(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゲート電極が設けられた基板と、前記基板上に形成された絶縁体膜と、前記絶縁体膜に形成された溝状の凹部中に収容された有機半導体と、前記有機半導体の前記基板とは反対側の面に接続されたソース電極及びドレイン電極とを有し、
前記溝状の凹部の幅が８０ｎｍ以下であり、
前記有機半導体が液晶性半導体材料からなる、
有機半導体トランジスタ。
【請求項２】
前記溝状の凹部の幅が５０ｎｍ以下である、請求項１記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項３】
前記液晶性半導体材料がＦ８Ｔ２（Ｐｏｌｙ（９，９−ｄｉｏｃｔｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ−ａｌｔ−ｂｉｔｈｉｏｐｈｅｎｅ））またはＦ８ＢＴ（Ｐｏｌｙ（９，９−ｄｉｏｃｔｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ−ａｌｔ−ｂｅｎｚｏｔｈｉａｄｉａｚｏｌｅ）からなる、請求項１または２に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項４】
前記ゲート電極は前記凹部に収容された前記有機半導体に前記絶縁体膜を介して対向する位置に設けられる、請求項１から３の何れかに記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項５】
前記凹部は前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に延在する幅細の形状を有する、請求項１から４の何れかに記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項６】
前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に複数の前記凹部が設けられた、請求項１から５の何れかに記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項７】
前記ソース電極と前記ドレイン電極の少なくとも一方が複数設けられた、請求項１から６の何れかに記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項８】
少なくとも一方が複数である前記ソース電極と前記ドレイン電極とが複数の前記凹部中に収容された前記有機半導体により接続され、
それぞれの前記凹部中の前記有機半導体は単一の前記ソース電極と単一の前記ドレイン電極とを接続する
請求項７に記載の有機半導体トランジスタ。
【請求項９】
少なくとも一方が複数である前記ソース電極と前記ドレイン電極とが複数の前記凹部中に収容された前記有機半導体により接続され、
前記凹部中の前記有機半導体の少なくとも一つは、少なくとも一方が複数である前記ソース電極と前記ドレイン電極とを接続する、
請求項７に記載の有機トランジスタ。
【請求項１０】
ゲート電極が設けられた基板上に絶縁体膜を形成し、
前記絶縁体膜に凹部を形成し、
前記凹部が形成された前記絶縁体膜上に有機半導体膜を形成し、
前記凹部の少なくとも一つの上にソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成し、
前記有機半導体膜の露出部分の少なくとも前記凹部に対応しない部分を除去する、
ステップを有し、
前記ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成するステップを前記凹部に対応しない部分を除去するステップよりも先に行う、有機半導体トランジスタの製造方法。
【請求項１１】
ゲート電極が設けられた基板上に絶縁体膜を形成し、
前記絶縁体膜に凹部を形成し、
前記凹部が形成された前記絶縁体膜上に有機半導体膜を形成し、
前記凹部の少なくとも一つの上にソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成し、
前記有機半導体膜の露出部分の少なくとも前記凹部に対応しない部分を除去する、
ステップを有し、
前記絶縁体膜に凹部を形成するステップは、
前記絶縁体膜上にレジスト層を形成し、
前記レジスト層にナノインプリントにより凹凸を形成し、
前記レジスト層をエッチングすることにより、前記凹凸の形状に対応したマスクを形成し、
前記マスクを介して前記絶縁体膜をエッチングすることにより、前記凹部を前記絶縁体膜に形成するステップを含む、
有機半導体トランジスタの製造方法。
【請求項１２】
前記ナノインプリントに使用するモールドに電子線リソグラフィーによって前記凹凸に対応した形状を形成しておく、請求項１１に記載の有機トランジスタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は微細加工された有機半導体を使用した有機半導体トランジスタ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機半導体は従来のシリコン半導体などの無機半導体では得られない特徴を有するため、その応用が期待されている。しかしながら、有機半導体は有機物であるため、シリコン等の微細構造の形成に広く利用されているリソグラフィープロセスの間の激しい加工条件を適用できないため、これまでシリコン半導体等の製造プロセス技術を全て利用できるわけではない。このような製造プロセス上の制約のために微細加工が困難であることが、その利用を妨げる一因となっていた。
【０００３】
リソグラフィー以外の方法による有機半導体の微細加工の試みの一つとして、互いに分離した細線を形成するわけではないが、ナノインプリント技術により基板上の有機半導体膜表面に一方向に延び、互いに平行な複数の凹凸部を１００ｎｍのピッチで形成することが非特許文献１により報告されている。ただし、非特許文献１は有機半導体の微細加工自体については何も言及せず、有機半導体にこのようなナノインプリントを行うことによって、この加工を行った領域内の有機半導体の分子配向を揃えることをその主題としている。この加工により、確かに有機半導体膜上には平行なワイヤ状の凹凸部が提供されるが、有機半導体膜の凹部の底の部分でも厚さは減少するが依然として膜が残留しているため、互いに分離したワイヤ状の有機半導体領域は形成されない。この方法を利用して有機半導体パターンを基板上に形成しようとしても、凹部に残留している有機半導体を除去するためにはエッチングを行う必要があるため、結局はリソグラフィーによる有機半導体微細加工と同じ問題が現れてしまう。具体的にはこのようにして作製した有機半導体の細線を有機半導体トランジスタに利用しようとしても、その細線の側面が基板と接している部分までエッチング過程で損傷を受けるため、この有機半導体細線中に形成されるチャネルの挙動が悪影響を受けてしまう。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の課題は、有機半導体のパターン形成によるチャネルの挙動への悪影響のない有機半導体トランジスタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一側面によれば、ゲート電極が設けられた基板と、前記基板上に形成された絶縁体膜と、前記絶縁体膜に形成された凹部中に収容された有機半導体と、前記有機半導体の前記基板とは反対側の面に接続されたソース電極及びドレイン電極とを有する有機半導体トランジスタが与えられる。
ここで、前記基板は高濃度ドープされた低抵抗シリコン基板であり、前記基板が前記ゲート電極として機能してよい。
また、前記ゲート電極は前記凹部に収容された前記有機半導体に前記絶縁体膜を介して対向する位置に設けられてよい。
また、前記基板がシリコン基板であり、前記基板の前記有機半導体に対向する部分が高濃度ドープにより低抵抗化されることで前記ゲート電極として機能してよい。
また、前記凹部は前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に延在する幅細の形状を有してよい。
また、前記ソース電極と前記ドレイン電極との間に複数の前記凹部が設けられてよい。
また、前記ソース電極と前記ドレイン電極の少なくとも一方が複数設けられてよい。
また、少なくとも一方が複数である前記ソース電極と前記ドレイン電極とが複数の前記凹部中に収容された前記有機半導体により接続され、それぞれの前記凹部中の前記有機半導体は単一の前記ソース電極と単一の前記ドレイン電極とを接続してよい。
また、少なくとも一方が複数である前記ソース電極と前記ドレイン電極とが複数の前記凹部中に収容された前記有機半導体により接続され、少なくとも一つの前記凹部中の前記有機半導体は、少なくとも一方が複数の前記ソース電極と前記ドレイン電極とを接続してよい。
本発明の他の側面によれば、ゲート電極が設けられた基板上に絶縁体膜を形成し、前記絶縁体膜に凹部を形成し、前記凹部が形成された前記絶縁体膜上に有機半導体膜を形成し、前記凹部の少なくとも一つの上にソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成し、前記有機半導体膜の露出部分の少なくとも前記凹部に対応しない部分を除去するステップを有する、有機半導体トランジスタの製造方法が与えられる。
ここで、前記ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成するステップを前記凹部に対応しない部分を除去するステップよりも先に行ってよい。
また、前記凹部に対応しない部分を除去するステップを前記ソース電極及びドレイン電極を互いに離間して形成するステップよりも先に行ってよい。
また、前記絶縁体膜に凹部を形成するステップは、前記絶縁体膜上にレジスト層を形成し、前記レジスト層にナノインプリントにより凹凸を形成し、前記レジスト層をエッチングすることにより前記凹凸の形状に対応したマスクを形成し、前記マスクを介して前記絶縁体膜をエッチングすることにより前記凹部を前記絶縁体膜に形成するステップを含んでよい。
また、前記ナノインプリントに使用するモールドに電子線リソグラフィーによって前記凹凸に対応した形状を形成しておいてよい。
また、前記基板はＳｉ基板であり、前記基板に高濃度のドープを行って低抵抗化することにより前記ゲート電極として機能させてよい。
また、前記基板への前記高濃度のドープは前記基板の一部に対して行ってよい。
また、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の形成は蒸着により行ってよい。
また、少なくとも前記凹部中の前記有機半導体をアニールするステップを含んでよい。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、有機半導体のパターン形成の初期段階で有機半導体パターンが他の材料に形成された凹部中に収容されるので、チャネルを有機半導体パターン中の当該埋め込まれている領域内部に形成することにより、エッチング等のそれ以降の処理がチャネルの挙動に悪影響を与えるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の有機トランジスタの製造方法の実施例を概念的に説明する図。
【図２】図１の製造方法に使用できる、電子線リソグラフィーにより作製したナノインプリント用モールド表面の溝構造のＳＥＭ像。
【図３】本発明の有機トランジスタに使用できる有機半導体の例の構造式を示す図。
【図４】スピンコートで作成した膜状のＦ８Ｔ２及びナノインプリントによりワイヤ状としたＦ８Ｔ２の偏光吸収スペクトルを示す図。
【図５】半導体として通常のスピンコートで作成したＦ８Ｔ２薄膜を使用したトランジスタ及び本発明の実施例の有機半導体トランジスタのトランジスタ特性を示す図。
【図６】有機トランジスタの製造方法の対照例を概念的に説明する図。
【図７】本発明の有機半導体トランジスタにおけるソース−ドレイン間の多様な接続形態の例を示す概念図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の有機半導体トランジスタの製造方法は先ずゲートとして機能する基板上にゲート絶縁体膜を形成し、この絶縁体膜中に有機半導体を収容する凹部を形成する。例えばスピンコーティングなどによってこの凹部を含む絶縁体膜表面に有機半導体を与え、その上にソース電極及びドレイン電極を形成する。また、凹部から外側にはみ出した有機半導体を除去する。なお、ソース電極及びドレイン電極の形成ステップとはみ出した有機半導体の除去ステップとの何れを先に行ってもよい。なお、はみ出した有機半導体の除去のステップを先に行う場合、この除去の過程で有機半導体に損傷が起こり、その後、損傷を受けた有機半導体表面に形成された電極の特性に問題が生じる恐れがある場合には、有機半導体表面のうちでそのような有害な損傷が起こってほしくない領域（電極を形成すべき領域等）を予めマスクで覆うなどの前処理を行ってもよい。何れのステップを先に行うにせよ、有機半導体の除去のための処理は、有機半導体表面のうちでマスクや事前に形成された電極などで覆われていない露出部分に対して作用する。これにより、凹部に有機半導体が収容されている構造が実現される。余剰有機半導体の除去は反応性イオンエッチングなどにより行うので、除去された箇所の隣接部分では有機半導体が損傷を受ける。しかし、有機半導体中のゲート近傍に位置してチャネルとして機能する部分は有機半導体中の除去処理が行なわれる側の裏側にあり、しかも凹部内部に深く入り込んでいるため、有機半導体の除去処理の影響を受けにくい。
【０００９】
ゲート絶縁体膜中への凹部の形成は、例えば以下のようにして実現できる。先ず、ゲート絶縁体膜上に形成したレジスト層にナノインプリントにより微細パターンを転写し、レジスト層に転写された微細パターンの底部の薄くなっている層をエッチングで除去することで、マスクを形成する。このマスクを介してゲート絶縁体膜をエッチングすることにより、凹部を形成する。このようなプロセスで凹部を形成できるため、非常に微細な凹部を広い面積にわたって容易に形成できる。その結果、凹部内に形成される有機半導体パターンも非常に微細なものとすることができる。従来技術では有機半導体のナノオーダーの微細パターンを形成することは一般に困難である。形成できたとしても、例えば「背景技術」の項で説明したように、有機半導体周囲の保護がない状態でパターン形成過程を進行させることになる。そのため、この過程でのエッチング等の処理によって有機半導体が損傷を受けてチャネルの挙動が変化し、トランジスタの特性が劣化する。本発明では有機半導体の周囲をそのパターン形成過程の最初から他の物質で囲んだ構造を設けてこの問題を回避することで、有機半導体トランジスタの製造に適用できるプロセスの制約を少なくすることができる。
【００１０】
また、上述のように、本発明の有機半導体トランジスタの製造ではナノインプリント技術を適用することができる。この際に使用するモールドに形成できる溝構造の幅は電子線リソグラフィーの分解能に依存するため、現在のところ１０ｎｍ程度までの微細化が可能である。
【実施例】
【００１１】
以下で特定の実施例を参照して本発明を更に詳細に説明するが、本発明は当然ながら実施例に限定されるものではなく、本願特許請求の範囲のみにより規定されることに注意されたい。
【００１２】
図１は本発明の有機トランジスタを製造するためのプロセスの実施例を概念的に説明する図である。図１において、先ずステップ（ａ）において、ゲートとして機能する高濃度ドーピング低抵抗シリコン基板（図中で「Ｇａｔｅ」と表記）上に、ゲート絶縁体膜として機能する酸化膜（ＳｉＯ２膜、厚さ２００〜３００ｎｍ）を形成し、その表面に図１（ａ）に「Ｒｅｓｉｓｔ」で示すレジスト（ＰＭＭＡを使用）膜を形成した。
【００１３】
次に、ステップ（ｂ）において、このレジストにナノインプリントにより図示のような互いに平行な溝を形成した。このナノインプリントには、その表面を図２のＳＥＭ像に示すＳｉ製のモールドを使用した。図２（ａ）のモールドは線幅５０ｎｍ、線間２００ｎｍ、また図２（ｂ）のモールドは線幅１３０ｎｍ、線間３００ｎｍの長手方向に延びた凸部が形成されるように、電子ビームリソグラフィーによりパターニングした。これらのインプリント処理を行うことにより、レジスト上にはモールドの上記凸部に対応する幅の溝が形成された。ナノインプリント後も溝の底にはレジストの薄い層が残るが、これを反応性イオンエッチングにより除去して、酸化膜上にレジストの平行ワイヤ状マスクパターンが形成されるようにした。この除去後、エッチング用のガスを変更して、露出された酸化膜をドライエッチングすることにより、酸化膜に平行な溝を形成した。その後、レジストを除去した状態を図１（ｂ）に示す。
【００１４】
このように溝が形成された酸化膜上に有機半導体をスピンコートした。スピンコート後の状態を図１（ｃ）に示す。図中、有機半導体膜を「Ｐｏｌｙｍｅｒ」で示す。この状態で約１時間のアニールを行った。
【００１５】
次に、有機半導体膜上に、溝に直交する方向にソース電極（図中「Ｓｏｕｒｃｅ」と表記）及びドレイン電極（図中「Ｄｒａｉｎ」と表記）を互いに離間させて蒸着した。この状態を図１（ｄ）に示す。
【００１６】
図１（ｄ）に示すように、この状態では絶縁体膜に形成された複数本の溝中の有機半導体は溝間に延在する薄い有機半導体膜で相互に接続されている。そこで、反応性イオンエッチングにより、溝間に延在する薄い膜が除去されるまで、有機半導体膜をエッチング処理した。エッチング処理完了後の状態を図１（ｅ）に示す。このエッチング処理により、有機半導体が溝中に収容された構造、言い換えれば溝中に誘起半導体が存在するが溝から外には有機半導体がはみ出していない構造、が実現された。
【００１７】
これにより、図１（ｅ）に示すように、底部の基板（Ｇａｔｅ）をゲートとし、ワイヤ状の複数の有機半導体に跨って形成された２つの電極をソース及びドレインとする有機半導体トランジスタが完成した。ワイヤ状の有機半導体は溝の底部の絶縁体膜を介してゲートに対向し、有機半導体のゲート側の面の近傍がチャネル領域となる。これからわかるように、チャネル領域はワイヤ状の有機半導体のうちで、エッチング処理が行なわれた面とは反対側に位置する。更には、ワイヤ状の有機半導体は酸化膜中の溝に埋め込まれていることから、有機半導体の側部は酸化膜の材料で囲まれ、エッチングの間に与えられる反応ガスから隔離される。従って、出来上がった有機半導体トランジスタ中のチャネル領域として使用される有機半導体部分はエッチングの悪影響をほとんど受けず、エッチングによる有機半導体トランジスタの性能劣化を免れる。
【００１８】
有機半導体として、π共役系が発達した高分子半導体材料を用いる。有機半導体の具体的な例として、Ｆ８Ｔ２、Ｆ８ＢＴ及びＰ３ＨＴの構造式を図３に示す。いずれもアルキル鎖が適宜取り付けられているため、有機溶剤に可溶であり、スピンコーティングにより溝構造に塗布することができる。溝の幅が極めて狭いため、ここに入りこんだ有機半導体の高分子鎖が溝方向に配向する。この高分子鎖の配向性の向上は、有機半導体の塗付後にアニールすることにより促進される。このアニールは、上の例では有機半導体の塗布直後に行ったが、これに限定されるものではない。例えば、残膜処理を行った後、電極を付けた後などの、好都合な時点で行ってよい。また、アニール条件としては、有機半導体ポリマーのガラス転移温度以上で約３０分〜１時間とするのがよい。例えば、Ｆ８Ｔ２の場合には１３０℃程度でアニールを行うことが好ましい。当然のこととして、アニール温度は有機半導体ポリマーの分解温度を超えてはいけない。また、上述の処理時間も３０分〜１時間程度とするのが最適であり、これよりも大きくずれる時間のアニール処理は、長すぎる場合も短すぎる場合も最適時間の場合に比較して好ましくない結果となる。
【００１９】
具体的な溝幅としては、２００ｎｍとした場合にはこのような配向性向上の効果は得られず、８０ｎｍ程度から効果が現れ、線幅を５０ｎｍまで狭くすることで顕著なものとなった。この有機半導体は、塗布した後に加熱処理を施すと更に高分子鎖の配向性が高まり、移動度の向上に寄与する。そのため、ある一定の温度での加熱により液晶相を形成する液晶性半導体材料が好ましい。具体例の中ではＦ８Ｔ２及びＦ８ＢＴがこれに該当する。
【００２０】
図４には有機半導体の偏光吸収スペクトルを示す。図４（ａ）には通常のスピンコートで作製したＦ８Ｔ２薄膜の吸収スペクトルを、図４（ｂ）には同じＦ８Ｔ２薄膜をナノインプリントでワイヤ状に加工した試料の吸収スペクトルを示す。図４（ａ）にその結果を示す通常の薄膜では、偏光の角度を０°〜９０°に変えても偏向角が０°、４５°及び９０°の場合に対応する３本の吸収スペクトルを表す３本の曲線がほとんど一致しており、吸収スペクトルに変化は見られなかった。これは、Ｆ８Ｔ２の高分子鎖が配向していないことを示している。一方、図４（ｂ）のナノインプリント加工後の試料では、溝構造と平行方向（９０°；黒色）の偏光では吸光度が大きく、そこから垂直方向（０°淡色）へと角度を変えるにつれて吸光度が減少していることが判った。これは高分子鎖が溝の方向に配向していることを示している。この様な配向性高分子鎖は、電荷の流れすなわち移動度に優位に働く。
【００２１】
図５には、通常のスピンコートで作製したＦ８Ｔ２薄膜（図５（ａ））及び実施例に示す溝構造をもったＦ８Ｔ２試料（図５（ｂ））のトランジスタ特性（Ｉｄ−Ｖｄ曲線及びＩｄ−Ｖｇ曲線）を示す。移動度を比較すると、図５（ａ）の薄膜トランジスタに比べて図５（ｂ）のワイヤトランジスタでは約７３％の向上が見られた。これにより、トランジスタ中の有機半導体を幅の狭いワイヤ状に形成することによる移動度改善の効果が、本発明の構造を採用した結果、エッチング等の製造プロセスの悪影響で相殺されないようになったことが確認された。
【００２２】
ここで、本発明の有機半導体の構造上及び製造プロセス上の特徴を、上記「背景技術」の項でも言及したところの、有機半導体膜をナノインプリントにより直接加工する製造プロセス及びそれによりもたらされる構造と対比することにより、更に詳細に説明する。
【００２３】
図６は有機半導体膜をナノインプリントにより直接加工することで有機半導体トランジスタを製造する本発明の対照例のプロセスを概念的に説明する図である。なお、図６では図１と共通する構造には図１と同じ名称を与えており、以下ではこのような図１と共通する要素については詳しい説明は省略する。
【００２４】
図６の製造プロセスにおいては、図１の場合とは異なり、図６（ａ）に示すように、酸化膜上にスピンコートにより有機半導体膜を塗布する。次に、図６（ｂ）に示すように、図２に示すような溝を形成したモールド（図中では「Ｍｏｌｄ」と表記）を用いたナノインプリント処理を行い、有機半導体膜にモールドの溝状パターンを転写し、図６（ｃ）に示すような構造を得る。この状態では溝が転写された畝状部の間の低い部分にも有機半導体の薄い膜が残されている。この状態で畝状部と直交する方向にソース電極及びドレイン電極を蒸着により形成する。これら電極が形成された直後の状態を図６（ｄ）に示す。その後、反応性イオンエッチングで有機半導体をエッチングすることにより、畝状部の間の薄い膜を除去して、図６（ｅ）に示す構造の有機半導体トランジスタを得る。
【００２５】
図６に示す対照例の製造プロセスでは、図６（ｄ）と図６（ｅ）との間で行われる反応性イオンエッチングによる畝状部の間の薄い有機半導体膜の除去の過程で、畝状部が絶縁体膜と接する部分に隣接する部分でエッチングが行なわれ、その結果、エッチングの影響が当該絶縁体膜と接する部分にまで及び、その近傍の有機半導体が劣化する。この部分には有機半導体トランジスタのチャネル領域が存在するため、この有機半導体の劣化は有機半導体トランジスタの性能の劣化に直結する。このようなチャネル領域近傍でのエッチングの悪影響は、微細加工を高度化して有機半導体の線幅を狭くするほど深刻になる。これに対して、本発明では、図１を用いて説明したように、図６（ｄ）から図６（ｅ）に至る間に行われるエッチングに対応するエッチングは、絶縁体膜と有機半導体との界面近傍ではなく、そこから離間した箇所で行われ、当該界面から当該エッチングが行なわれる個所までの空間は絶縁体膜の材料で埋められている。従って、本発明の構造及び製造方法では、エッチングの影響を絶縁体膜によって遮断している。
【００２６】
なお、図１等からわかるように、本発明の有機半導体トランジスタではソース電極とドレイン電極との間に複数本の有機半導体ワイヤを設置する、すなわち複数本のチャネルを設けることができる（もちろん、通常のトランジスタと同様に、ソース電極とドレイン電極との間に単一のチャネルを設ける構成でもよい）。そのような接続の態様の例を、これに限定するわけではないが、図７に概念的に示す。なお、図７では図示の都合上、複数のチャネルあるいは電極を２本のチャネルあるいは２つの電極で代表させて示したが、これは単なる例であって、より多くのチャネルあるいは電極を設けてよいことは明らかである。
【００２７】
図７（ａ）は単一のソース電極と単一のドレイン電極との間に２本のチャネルを設けた構成例である。図４及び図５を参照して、細い有機半導体ワイヤによる配向性向上及びそれによる移動度構造の効果について説明したが、それから理解できるように、チャネルを複数本に分割することにより、この効果が発揮されるように有機半導体ワイヤの線幅を細くすることができる。図７（ｂ）はソース電極を２つ設け、ドレイン電極からそれぞれ別のチャネルでこれらの複数のソース電極に接続した構成、図７（ｃ）はドレイン電極を２つ設け、１つのソース電極からこれらのドレイン電極までを途中で各ドレイン電極へ向けて分岐するチャネルで接続した分岐チャネル構成を示す。この分岐チャネル構成では、チャネルのうちの分岐していない部分は接続されている２つの（一般化すれば複数の）ドレインに共通するドレインとして機能し、分岐点から先の部分は各ドレイン固有のチャネルとして機能する。分岐チャネル構成のトランジスタでは、複数のドレイン電極に印加する電圧間の比を変えることで、それぞれのチャネルを流れる電流値を振り分けることができる。他の構成としては、例えばソース電極とドレイン電極の双方が複数個設けられる構成としてもよい。このように、一つのトランジスタ中に複数チャネル、複数電極を設けることにより、トランジスタに多様な機能を追加することができる。
【００２８】
なお、上述の有機半導体トランジスタの構造を説明する際、説明を簡単にするため、基板全体が一つのゲート電極として動作するかのような説明を行ったが、これはあくまでも概念的な説明であって、実際には特定箇所に局所的にゲート電圧が印加される構造とすることで、１枚の基板の上に互いに独立して動作する複数個の有機半導体トランジスタを設置できる。これは、非限定的な例として、基板上の高濃度ドープを半導体ワイヤと対向する箇所等に行い、その周囲はゲートへの導線として機能する領域を除いて高抵抗としておく等の構成によって実現できる。本発明は当然このような構造及びその製造方法を包含することに注意されたい。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
以上説明したように、本発明によれば有機半導体トランジスタの製造中に有機半導体に与える損傷を最小限に抑えてナノレベルへの微細化を達成することができるので、有機半導体の微細化、性能向上に大いに貢献することが記載される。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００３０】
【非特許文献１】Zijian Zheng et al., Nano Lett. Vol. 7, No. 4, 987-992, 2007.
【図１】
0006452126.tif 000002
【図２】
0006452126.tif 000003
【図３】
0006452126.tif 000004
【図４】
0006452126.tif 000005
【図５】
0006452126.tif 000006
【図６】
0006452126.tif 000007
【図７】
0006452126.tif 000008