメージの少ない電極の形成方法が採られていたが、蒸着法で成膜でき、さらに仕事関数の制約を満足出来るような電極材料は金などの極僅かな材料のみであった。しかし本発明のように半導体層１１上に蒸着法で成膜できる複合層１３ａ、１３ｂを形成することによって、トップコンタクトの有機トランジスタであっても半導体層１１にダメージを与えることなく、簡単にトランジスタ特性の良好な有機トランジスタを得ることができる。なお、複合層１３ａ、１３ｂを先に形成することによって、スパッタ法などによって複合層１３ａ、１３ｂ上に導電層１７ａ、１７ｂを形成しても半導体層１１にダメージが入ることも防ぐことができる。
【００８５】
このように、複合層１３ａ、１３ｂを半導体層１１と導電層１７ａ、１７ｂとの間に挿入した構成のソース電極及びドレイン電極を適用することにより、半導体層１１とソース電極及びドレイン電極との間のエネルギー障壁が低減し、ソース電極から半導体層へのキャリアの注入と半導体層からドレイン電極へのキャリア排出が潤滑になる。このため、導電層１７ａ、１７ｂを仕事関数の制約無しに選択することが可能となる。
【００８６】
また、複合層１３ａ、１３ｂは化学的に安定であり、半導体層１１との密着性も導電層１７ａ、１７ｂに比較して良好である。さらに、本構成のように導電層１７ａ、１７ｂと組み合わせることで、導電性にも優れており、配線と兼用することのできるソース電極及びドレイン電極を提供することができる。
【００８７】
以上のことから、本構成のソース電極及びドレイン電極を適用することで、電界効果移動度が良好な有機トランジスタを提供することができる。また、耐久性に優れた有機トランジスタを提供することができる。
【００８８】
なお、複合層１３ａ、１３ｂを用いることによりソース電極及びドレイン電極と半導体層１１との間のエネルギー障壁が低減するため、ソース電極及びドレイン電極の材料として、半導体層１１とのエネルギー障壁が低い材料を選択する必要がない（すなわち、仕事関数の制約を受けない）点も本発明の利点の一つである。
【００８９】
（実施の形態２）
次に、複合層に使用する有機化合物を半導体層にも用いる構造を説明する。この構造では複合層と半導体層に使用する有機化合物が同一のものを用いるため、製造プロセスが簡便になりコスト的にも有利となる利点がある。さらに、半導体層とソース電極及びドレイン電極との密着性や界面の化学的安定性が向上するため、トランジスタ特性のさらなる向上が見込める。また、有機トランジスタの耐久性の向上が見込める。
【００９０】
本発明で使用する半導体材料は、特に限定されるものではないが、実施の形態１に示した複合層に使用する有機化合物と同一のものを使用する。
【００９１】
さらに詳しく本発明を説明するため、図１の（Ａ）の構造を例にして説明する。図１の（Ａ）が示すように、ゲート電極１５と絶縁層１２を形成させた基板１６上に、ソース電極及びドレイン電極を形成する。ソース電極及びドレイン電極は、導電層１７ａ、１７ｂを形成し、形成した導電層１７ａ、１７ｂの上に、複合層１３ａ、１３ｂを積層させることにより構成される。ただし、複合層１３ａ、１３ｂに使用する有機化合物は、次に形成する半導体層１１の有機半導体材料と同一のものを用いる。最後に半導体層１１をソース電極とドレイン電極の間に存在するように形成させ、有機トランジスタとする。この場合、複合層１３ａ、１３ｂが半導体層１１に接して設けられている。
【００９２】
このように、複合層１３ａ、１３ｂを半導体層１１と導電層１７ａ、１７ｂとの間に挿入した構成のソース電極及びドレン電極を適用することにより、発明の実施の形態１で既に記載したように、半導体層１１とソース電極及びドレイン電極との間のエネルギー障壁が低減する。そして、ソース電極から有機半導体層へのキャリアの注入と半導体層からドレイン電極へのキャリア排出が潤滑になる。また、複合層１３ａ、１３ｂに使用する有機化合物と半導体層１１に使用する有機半導体材料を同一にすることにより、半導体層１１とソース電極及びドレイン電極との密着性や界面の化学的安定性が向上するため、複合層１３ａ、１３ｂにより半導体層１１と導電層１７ａ、１７ｂとの間のエネルギー障壁を低減させる効果がさらに有効となる構造である。また、トランジスタの耐久性も向上する。
【００９３】
なお、本実施の形態は図１（Ａ）の構成を参照して説明したが、本実施の形態の構成は図１の他の構成にも適用することができる。また、本実施の形態に記載した以外の構成及び材料は実施の形態１と同様であるので繰り返しとなる説明を省略する。実施の形態１の説明を参照されたい。
【００９４】
（実施の形態３）
本実施の形態では、図２を用いて、有機トランジスタの導電層１７ｃ、１７ｄの端面を複合層で覆い、導電層１７ｃ、１７ｄと半導体層１１とが直接接しない構成を説明する。図２の構成において、実施の形態１と異なる部分は、有機トランジスタの導電層１７ｃ、１７ｄの端面を複合層で覆う構成のみである。図２の構成において、本実施の形態で説明がなされていない部分に関しては実施の形態１に準ずることとする。なお、図２（Ａ）〜（Ｄ）は図１（Ａ）〜（Ｄ）にそれぞれ対応する。
【００９５】
有機トランジスタでは、半導体層として使用する有機材料によっては、その配向方向が電流の流れやすさに大きく影響する場合がある。そのため、通常はチャネルが形成される部分におけるキャリアが流れる方向により電流が流れやすいように配向をそろえるように配慮される。
【００９６】
本実施の形態の構成は先に述べたように、実施の形態１に示した有機トランジスタの導電層１７ｃ、１７ｄの端面を複合層で覆い、導電層１７ｃ、１７ｄと半導体層１１とを直接接しない構成としている。このような構成とすることによって、電流が流れる方向によりスムーズにキャリアを注入することが出来、有機トランジスタの特性を向上させることができる。
【００９７】
なお、本実施の形態に記載した以外の構成及び材料は実施の形態１と同様であるので繰り返しとなる説明を省略する。実施の形態１の説明を参照されたい。
【００９８】
（実施の形態４）
図１（Ａ）に示した本発明の有機トランジスタの作製方法について図３を参照しながら以下に説明する。
【００９９】
石英基板１６上にタングステンからなるゲート電極１５を１００ｎｍ成膜し、ゲート電極上に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる絶縁層１２をゲート絶縁層として１００ｎｍ成膜し、絶縁層１２上にタングステンからなる導電層１７ａ、１７ｂを１００ｎｍ成膜する。ゲート電極１５はタングステンをスパッタ法などにより基板全面に成膜した後、フォトリソグラフィーによってマスクを形成し、エッチングを行い所望の形状とすればよい。エッチングはウエットエッチング、ドライエッチングのいずれを用いてもよい。絶縁層１２はＣＶＤ法により、形成する。また、導電層１７ａ、１７ｂはゲート電極と同様に形成すればよい。そして、導電層１７ａ、１７ｂの上に複合層１３ａ，１３ｂとして酸化モリブデン（ＶＩ）と芳香族アミン化合物であるＮＰＢをモル比で１対１になるよう抵抗加熱による真空蒸着でマスクを用いて共蒸着して、１０ｎｍ成膜し、導電層１７ａ、１７ｂと複合層１３ａ、１３ｂよりなるソース電極とドレイン電極を形成する。その後、半導体層１１としてペンタセンをソース電極とドレイン電極の間に蒸着にて成膜し、有機トランジスタとする。半導体層１１はマスクを用いて蒸着すると良い。
【０１００】
ペンタセンを蒸着法によって形成することによってペンタセンの精製をｉｎ−ｓｉｔｕで行うことができ、材料の純度を向上させる。
【０１０１】
また、本発明は導電層を仕事関数の制約無しに選択することができる為、ゲート電極１５、導電層１７ａ、１７ｂの材料としてアルミニウムを選択し、蒸着することによって形成すれば、絶縁層１２以外の形成を全て蒸着法によって形成することができる。
【０１０２】
図１（Ｂ）〜（Ｄ）の作製方法については基本的に上記した作製順が変わるのみであって大きな違いは無く、図１（Ｂ）〜（Ｄ）に示す有機トランジスタは同様に作製することができる。
【０１０３】
作製した有機トランジスタにゲート電圧を印加したときのドレイン電流を測定し、電界効果移動度を求めると、優れたトランジスタ特性が得られる。ソース電極及びドレイン電極の一部に複合層を用いないものと比較して、より優れたトランジスタ特性が得られる。
【０１０４】
なお、有機トランジスタの導電層もしくは半導体層の端面を複合層で覆った有機トランジスタを作製する場合には、複合層を作製するマスクの形状を変更することで作製することができる。
（実施の形態５）
【０１０５】
複合層に使用する有機化合物と半導体層に使用する有機半導体材料を同一にする有機トランジスタの作製方法を図３を参照しながら以下に説明する。
【０１０６】
石英基板１６上にタングステンからなるゲート電極１５を１００ｎｍ成膜し、ゲート電極１５上に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）からなる絶縁層１２をゲート絶縁層として１００ｎｍ成膜し、絶縁層１２上にタングステンからなる導電層１７ａ、１７ｂを１００ｎｍ成膜する。そして、導電層１７ａ、１７ｂの上に複合層１３ａ、１３ｂとして酸化モリブデン（ＶＩ）と芳香族アミン化合物であるＴＰＤをモル比で１対１になるよう共蒸着して、１０ｎｍ成膜し、導電層１７ａ、１７ｂと複合層１３ａ、１３ｂよりなるソース電極とドレイン電極を形成する。その後、半導体層１１としてＴＰＤをソース電極とドレイン電極の間に蒸着にて成膜し、有機トランジスタとする。半導体材料及び複合層に用いられる有機化合物は実施の形態１で示したどの半導体層の材料でも良い。例えば半導体層１１をペンタセンで作製する場合は複合層に使用する有機化合物はペンタセンを用いる。
【０１０７】
このような構成を有する本実施の形態における有機トランジスタは、半導体層１１の材料と、複合層１３ａ、１３ｂに使用する有機化合物の材料が同じである為、複合層１３ａ、１３ｂと半導体層１１の密着性がより向上する。そして、半導体層とソース電極もしくはドレイン電極との間で起こるピーリングを原因にとする不良の発生を有効に低減させることが出来るようになる。
【０１０８】
なお、作製方法については実施の形態３と同じである為説明を省略する。
【０１０９】
作製した有機トランジスタにゲート電圧を印加したときのドレイン電流を測定し、電界効果移動度を求めると、優れたトランジスタ特性が得られる。ソース電極及びドレイン電極の一部に複合層を用いないものと比較して、より優れたトランジスタ特性が得られる。
【０１１０】
なお、有機トランジスタの導電層もしくは半導体層の端面を複合層で覆った有機トランジスタを作製する場合には、複合層を作製するマスクの形状を変更することで作製することができる。
【０１１１】
（実施の形態６）
本実施の形態では、本発明の他の構成を有する有機トランジスタについて図８、図９、図１０を参照しながら説明する。図８は図１に、図９、図１０は図２に各々対応する。
【０１１２】
本実施の形態の構成は、図８においてはバッファ層１４ａ及び１４ｂを複合層１３ａ、１３ｂと半導体層１１との間に有し、図９、１０においてはバッファ層１４ｃ及び１４ｄを複合層１３ｃ、１３ｄと半導体層１１との間に有する構成である。バッファ層１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄは、４，４’−ビス｛Ｎ−［４−（Ｎ，Ｎ−ジ−ｍ−トリルアミノ）フェニル］−Ｎ−フェニルアミノ｝ビフェニル（略称：ＤＮＴＰＤ）、４，４’，４’’−トリス［Ｎ−（３−メチルフェニル）−Ｎ−フェニルアミノ］トリフェニルアミン（略称：ＭＴＤＡＴＡ）もしくは酸化バナジウムで形成すると良い。
【０１１３】
バッファ層を形成することによって、有機トランジスタの特性を向上させることが可能となる。
【０１１４】
また、バッファ層を形成することによって、有機トランジスタの信頼性も向上する。
【０１１５】
これはバッファ層が形成されたことによって空乏層が形成されジャンクションタイプの接合を形成することができるためである。
【０１１６】
その他の構成、材料及び効果については、上記実施の形態１〜３に準ずるため、繰り返しとなる説明を省略する。
【０１１７】
（実施の形態７）
本実施の形態では、本発明の他の構成を有する有機トランジスタについて、図４（Ａ）〜（Ｄ）を用いて具体的な説明を行う。
【０１１８】
一般にトランジスタは、半導体層の上にゲート電極がある構造をトップゲート型構造と呼び、半導体層の下にゲート電極がある構造をボトムゲート型構造と呼ぶ。また、有機トランジスタは、半導体層の上にソース電極及びドレイン電極がある構造をトップコンタクト型構造と呼び、半導体層の下にソース電極及びドレイン電極がある構造をボトムコンタクト型構造と呼んでいる。トランジスタの構造は、求められる性能等に合わせて、適宜選択される。図４（Ａ）はボトムゲート型、且つボトムコンタクト型構造の有機トランジスタであり、図４（Ｂ）はボトムゲート型、且つトップコンタクト型構造の有機トランジスタの例である。また、図４（Ｃ）はトップゲート型、且つボトムコンタクト型構造の有機トランジスタであり、図４（Ｄ）はトップゲート型、且つトップコンタクト型構造の有機トランジスタの例である。
【０１１９】
本実施の形態の有機トランジスタは、基板４０、ゲート電極４１、絶縁層４２、有機半導体材料を含む半導体層４３、ソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂからなる。また、ソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂは、第１の複合層４４ａ、４４ｂと、第２の複合層４５ａ、４５ｂと、導電層４６ａ、４６ｂとからなる。基板、ゲート電極、絶縁層、半導体層、導電層等は、実施の形態１と同様のものを用いればよい。なお、有機トランジスタの各層や電極の配置等の構成は適宜変更可能である。
【０１２０】
基板４０としては、ガラス基板、石英基板、結晶性ガラスなどの絶縁性基板や、セラミック基板、ステンレス基板、金属基板（タンタル、タングステン、モリブデン等）、半導体基板、プラスチック基板（ポリイミド、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン等）等を用いればよい。また、これら基板は必要に応じてＣＭＰ等により研磨してから使用しても良い。
【０１２１】
絶縁層４２は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒素を含む酸化ケイ素及び酸素を含む窒化ケイ素などの無機絶縁材料や、アクリルやポリイミドなどの有機絶縁材料等を用いて形成すればよい。また、ケイ素と酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）、またはフルオロ基、または少なくとも水素を含む有機基とフルオロ基とを有する、いわゆるシロキサン系の材料を用いて形成してもよい。また、絶縁層４２は単層でもよいし、２つ以上の層からなる複数層としても良い。
【０１２２】
なお、これらの絶縁層はディップ法、スピンコート法、液滴吐出法、キャスト法、スピナー法、印刷法などの塗布法や、ＣＶＤ法、スパッタ法などの方法によって成膜すればよい。また、有機絶縁材料やシロキサン系の材料を塗布法により成膜する場合には、下層の凹凸の緩和や、絶縁層上に形成する有機半導体材料の塗れ性の向上及び配向を良好にすることもできる。
【０１２３】
半導体層４３は、キャリア輸送性があり、かつ電界効果によりキャリア密度の変調が起こりうる有機材料であれば、低分子、中分子、高分子のいずれも用いることができる。その種類は特に限定されるものではないが、多環芳香族化合物、共役二重結合化合物、マクロ環化合物、金属フタロシアニン錯体、電荷移動錯体、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、オリゴチオフェン類、フラーレン類、カーボンナノチューブ、などが挙げられる。例えばポリピロール、ポリチオフェン、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリイソチアナフテン、ポリチエニレンビニレン、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、ポリアニリン、ポリジアセチレン、ポリアズレン、ポリピレン、ポリカルバゾール、ポリセレノフェン、ポリフラン、ポリ（ｐ−フェニレン）、ポリインドール、ポリビリダジン、ナフタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、ピレン、クリセン、ペリレン、コロネン、テリレン、オバレン、クオテリレン、トリフェノジオキサジン、トリフェノジリアジン、ヘキサセン−６，１５−キノン、ポリビニルカルバゾール、ポリフェニレンスルフィド、ポリビニレンスルフィド、ポリビニルピリジン、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、アントラセンテトラカルボン酸ジイミド、Ｃ６０、Ｃ７０、Ｃ７６、Ｃ７８、Ｃ８４及びこれらの誘導体を用いることができる。また、これらの具体例としては、一般的にＰ型半導体とされるテトラセン、ペンタセン、セクシチオフェン（６Ｔ）、銅フタロシアニン、ビス−（１、２、５−チアジアゾロ）−ｐ−キノビス（１、３−ジチオール）、ルブレン、ポリ（２、５−チェニレンビニレン）（略称：ＰＴＶ）、ポリ（３−ヘキシルチオフェン−２、５−ジイル）（略称：Ｐ３ＨＴ）、ポリ（９、９’−ジオクチルーフルオレン−ｃｏ−ビチオフェン）（略称：Ｆ８Ｔ２）、一般的にＮ型半導体とされる７，７，８，８，−テトラシアノキノジメタン（略称：ＴＣＮＱ）、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＰＴＣＤＡ）、１，４，５，８，−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物（略称：ＮＴＣＤＡ）、Ｎ，Ｎ’−ジオクチル−３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸ジイミド（略称：ＰＴＣＤＩ−Ｃ８Ｈ）、銅十六フッ化フタロシアニン（略称：Ｆ１６ＣｕＰｃ）、３’，４’−ジブチル−５，５’’−ビス（ジシアノメチレン）−５、５’’−ジヒドロ−２，２’：５’，２’’−テルチオフェン）（略称：ＤＣＭＴ）等がある。なお、有機半導体においてＰ型やＮ型の特性はその物質固有のものでは無く、キャリアを注入する電極との関係や注入の際の電界の強度に依存し、どちらになりやすいという傾向はあるもののＰ型にもＮ型にも、バイポーラ型にもなりうる可能性がある。
【０１２４】
なお、半導体層４３は、これらの有機材料を用いて、蒸着法やスピンコート法、液滴吐出法などの方法により形成すれば良い。
【０１２５】
ゲート電極４１は、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物金属、化合物、合金を用いることができる。例えば、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、チタン、クロム、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、バリウム、タンタル、タングステン、白金、金、ネオジムなどの金属及びそれらを含む合金が挙げられる。その他、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリジアセチレンなどの導電性高分子化合物、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素などの無機半導体、さらにこれらに酸（ルイス酸も含む）、ハロゲン原子、アルカリ金属やアルカリ土類金属などの金属原子などがドーピングされているものが挙げられる。なお、一般に電極の材料は金属を用いることが多いが、特に金属に限定されるものではなく、導電性を有するものであればよい。なお、ゲート電極４１はスパッタリング法や蒸着法などの方法により形成すればよい。
【０１２６】
第１の複合層４４ａ、４４ｂは、無機化合物と電子輸送性を有する有機化合物とを複合した材料を用いる。無機化合物としてはアルカリ金属及びアルカリ土類金属、もしくはそれらを含む酸化物や窒化物が望ましい。具体的には、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、リチウム酸化物、マグネシウム窒化物、カルシウム窒化物であることが好ましい。また、電子輸送性を有する有機化合物としては、ペリレンテトラカルボン酸無水物及びその誘導体、ペリレンテトラカルボキシジイミド誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸無水物及びその誘導体、ナフタレンテトラカルボキシジイミド誘導体、金属フタロシアニン誘導体、フラーレン類の他、例えば、トリス（８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｑ３）、トリス（４−メチル−８−キノリノラト）アルミニウム（略称：Ａｌｍｑ３）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］−キノリナト）ベリリウム（略称：ＢｅＢｑ２）、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）−４−フェニルフェノラト−アルミニウム（略称：ＢＡｌｑ）等キノリン骨格またはベンゾキノリン骨格を有する金属錯体等からなる材料を用いることができる。また、この他、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾオキサゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＯＸ）２）、ビス［２−（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾラト］亜鉛（略称：Ｚｎ（ＢＴＺ）２）などのオキサゾール系、チアゾール系配位子を有する金属錯体などの材料も用いることができる。さらに、金属錯体以外にも、２−（４−ビフェニリル）−５−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（略称：ＰＢＤ）、１，３−ビス［５−（ｐ−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール−２−イル］ベンゼン（略称：ＯＸＤ−７）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−フェニル−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ＴＡＺ）、３−（４−ｔｅｒｔ−ブチルフェニル）−４−（４−エチルフェニル）−５−（４−ビフェニリル）−１，２，４−トリアゾール（略称：ｐ−ＥｔＴＡＺ）、バソフェナントロリン（略称：ＢＰｈｅｎ）、バソキュプロイン（略称：ＢＣＰ）等を用いることができる。第１の複合層４４ａ、４４ｂはアルカリ金属及びアルカリ土類金属、もしくはそれらを含む酸化物や窒化物と電子輸送性を有する有機化合物との共蒸着法によって作製することができるが、湿式法やその他どの方法によって形成されていても良い。
【０１２７】
なお、第１の複合層４４ａ、４４ｂは抵抗加熱を用いた共蒸着、抵抗加熱蒸着と電子銃蒸着（ＥＢ蒸着）を用いた共蒸着、またはスパッタリングと抵抗加熱による同時成膜などにより形成すればよい。また、ゾルーゲル法などによる湿式法により形成しても良い。
【０１２８】
第２の複合層４５ａ、４５ｂは、有機化合物と無機化合物とを含む層であり、実施の形態１で説明した複合層に該当する。第２の複合層４５ａ、４５ｂに含まれる有機化合物としては、アリールカルバゾール、芳香族炭化水素等を用いる。例えば、アリールカルバゾールの例としてＮ−（２−ナフチル）カルバゾール（ＮＣｚ）、４，４’−ジ（Ｎ−カルバゾリル）ビフェニル（ＣＢＰ）、９，１０−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］アントラセン（ＣｚＢＰＡ）、３，５−ビス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ビフェニル（ＢＣＰＢｉ）、１，３，５−トリス［４−（Ｎ−カルバゾリル）フェニル］ベンゼン、（ＴＣＰＢ）等が挙げられるが、これに限定されない。また、芳香族炭化水素の例として、アントラセン、９，１０−ジフェニルアントラセン（ＤＰＡ）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−９，１０−ジ（２―ナフチル）アントラセン（ｔ−ＢｕＤＮＡ）、テトラセン、ルブレン、ペンタセン等が挙げられるが、これに限定されない。
【０１２９】
第２の複合層４５ａ、４５ｂの有機化合物として用いられるアリールカルバゾールは、下記一般式（１）〜（４）で表される。
【０１３０】
【化２１】
2006332613.tif 000023
【０１３１】
式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の芳香族炭化水素基を表し、ｎは１以上３以下の自然数を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【０１３２】
【化２２】
2006332613.tif 000024
【０１３３】
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の１価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１、Ｒ２は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【０１３４】
【化２３】
2006332613.tif 000025
【０１３５】
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の２価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ４は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【０１３６】
【化２４】
2006332613.tif 000026
【０１３７】
ただし、式中Ａｒは炭素数６以上４２以下の３価の芳香族炭化水素基を表し、Ｒ１〜Ｒ６は水素、または炭素数１以上４以下のアルキル基、または炭素数６以上１２以下のアリール基を表す。
【０１３８】
なお、上述した一般式（１）〜（４）において、アルキル基は好ましくはメチル基、エチル基、イソプロピル基、ｔ−ブチル基であり、アリール基は好ましくは、フェニル基、トリル基、２−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基である。
【０１３９】
また、第２の複合層４５ａ、４５ｂに含まれる無機化合物としては、遷移金属の酸化物を用いる。好ましくは周期表における４〜８属に属する金属の酸化物が望ましい。例えば、チタン、バナジウム、クロム、ジルコニウム、ニオビウム、モリブデン、ルテニウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム等の酸化物が挙げられる。この中でもモリブデンの酸化物は蒸着がしやすく、安定であることから特に扱いやすい材料である。
【０１４０】
なお、第２の複合層４５ａ、４５ｂの作製方法には限定はないが、上記で述べた有機化合物と無機化合物の材料を用いて、抵抗加熱を用いた共蒸着、抵抗加熱蒸着と電子銃蒸着（ＥＢ蒸着）を用いた共蒸着、またはスパッタリングと抵抗加熱による同時成膜などにより形成すればよい。また、ゾルーゲル法などによる湿式法により形成しても良い。また、有機化合物と無機化合物の混合比は特に限定されないが、モル比で１：０．１〜１：１０程度が好ましく、さらに望ましくは１：０．５〜１：２であることが好ましい。混合比は共蒸着法により形成する場合は有機化合物と無機化合物の各々の蒸着レートを調節することによって制御することができる。
【０１４１】
また、第２の複合層４５ａ、４５ｂは電気伝導度が１０−５［Ｓ／ｃｍ］程度と高く、膜厚を数ｎｍから数百ｎｍまで変化させてもトランジスタの抵抗値に変化が少ない。したがって、第２の複合層４５ａ、４５ｂの膜厚は数ｎｍから数百ｎｍ以上まで、作製する素子の用途や形状などに合わせて適宜調製することができる。
【０１４２】
ソース電極及びドレイン電極の一部である導電層４６ａ、４６ｂは、ゲート電極４１と同様の材料を用いればよい。すなわち、金属、合金、電気伝導性化合物、およびこれらの混合物金属、化合物、合金を用いることができる。例えば、ナトリウム、マグネシウム、アルミニウム、カルシウム、チタン、クロム、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、バリウム、タンタル、タングステン、白金、金、ネオジムなどの金属及びそれらを含む合金、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、ポリジアセチレンなどの導電性高分子化合物、シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素などの無機半導体、さらにこれらに酸（ルイス酸も含む）、ハロゲン原子、アルカリ金属やアルカリ土類金属などの金属原子などがドーピングされているものを用いればよい。なお、一般に電極の材料は金属を用いることが多いが、特に金属に限定されるものではなく、導電性を示すものであればよい。なお、導電層４６ａ、４６ｂもゲート電極４１と同様、スパッタリング法や蒸着法などの方法により形成すればよい。
【０１４３】
さらに詳しく本発明を説明するため、図４（Ａ）の構造を例にして説明する。図４（Ａ）の有機トランジスタは基板４０上にゲート電極４１が形成されている。そして、基板４０及びゲート電極４１上に絶縁層４２が形成され、絶縁層４２上に半導体層４３が形成されている。さらに半導体層４３上にソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂが形成されている。
【０１４４】
ソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂは、半導体層４３上に第１の複合層４４ａ、４４ｂと、第２の複合層４５ａ、４５ｂと、導電層４６ａ、４６ｂとを積層し、形成されている。図４（Ａ）の場合は、第１の複合層４４ａ、４４ｂが半導体層４３に接して形成されている。本発明のようにソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂが第１の複合層４４ａ、４４ｂと、第２の複合層４５ａ、４５ｂとを有する構造とすることで、半導体層４３とソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂとの間のエネルギー障壁を低減させることができる。その結果、ソース電極から半導体層４３へのキャリアの注入と半導体層４３からドレイン電極へのキャリアの排出がスムーズになり、有機トランジスタの特性を向上させることができるという効果を有する。
【０１４５】
また、上述したようにソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂが第１の複合層４４ａ、４４ｂと、第２の複合層４５ａ、４５ｂとを有することで界面のエネルギー障壁を低減させることができるため、導電層４６ａ、４６ｂの仕事関数を考慮する必要がなくなる。その結果、電極の材料の選択範囲が広がり、コストを削減することもできる。
【０１４６】
また、本発明で用いる第１の複合層４４ａ、４４ｂおよび第２の複合層４５ａ、４５ｂは化学的に安定であり、導電層４６ａ、４６ｂとを組み合わせることで、導電性にも優れており、配線と兼用することのできるソース電極及びドレイン電極を提供することができる。
【０１４７】
以上のことから、本構成のソース電極及びドレイン電極を用いることで、ソース電極から半導体層へのキャリアの注入と半導体層からドレイン電極へのキャリアの排出をスムーズにすることができる有機トランジスタを提供することができ、有機トランジスタの特性を向上させることができる。特に、ソース電極から半導体層への電子の注入と半導体層からドレイン電極への電子の排出をスムーズにすることができるｎ型有機トランジスタを提供することができる。また、キャリア移動度が良好な有機トランジスタを提供することができる。さらに、耐久性に優れた有機トランジスタを提供することができる。
【０１４８】
（実施の形態８）
本実施の形態では、図５（Ａ）、（Ｃ）を用いて、半導体層２３の端面を第１の複合層２４ａ、２４ｂで覆い、第１の複合層２４ａ、２４ｂの端面を第２の複合層２５ａ、２５ｂで覆っている有機トランジスタの構成を説明する。なお、図５（Ａ）〜（Ｄ）は図４（Ａ）〜（Ｄ）に対応し、図５の構成において説明する部分以外は実施の形態７に準ずることとする。
【０１４９】
有機トランジスタでは、半導体層として使用する有機材料によっては、その配向方向がキャリアの流れやすさに大きく影響する場合がある。そのため、通常はチャネルが形成される部分においてキャリアが流れやすいように、有機材料の配向をそろえるように配慮される。
【０１５０】
本実施の形態の構成は先に述べたように、半導体層２３の端面を第１の複合層２４ａ、２４ｂで覆い、第１の複合層２４ａ、２４ｂの端面を第２の複合層２５ａ、２５ｂで覆っている構成である。このような構成とすることによって、ソース電極から半導体層へのキャリアの注入と半導体層からドレイン電極へのキャリアの排出をスムーズにすることができ、有機トランジスタの特性を向上させることができる。
【０１５１】
また、図５（Ｂ）、（Ｄ）は、導電層２６ａ、２６ｂの一方の端面を第２の複合層２５ａ、２５ｂで覆い、第２の複合層２５ａ、２５ｂの端面を第１の複合層２４ａ、２４ｂで覆うことによって、導電層２６ａ、２６ｂと半導体層２３とを直接接しない構成としている。このような構成としても、ソース電極から半導体層へのキャリアの注入と半導体層からドレイン電極へのキャリアの排出をスムーズにすることができ、有機トランジスタの特性を向上させることができる。
【０１５２】
（実施の形態９）
本実施の形態では、図６に示すように、有機トランジスタのソース電極及びドレイン電極において、一方の電極を第１の複合層３４ａと、第２の複合層３５と、導電層３６ａの積層構造とし、他方の電極を第１の複合層３４ｂと、導電層３６ｂの積層構造とする。なお、図６（Ａ）〜（Ｄ）は、図４（Ａ）〜（Ｄ）に対応し、上記ソース電極及びドレイン電極の部分以外の構成は、実施の形態７に準ずることとする。
【０１５３】
本実施の形態のように、一方の電極を第１の複合層３４ａと、第２の複合層３５と、導電層３６ａの積層構造とすることで、一方の電極と半導体層との界面のエネルギー障壁を低減することができる。その結果、ソース電極から半導体層３３へのキャリアの注入、または半導体層３３からドレイン電極へのキャリアの排出をスムーズにすることができる。
【０１５４】
なお、本実施の形態の構造は、実施の形態８に適用してもよい。その場合、一方の電極は半導体層３３の端面を第１の複合層３４ａで覆い、第１の複合層３４ａの端面を第２の複合層３５で覆っている構成とし、他方は半導体層３３の端面を第１の複合層３４ｂで覆っている構成とする。また、一方の電極が導電層３６ａの一方の端面を第２の複合層３５で覆い、第２の複合層３５の端面を第１の複合層３４ａで覆っている構成とし、他方の電極が導電層３６ｂの一方の端面を第１の複合層３４ｂで覆っている構成とし、導電層３６ａ、３６ｂと半導体層３３とが直接接しない構成としてもよい。このような構成としても、ソース電極から半導体層へのキャリアの注入と半導体層からドレイン電極へのキャリアの排出をスムーズにすることができ、有機トランジスタの特性を向上させることができる。特に、ソース電極から半導体層への電子の注入と半導体層からドレイン電極への電子の排出をスムーズにすることができ、ｎ型有機トランジスタの動作特性を向上させることができる。
【０１５５】
先に述べたように、一方の電極を第１の複合層３４ａと、第２の複合層３５と、導電層３６ａの積層構造とすることで、電極と半導体層３３との界面のエネルギー障壁を低減させることができる。また、ソース電極から半導体層３３へのキャリアの注入、または半導体層３３からドレイン電極へのキャリアの排出をスムーズにすることができる。また、キャリア移動度を向上できる。その結果、有機トランジスタの動作特性が良好となる。好ましくはソース電極を第１の複合層と、第２の複合層と、導電層の積層構造とし、ソース電極から半導体層へのキャリアの注入をスムーズにするとよい。
【０１５６】
（実施の形態１０）
本実施の形態では、半導体層４３と同じ有機化合物を第１の複合層４４ａ、４４ｂに含む場合を説明する。本実施の形態では、第１の複合層４４ａ、４４ｂと半導体層４３に同一の有機材料を使用するため、製造プロセスが簡便になり、コスト的にも有利となる利点がある。さらに、半導体層４３とソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂとの密着性や界面の化学的安定性が向上するため、トランジスタ特性のさらなる向上が見込める。また、有機トランジスタの耐久性の向上が見込める。
【０１５７】
本実施の形態を、図４（Ａ）の構造を例にして説明する。図４（Ａ）が示すように、ゲート電極４１と絶縁層４２を形成させた基板４０上に、半導体層４３を形成する。次に、半導体層４３上にソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂを形成して、有機トランジスタとする。ソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂは、半導体層４３上に第１の複合層４４ａ、４４ｂと、第２の複合層４５ａ、４５ｂと、導電層４６ａ、４６ｂを積層することにより形成されている。本実施の形態では、第１の複合層４４ａ、４４ｂ中の有機化合物が半導体層４３の有機化合物と同一のものを含むものとする。
【０１５８】
このように、第１の複合層４４ａ、４４ｂと第２の複合層４５ａ、４５ｂを半導体層４３と導電層４６ａ、４６ｂとの間に挿入した構成とすることにより、実施の形態７で既に記載したように、半導体層４３とソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂとの間のエネルギー障壁が低減する。そして、ソース電極から半導体層へのキャリアの注入と半導体層からドレイン電極へのキャリア排出がスムーズになる。また、第１の複合層４４ａ、４４ｂに含まれる有機化合物と半導体層４３に使用する有機化合物を同一のものとすることにより、半導体層４３とソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂとの密着性や、その界面の化学的安定性が向上する。その結果、第１の複合層４４ａ、４４ｂにより半導体層４３と導電層４６ａ、４６ｂとの間のエネルギー障壁を低減させる効果がさらに有効となる。また、トランジスタの耐久性も向上する。
【０１５９】
（実施の形態１１）
本実施の形態では、図４（Ａ）に示した本発明の有機トランジスタの作製方法の一例について、図７（Ａ）〜（Ｅ）を用いて説明する。
【０１６０】
まず、基板４０上にゲート電極４１を形成する。基板の材料としては、ガラス基板、石英基板、結晶性ガラスなどの絶縁性基板や、セラミック基板、ステンレス基板、金属基板（タンタル、タングステン、モリブデン等）、半導体基板、プラスチック基板（ポリイミド、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリエーテルスルホン等）、フィルム等を用いることができる。少なくともプロセス中に発生する熱に耐えうる材料を使用する。本実施の形態においてはガラス基板を使用する。
【０１６１】
ゲート電極４１は、成膜した導電材料をフォトリソグラフィ法によって所望の形状に加工して形成すれば良い。また、導電材料を含む液滴を液滴吐出法等によって形成しても良い。なお、本発明のゲート電極４１の作製方法は、これに限定されるものではない。また、ゲート電極の構造は、単層の構造としても良いし、導電材料を２層以上積層させた複数層の構造としても構わない。複数層とする場合には、導電材料を適宜選択すればよい。本実施の形態では、タングステンを４００ｎｍ成膜し、フォトリソグラフィー法によってゲート電極４１を形成する。
【０１６２】
次に、ゲート電極４１を覆う絶縁層４２を形成する。絶縁層４２は、ケイ素を含む絶縁層を用いて形成すればよい。例えば、酸化ケイ素、窒化ケイ素、窒素を含む酸化ケイ素及び酸素を含む窒化ケイ素などの無機絶縁材料を用いればよい。また、アクリルやポリイミドなどの有機絶縁材料や、ケイ素と酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基として、少なくとも水素を含む有機基（例えばアルキル基、芳香族炭化水素）、またはフルオロ基、または少なくとも水素を含む有機基とフルオロ基とを有する、いわゆるシロキサン系の材料を用いて形成してもよい。本発明の絶縁層はこれらの材料に限定されるものではない。なお、絶縁層４２は単層でもよいし、２つ以上の層からなる複数層としても構わない。
【０１６３】
絶縁層４２は、ディップ法、スピンコート法、液滴吐出法、キャスト法、スピナー法、印刷法などの塗布法や、ＣＶＤ法、スパッタ法などの方法によって形成すればよい。また、陽極酸化法を用いてゲート電極表面を酸化することにより絶縁層４２を形成してもよい。なお、有機絶縁材料やシロキサン系の材料を用いて塗布法により絶縁層４２を形成する場合は、下層の凹凸の緩和や、後に絶縁層４２上に形成する半導体層４３の塗れ性及び配向を良好なものとすることもできる。本実施の形態では、二酸化ケイ素を４００ｎｍ成膜し、絶縁層４２を形成する。
【０１６４】
次に、絶縁層４２上に半導体層４３を形成する。半導体層４３はキャリア輸送性があり、かつ電界効果によりキャリア密度の変調が起こりうる有機材料を用いて、蒸着法やスピンコート法、液滴吐出法などの方法により形成すれば良い。本実施の形態では、ペリレンテトラカルボキシリックジアンハイドライド（ＰＴＣＤＡ）を抵抗加熱による真空蒸着にてマスクを用いて５０ｎｍ成膜し、半導体層４３を形成する。
【０１６５】
次に、半導体層４３上に第１の複合層４４ａ、４４ｂと、第２の複合層４５ａ、４５ｂと、導電層４６ａ、４６ｂを積層形成して、ソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂを形成し、有機トランジスタを完成する。第１の複合層４４ａ、４４ｂは、アルカリ金属及びアルカリ土類金属、もしくはそれらを含む酸化物や窒化物等の無機化合物と電子輸送性を有する有機化合物とを複合した材料を用いる。そして、抵抗加熱を用いた共蒸着、抵抗加熱蒸着と電子銃蒸着（ＥＢ蒸着）を用いた共蒸着、またはスパッタリングと抵抗加熱による同時成膜などにより、マスクを用いて形成すればよい。
【０１６６】
また、第２の複合層４５ａ、４５ｂは、アリールカルバゾール、芳香族炭化水素等の有機化合物と、遷移金属の酸化物等の無機化合物とを用いて、抵抗加熱を用いた共蒸着、抵抗加熱蒸着と電子銃蒸着（ＥＢ蒸着）を用いた共蒸着、またはスパッタリングと抵抗加熱による同時成膜などにより、マスクを用いて形成すればよい。また、ゾルーゲル法などによる湿式法により形成しても良い。
【０１６７】
また、導電層４６ａ、４６ｂはゲート電極４１と同様の導電材料を用いて、スパッタリング法や蒸着法などの方法により形成すればよい。例えば、導電材料をマスクを用いて成膜してもよいし、成膜した導電材料をフォトリソグラフィ法によって所望の形状に加工して形成してもよい。
【０１６８】
同一マスクを用いて、抵抗加熱を用いた共蒸着により、大気解放せずに第１の複合層４４ａ、４４ｂ、第２の複合層４５ａ、４５ｂ、導電層４６ａ、４６ｂを連続的に形成して、ソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂを形成する。具体例を示すと、まず、リチウム金属と有機化合物であるＢＣＰをモル比で１対１になるように、抵抗加熱による真空蒸着により共蒸着して４０ｎｍ成膜し、第１の複合層４４ａ、４４ｂを形成する。そのまま大気解放せずに、酸化モリブデンとＣＢＰを１対０．８になるように、共蒸着して４０ｎｍ成膜し、第２の複合層４５ａ、４５ｂを形成する。さらに、そのまま大気解放せずに、タングステンを共蒸着して４００ｎｍ成膜し、導電層４６ａ、４６ｂを形成して、ソース電極及びドレイン電極４７ａ、４７ｂを形成し、有機トランジスタとする。
【０１６９】
本実施の形態では図４（Ａ）の作製方法について説明したが、図４（Ｂ）〜（Ｄ）の作製方法については、基本的に上記した作製工程の順序が変わるのみであって大きな違いは無く、同様に作製することができる。ただし、図４（Ａ）、（Ｃ）の場合には、半導体層４３の上に導電層４６ａ、４６ｂを形成することになるので、導電層４６ａ、４６ｂは蒸着法により形成するのが好ましい。
【０１７０】
上述したような方法で作製した有機トランジスタにゲート電圧を印加したときのドレイン電流を測定し、移動度を求めると、ｎ型有機トランジスタの優れた動作特性が得られる。ソース電極及びドレイン電極の一部に第１の複合層及び第２の複合層を用いないものと比較して、より優れた動作特性を得ることができる。
【０１７１】
なお、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示した有機トランジスタは、第１の複合層及び第２の複合層を作製する際に用いるマスクの形状を変更することで作製することができる。
【０１７２】
（実施の形態１２）
本発明の有機トランジスタを用いた液晶装置について、図１１〜図１３を用いて説明する。
【０１７３】
図１１は液晶装置の上面から見た模式図である。本実施の形態における液晶装置は、基板５０１と対向基板５０２とが張り合わされ、基板５０１に形成された画素部５０３は対向基板とシール材により封止されている。画素部５０３の周辺に設けられた外部接続部５０４にはフレキシブルプリント配線（ＦＰＣ）５０５が接続され、外部からの信号が入力される。なお、本実施の形態のように、駆動回路とフレキシブルプリント配線とは独立して設けられていてもよいし、または配線パターンが形成されたＦＰＣ上にＩＣチップが実装されたＴＣＰ等の様に複合して設けられていてもよい。
【０１７４】
画素部５０３について特に限定はなく、例えば図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）、図１３（Ａ）または図１３（Ｂ）の断面図のように、液晶素子とそれを駆動するためのトランジスタとを有する。
【０１７５】
図１２（Ａ）の断面図で表される液晶装置は、実施の形態３の半導体装置と同様に半導体層５２４の上にソース若しくはドレインとして機能する複合層５４０、５４１と導電層５２５、５２６を有する有機トランジスタ５２７が設けられた基板５２１を有する。ここで、ソースもしくはドレイン電極に複合層５４０、５４１が設けられていることによって、半導体層５２４とソースもしくはドレイン電極とのキャリアの受け渡しがスムーズとなる。また、導電層５２５、５２６の選択において仕事関数に縛られないため、材料の選択範囲が広がる。
【０１７６】
液晶素子は、画素電極５２９と対向電極５３２との間に液晶層５３４を挟んで成る。画素電極５２９、対向電極５３２のそれぞれにおいて液晶層５３４と接する側の表面には、配向膜５３０、５３３が設けられている。液晶層５３４には、スペーサ５３５が分散し、セルギャップを保っている。トランジスタ５２７は、コンタクトホールが設けられた絶縁層５２８によって覆われており、導電層５２６と画素電極５２９とは電気的に接続している。ここで、対向電極５３２は、対向基板５３１によって支持されている。また、トランジスタ５２７において、半導体層５２４とゲート電極５２２とは、間にゲート絶縁層５２３を挟んでその一部が重なっている。
【０１７７】
また、図１２（Ｂ）の断面図で表される液晶装置は、ソース若しくはドレインとして機能する電極（導電層５５５、５５４及び複合層５７０、５７１よりなる）の少なくとも一部が半導体層５５６によって覆われた構造を有するトランジスタ５５７が設けられた基板５５１を有する。
【０１７８】
ここで、ソースもしくはドレイン電極に複合層５７０、５７１が設けられていることによって、半導体層５５６とソースもしくはドレイン電極とのキャリアの受け渡しがスムーズとなる。また、導電層５５５、５５４の選択において仕事関数に縛られないため、材料の選択範囲が広がる。
【０１７９】
また、液晶素子は、画素電極５５９と対向電極５６２との間に液晶層５６４を挟んで成る。画素電極５５９、対向電極５６２のそれぞれにおいて液晶層５６４と接する側の表面には、配向膜５６０、５６３が設けられている。液晶層５６４には、スペーサ５６５が分散し、セルギャップを保っている。トランジスタ５５７は、コンタクトホールが設けられた絶縁層５５８ａ、５５８ｂによって覆われており、電極として機能する導電層５５４と画素電極５５９とは電気的に接続している。なお、トランジスタを覆う絶縁層は、図１２（Ｂ）のように絶縁層５５８ａと絶縁層５５８ｂとから成る多層であってもよいし、または図１２（Ａ）のように絶縁層５２８から成る単層であってもよい。また、図１２（Ｂ）のように、トランジスタを覆う絶縁層は、絶縁層５５８ｂのように表面が平坦化された層であってもよい。ここで、対向電極５６２は、対向基板５６１によって支持されている。また、トランジスタ５５７において、半導体層５５６とゲート電極５５２とは、間にゲート絶縁層５５３を挟んで一部重なっている。
【０１８０】
図１３（Ａ）の断面図で表される液晶装置は、実施の形態７の半導体装置と同様に、ゲート電極７２２と、絶縁層７２３と、有機半導体層７２４の上に、第１の複合層７２５、７２６、第２の複合層７２７、７２８、導電層７３０、７３１とからなるソース電極及びドレイン電極を有する有機トランジスタ７２９が設けられた基板５２１を有する。ここで、ソース電極またはドレイン電極に第１の複合層７２５、７２６と第２の複合層７２７、７２８が設けられていることによって、有機半導体層７２４とソース電極及びドレイン電極との界面のエネルギー障壁が低減し、界面におけるキャリアの受け渡しがスムーズとなる。その結果、有機トランジスタ７２９の動作特性が良好となり、液晶表示装置の信頼性が高まる。また、導電層７３０、７３１の選択において仕事関数を考慮する必要が無くなるため、電極材料の選択範囲が広がる。なお、図１３（Ａ）のその他の構成は、図１２（Ａ）と同様であるので、説明は省略する。
【０１８１】
また、図１３（Ｂ）の断面図で表される液晶装置は、ソース電極又はドレイン電極として機能する電極（第１の複合層７５８、７５９、第２の複合層７５６、７５７、導電層７５４、７５５よりなる）の少なくとも一部が有機半導体層７６０によって覆われた構造を有する有機トランジスタ７７０が設けられた基板５５１を有する。
【０１８２】
ここで、ソース電極又はドレイン電極に第１の複合層７５８、７５９と、第２の複合層７５６、７５７が設けられていることによって、有機半導体層７６０とソース電極又はドレイン電極とのキャリアの受け渡しがスムーズとなる。また、導電層７５４、７５５の材料の選択において、仕事関数に縛られないため、選択範囲が広がる。なお、図１３（Ｂ）のその他の構成は、図１２（Ｂ）と同様であるので、説明は省略する。
【０１８３】
なお、液晶装置の構成について特に限定は無く、本実施の形態で示した態様の他、例えば、基板上に、駆動回路が設けられたものであってもよい。
【０１８４】
続いて、本発明の有機トランジスタを用いた発光装置（ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置）について図１４、図１５を参照しながら説明する。発光装置の画素部を形成する発光素子６１７は、図１４（Ａ）のように画素電極６０９と共通電極６１１との間に発光層６１６を挟んでなる。発光層６１６は、発光中心となる発光物質として有機化合物を含んでいる。なお、発光層６１６は、発光中心となる発光物質として無機化合物を含むものでもよい。画素電極６０９は有機トランジスタ６１５の電極の一部である導電層６０７と有機トランジスタ６１５を覆って形成された層間絶縁膜６０８に設けられたコンタクトホールを介して電気的に接続している。有機トランジスタの電極は複合層６０４、６０５と導電層６０６、６０７との積層からなる。半導体層６０３はペンタセンなど実施の形態１に挙げた材料によって設けられており、ゲート絶縁層６０２を介してゲート電極６０１と一部が重なっている。ゲート電極６０１は基板６００上に形成され、ゲート電極６０１と有機トランジスタ６１５のソース電極及びドレイン電極はゲート絶縁層６０２、半導体層６０３を介して一部重なっている。画素電極６０９はその端部を絶縁層６１０で覆われており、絶縁層６１０から露出した部分を覆うように発光層６１６が形成されている。なお、共通電極６１１を覆ってパッシベーション膜６１２が形成されているがパッシベーション膜６１２は形成しなくとも良い。これらの素子が形成された基板６００は対向基板６１４と画素部の外側において図示しないシール材により封止され、外気から発光素子６１７を隔離する。対向基板６１４と基板６００との間の空間６１３には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良いし、シール材の代わりに空間６１３に樹脂などを充填することによって封止を行っても良い。
【０１８５】
図１４（Ｂ）は図１４（Ａ）と異なる発光装置の構成である。発光装置の画素部を形成する発光素子６３７は、図１４（Ａ）と同じように画素電極６３０と共通電極６３２との間に発光層６３８を挟んでなる。発光層６３８は、発光中心となる発光物質として有機化合物を含んでいる。なお、発光層６３８は、発光中心となる発光物質として無機化合物を含むものでもよい。画素電極６３０は有機トランジスタ６３６の電極の一部である導電層６２４と当該有機トランジスタ６３６を覆って形成された第１の層間絶縁膜６２８、第２の層間絶縁膜６２９に設けられたコンタクトホールを介して電気的に接続している。有機トランジスタ６３６の電極は複合層６２５、６２６と導電層６２３、６２４との積層からなる。半導体層６２１はペンタセンなど実施の形態１に挙げた材料によって設けられており、ゲート絶縁層６２２を介してゲート電極６１９と一部が重なっている。ゲート電極６１９は基板６２０上に形成され、ゲート電極６１９と有機トランジスタ６３６のソース電極及びドレイン電極はゲート絶縁層６２２を介して一部重なっている。画素電極６３０はその端部を絶縁層６３１で覆われており、絶縁層６３１から露出した部分を覆うように発光層６３８が形成されている。なお、共通電極６３２を覆ってパッシベーション膜６１２が形成されているがパッシベーション膜６１２は形成しなくとも構わない。これらの素子が形成された基板６２０は対向基板６３５と画素部の外側において図示しないシール材により封止され、外気から発光素子６３７を隔離する。対向基板６３５と基板６２０との間の空間６３４には乾燥した窒素などの不活性気体を充填しても良いし、シール材の代わりに空間６３４に樹脂などを充填することによって封止を行っても良い。
【０１８６】
また、有機トランジスタ６３６を覆う層間絶縁膜は、図１４（Ｂ）のように層間絶縁膜６２８と層間絶縁膜６２９とから成る多層構造であってもよいし、または図１４（Ａ）のように層間絶縁膜６０８のみから成る単層構造であってもよい。また、有機トランジスタ６１５を覆う層間絶縁膜は、図１４（Ｂ）の層間絶縁膜６２９のように表面が平坦化された層であってもよい。
【０１８７】
図１５（Ａ）は、図１４（Ａ）と異なる発光装置の構成である。有機トランジスタ８１５のソース電極及びドレイン電極は第１の複合層８０４、８０５、第２の複合層８０６、８０７、導電層８０８、８０９との積層からなる。有機半導体層８０３は、絶縁層８０２を介してゲート電極８０１上に形成されている。ゲート電極８０１は基板６００上に形成され、ゲート電極８０１と有機トランジスタ８１５のソース電極及びドレイン電極は絶縁層８０２、有機半導体層８０３を介して一部重なっている。なお、その他の構成は、図１４（Ａ）と同様であるので、説明は省略する。
【０１８８】
図１５（Ｂ）は図１４（Ｂ）と異なる発光装置の構成である。有機トランジスタ８４０のソース電極及びドレイン電極は第１の複合層８２７、８２８、第２の複合層８２５、８２６、導電層８２３、８２４との積層からなる。有機半導体層８３０は、絶縁層８２２を介してゲート電極８２１と一部が重なっている。ゲート電極８２１は基板６００上に形成され、ゲート電極８２１と有機トランジスタ８４０のソース電極及びドレイン電極は絶縁層８２２を介して一部重なっている。なお、その他の構成は図１４（Ｂ）と同様であるので、説明は省略する。
【０１８９】
なお、発光装置の構成、並びに発光装置の有する本発明の有機トランジスタは、上記構成に限定されない。本実施の形態で示した態様の他、例えば、基板上に、駆動回路が設けられたものであってもよい。
【０１９０】
以上のような表示装置は、図１６（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、電話機や、テレビ受像機等に実装される表示装置として用いることができる。また、ＩＤカードの様な個人情報を管理する機能を有するカード等に実装してもよい。
【０１９１】
図１６（Ａ）は本発明の電話機の図であり、本体５５５２には表示部５５５１と、音声出力部５５５４、音声入力部５５５５、操作スイッチ５５５６、５５５７、アンテナ５５５３等によって構成されている。この電話機は、動作特性が良く、信頼性の高いものである。実施の形態１乃至３等に記載の有機トランジスタを表示部に組み込むことでこのような電話機を完成できる。
【０１９２】
図１６（Ｂ）は、本発明のテレビ受像機であり、表示部５５３１、筐体５５３２、スピーカー５５３３などによって構成されている。このテレビ受像機は、動作特性が良く、信頼性の高いものである。実施の形態１乃至３等に記載の有機トランジスタを有する発光装置を表示部として組み込むことでこのようなテレビ受像機を完成できる。
【０１９３】
図１６（Ｃ）は、本発明のＩＤカードであり、支持体５５４１、表示部５５４２、支持体５５４１内に組み込まれた集積回路チップ５５４３等によって構成されている。なお、表示部５５４２を駆動するための集積回路５５４４、５５４５についても支持体５５４１内に組み込まれている。このＩＤカードは、信頼性の高いものである。また、例えば、表示部５５４２において、集積回路チップ５５４３において入出力された情報を表示し、どのような情報が入出力されたかを確認することができる。実施の形態１乃至３等に記載の有機トランジスタを有する発光装置を表示部として組み込み、または実施の形態１乃至３等に記載の有機トランジスタを集積回路５５４４、５５４５に適用することでこのようなＩＤカードを得ることができる。
【０１９４】
（実施の形態１３）
本発明の他の実施の形態として実施の形態１乃至１２に記載の有機トランジスタを可撓性を有する表示装置に適用した例について図１７を参照しながら示す。
【０１９５】
図１７に示す本発明の表示装置は筐体に入っていても良く、本体６１１０、画像を表示する画素部６１１１、ドライバＩＣ６１１２、受信装置６１１３、フィルムバッテリー６１１４などを含んでいる。ドライバＩＣ６１１２や受信装置６１１３などは半導体部品を用い実装しても良い。本発明の表示装置は本体６１１０を構成する材料をプラスチックやフィルムなど可撓性を有する材料で形成する。これらの様な材料は熱的に脆弱なものが多いが、実施の形態１乃至１２に記載の有機トランジスタを用いて画素部のトランジスタを形成することによってこのような熱に弱い材料を用いて表示装置を作成することができるようになる。また、しきい値特性等の電気特性が良好で信頼性の高いコンピュータを得ることができる。さらに、表示部６０１２にペーパーディスプレイを用いることにより、紙と同じ読みやすさ、他の表示装置に比べ低消費電力、薄くて軽い形状のコンピュータを得ることができる。
【０１９６】
このような表示装置は非常に軽く、可撓性を有していることから筒状に丸めることも可能であり、持ち運びに非常に有利な表示装置である。本発明の表示装置により大画面の表示媒体を自由に持ち運びすることができる。
【０１９７】
またその他にも、ナビゲーションシステム、音響再生装置（カーオーディオ、オーディオコンポ等）、パーソナルコンピュータ、ゲーム機器、携帯情報端末（モバイルコンピュータ、携帯電話、携帯型ゲーム機または電子書籍等）の表示手段として用いることができる。さらに、冷蔵庫装置、洗濯機、炊飯器、固定電話装置、真空掃除機、体温計など家庭電化製品から、電車内の吊し広告、鉄道駅や空港の発着案内版など大面積のインフォメーションディスプレイまで、主に静止画像を表示する手段として用いることができる。
【０１９８】
以上のように本発明における好適な実施の形態について特に示したが、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなく、その形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解されるものである。
【図面の簡単な説明】
【０１９９】
【図１】本発明の有機トランジスタの構造例の模式図である。
【図２】本発明の有機トランジスタの構造例の模式図である。
【図３】本発明の有機トランジスタの作製方法を説明する図。
【図４】本発明の有機トランジスタの構造例の模式図である。
【図５】本発明の有機トランジスタの構造例の模式図である。
【図６】本発明の有機トランジスタの構造例の模式図である。
【図７】本発明の有機トランジスタを作製する方法を説明する図である。
【図８】本発明の有機トランジスタの構造例の模式図である。
【図９】本発明の有機トランジスタの構造例の模式図である。
【図１０】本発明の有機トランジスタの構造例の模式図である。
【図１１】本発明を用いた液晶表示装置の上面模式図。
【図１２】本発明を用いた液晶表示装置の断面模式図。
【図１３】本発明を用いた液晶表示装置の断面模式図。
【図１４】本発明を用いた発光表示装置の断面模式図。
【図１５】本発明を用いた発光表示装置の断面模式図。
【図１６】本発明を用いた電子機器の図。
【図１７】本発明を用いた電子機器の図。
【符号の説明】
【０２００】
１１    半導体層
１２    絶縁層
１３ａ    複合層
１３ｂ    複合層
１３ｃ    複合層
１４ａ    バッファ層
１４ｂ    バッファ層
１４ｃ    バッファ層
１４ｄ    バッファ層
１５    ゲート電極
１６    基板
１７ａ    導電層
１７ｂ    導電層
１７ｃ    導電層
１７ｄ    導電層
２３    半導体層
２４ａ    第１の複合層
２５ａ    第２の複合層
２６ａ    導電層
３３    半導体層
３４ａ    第１の複合層
３４ｂ    第１の複合層
３５    第２の複合層
３６ａ    導電層
３６ｂ    導電層
４０    基板
４１    ゲート電極
４１      ゲート電極
４２    絶縁層
４３    半導体層
４４ａ    第１の複合層
４４ｂ    第１の複合層
４５ａ    第２の複合層
４５ｂ    第２の複合層
４６ａ    導電層
４７ａ    ソース電極及びドレイン電極
５０１    基板
５０２    対向基板
５０３    画素部
５０４    外部接続部
５０５    フレキシブルプリント配線
５２１    基板
５２２    ゲート電極
５２３    ゲート絶縁層
５２４    半導体層
５２５    導電層
５２６    導電層
５２７    トランジスタ
５２８    絶縁層
５２９    画素電極
５３０    配向膜
５３１    対向基板
５３２    対向電極
５３４    液晶層
５３５    スペーサ
５４０    複合層
５５１    基板
５５２    ゲート電極
５５３    ゲート絶縁層
５５４    導電層
５５５    導電層
５５６    半導体層
５５７    トランジスタ
５５９    画素電極
５６０    配向膜
５６１    対向基板
５６２    対向電極
５６４    液晶層
５６５    スペーサ
５７０    複合層
６００    基板
６０１    ゲート電極
６０２    ゲート絶縁層
６０３    半導体層
６０４    複合層
６０６    導電層
６０７    導電層
６０８    層間絶縁膜
６０９    画素電極
６１０    絶縁層
６１１    共通電極
６１２    パッシベーション膜
６１３    空間
６１４    対向基板
６１５    有機トランジスタ
６１６    発光層
６１７    発光素子
６１９    ゲート電極
６２０    基板
６２１    半導体層
６２２    ゲート絶縁層
６２３    導電層
６２４    導電層
６２５    複合層
６２８    層間絶縁膜
６２９    層間絶縁膜
６３０    画素電極
６３１    絶縁層
６３２    共通電極
６３４    空間
６３５    対向基板
６３６    有機トランジスタ
６３７    発光素子
６３８    発光層
７２２    ゲート電極
７２３    絶縁層
７２４    有機半導体層
７２５    第１の複合層
７２６    第１の複合層
７２７    第２の複合層
７２８    第２の複合層
７２９    有機トランジスタ
７３０    導電層
７５４    導電層
７５６    第２の複合層
７５７    第２の複合層
７５８    第１の複合層
７５９    第１の複合層
７６０    有機半導体層
７７０    有機トランジスタ
８０１    ゲート電極
８０２    絶縁層
８０３    有機半導体層
８０４    第１の複合層
８０５    第１の複合層
８０６    第２の複合層
８０７    第２の複合層
８０８    導電層
８１５    有機トランジスタ
８２１    ゲート電極
８２２    絶縁層
８２３    導電層
８２５    第２の複合層
８２６    第２の複合層
８２７    第１の複合層
８２８    第１の複合層
８３０    有機半導体層
８４０    有機トランジスタ
５５３１    表示部
５５３２    筐体
５５３３    スピーカー
５５４１    支持体
５５４２    表示部
５５４３    集積回路チップ
５５４４    集積回路
５５５１    表示部
５５５２    本体
５５５３    アンテナ
５５５４    音声出力部
５５５５    音声入力部
５５５６    操作スイッチ
５５８ａ    絶縁層
５５８ｂ    絶縁層
６０１２    表示部
６１１０    本体
６１１１    画素部
６１１２    ドライバＩＣ
６１１３    受信装置
６１１４    フィルムバッテリー
【図１】
2006332613.tif 000051
【図２】
2006332613.tif 000052
【図３】
2006332613.tif 000053
【図４】
2006332613.tif 000054
【図５】
2006332613.tif 000055
【図６】
2006332613.tif 000056
【図７】
2006332613.tif 000057
【図８】
2006332613.tif 000058
【図９】
2006332613.tif 000059
【図１０】
2006332613.tif 000060
【図１１】
2006332613.tif 000061
【図１２】
2006332613.tif 000062
【図１３】
2006332613.tif 000063
【図１４】
2006332613.tif 000064
【図１５】
2006332613.tif 000065
【図１６】
2006332613.tif 000066
【図１７】
2006332613.tif 000067