(57)【要約】      （修正有）【課題】無機半導体デバイスに比べて簡便なプロセスで素子を作製することが可能であり、かつ長時間安定したトランジスタ特性を示す有機トランジスタを提供する。【解決手段】下記一般式で表される化合物を含有する有機トランジスタ。2008078247.tif 000023【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、及び有機半導体層を有するトランジスタであって、前記有機半導体層が、下記一般式［１］で表される化合物を含有することを特徴とする有機トランジスタ。
一般式[１]
【化１】
2008078247.tif 000021
（式中、Ｒ１からＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルコキシル基、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアミノ基、ニトロ基、シアノ基であり、化合物中には少なくとも一つ以上のハロゲン原子を含む。）
【請求項２】
Ｒ７からＲ１０が、それぞれ独立に、水素原子またはハロゲン原子である請求項１に記載の有機トランジスタ。
【請求項３】
ハロゲン原子が、フッ素原子である請求項１または２に記載の有機トランジスタ。
【請求項４】
ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、及び有機半導体層を有するトランジスタであって、前記有機半導体層が蒸着速度１ｎｍ／ｓｅｃ以下で真空蒸着されてなる請求項１ないし３のいずれかに記載の有機トランジスタ。
【請求項５】
さらに、ゲート絶縁膜を有する請求項１ないし４のいずれかに記載の有機トランジスタ。
【請求項６】
ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、及び有機半導体層を有するトランジスタの製造方法であって、前記有機半導体層を下記一般式［１］で表される化合物を蒸着速度１ｎｍ／ｓｅｃ以下で真空蒸着することにより形成する工程を含むことを特徴とする有機トランジスタの製造方法。
一般式[１]
【化２】
2008078247.tif 000022
（式中、Ｒ１からＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルコキシル基、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアミノ基、ニトロ基、シアノ基であり、化合物中には少なくとも一つ以上のハロゲン原子を含む。）
【請求項７】
Ｒ７からＲ１０が、それぞれ独立に、水素原子またはハロゲン原子である請求項６に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項８】
ハロゲン原子が、フッ素原子である請求項６または７に記載の有機トランジスタの製造方法。
【請求項９】
さらに、ゲート絶縁膜を有する請求項６ないし８のいずれか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、有機半導体を用いて形成された薄膜を有する有機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（ＦＥＴ：Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）は、バイポーラトランジスタと並んで重要なスイッチング素子、増幅素子として広く利用されている。これまで、シリコンを用いたトランジスタなどが実用化され、広い範囲にわたって応用されている。電界効果トランジスタは、ソース電極とドレイン電極との間にある半導体層中のキャリアの輸送を、絶縁層を介したゲート電極を用いて制御することにより、その特性を示す。キャリアが、電子の場合をｎ型、正孔の場合をｐ型という（モノポーラ素子）。また、モノポーラ素子に対して、電子と正孔の両方のキャリアを輸送することができるものはバイポーラ素子と呼ばれる。
【０００３】
特にＭＯＳ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）構造と呼ばれる金属酸化物を絶縁層に用いた素子は、論理ゲート素子、インバータ回路、メモリ素子等幅広く応用されている。中でも、シリコン上に二酸化ケイ素の熱酸化膜を有するＭＯＳ−ＦＥＴが良く知られている。
【０００４】
Ｓｉに代表される無機半導体素子は、非常に複雑な製造工程を何度も繰り返すため、その作製には膨大なコストがかかる。また、製造時に高温で処理をする過程が含まれるため、フレキシブルなプラスチック基板を用いたり、有機物の半導体を用いることが困難である。それと比較して、有機トランジスタの場合には、プラスチック基板を用いた素子の作製も可能であるので、フレキシブルかつ軽量なトランジスタとして期待されている。
【０００５】
近年、有機ＥＬ、有機レーザー、有機太陽電池、有機トランジスタなどといった、有機材料を活性な層に用いるデバイスが注目を集めている。有機半導体材料を用いる利点として、さまざまな材料を設計することが可能であり、数多くの付加価値を付与できるなどという点が挙げられる。有機トランジスタを例にとると、これまでのＳｉプロセスでは必要不可欠であった高温処理を必要としないため、プラスチック基板上に作製することが可能であり、フレキシブル・軽量・壊れにくいなどといった付加価値を付与することができる。また、作製プロセスも非常に簡便にすることができ、材料の設計次第では、溶剤に可溶な半導体材料を得ることができる。それによって、スクリーン印刷やインクジェット印刷といった印刷法を応用することも可能になり、生産性・コストといった面で無機半導体に比べ非常に有利である。
【０００６】
電界効果トランジスタの動作特性は、絶縁層の静電容量、素子構成（チャネル長、チャネル幅）、半導体層のキャリア移動度が大きく関与している。有機半導体材料においては、高い移動度を持つ材料の開発が活発に行われている。また、経年変化に対する素子特性の劣化も問題となっており、安定性の高い有機半導体材料の開発も重要である。
【特許文献１】特開２００１−９４１０７号公報
【特許文献２】特開２００２−１９８５３９号公報
【非特許文献１】Applied  Physics  Letters誌  ２００１年  ７８巻  ２２８頁
【非特許文献２】Advanced  Materials誌  １９９９年  １１巻  ４８０頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、無機半導体デバイスに比べて簡便なプロセスで素子を作製することが可能であり、かつ長時間安定したトランジスタ特性を示す有機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】
【０００８】
本発明は、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、及び有機半導体層を有するトランジスタであって、前記有機半導体層が、下記一般式［１］で表される化合物を含有することを特徴とする有機トランジスタに関する。
【０００９】
一般式[１]
【化１】
2008078247.tif 000002
【００１０】
（式中、Ｒ１からＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルコキシル基、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアミノ基、ニトロ基、シアノ基であり、化合物中には少なくとも一つ以上のハロゲン原子を含む。）
また本発明は、Ｒ７からＲ１０がが、それぞれ独立に、水素原子またはハロゲン原子である上記有機トランジスタに関する。
【００１１】
また本発明は、ハロゲン原子が、フッ素原子である上記有機トランジスタに関する。
【００１２】
また本発明は、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、及び有機半導体層を有するトランジスタであって、前記有機半導体層が蒸着速度１ｎｍ／ｓｅｃ以下で真空蒸着されてなる上記有機トランジスタに関する。
【００１３】
また本発明は、さらに、ゲート絶縁膜を有する上記有機トランジスタに関する。
【００１４】
また本発明は、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、及び有機半導体層を有するトランジスタの製造方法であって、前記有機半導体層は下記一般式［１］で表される化合物が蒸着速度１ｎｍ／ｓｅｃ以下で真空蒸着されるものであることを特徴とする有機トランジスタの製造方法に関する。
【００１５】
一般式[１]
【化２】
2008078247.tif 000003
【００１６】
（式中、Ｒ１からＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルコキシル基、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアミノ基、ニトロ基、シアノ基であり、化合物中には少なくとも一つ以上のハロゲン原子を含む。）
また本発明は、Ｒ７からＲ１０が、それぞれ独立に、水素原子またはハロゲン原子である上記有機トランジスタの製造方法に関する。
【００１７】
また本発明は、ハロゲン原子が、フッ素原子である上記有機トランジスタの製造方法に関する。
【００１８】
また本発明は、さらに、ゲート絶縁膜を有する上記有機トランジスタの製造方法に関する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、優れたＯＮ／ＯＦＦ比と、高い経時安定性を併せ持つ有機トランジスタ素子を提供することができた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明は、トランジスタの構成要素のうちの一つである有機半導体層が、一般式［１］で示される化合物を含有することを特徴とする。
【００２１】
一般式[１] 
【化３】
2008078247.tif 000004
【００２２】
（式中、Ｒ１からＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルコキシル基、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアミノ基、ニトロ基、シアノ基であり、化合物中には少なくとも一つ以上のハロゲン原子を含む。）
本発明における一般式［１］で示される化合物のＲ１からＲ１０は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルコキシル基、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアミノ基、ニトロ基、シアノ基であり、化合物中には少なくとも一つ以上のハロゲン原子を含む。
【００２３】
本発明における、ハロゲン原子の具体例は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素等がある。
【００２４】
本発明における、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、フルオロメチル基、ジフルオロメチル基、トリフルオロメチル基、クロロメチル基、トリクロロメチル基、ジクロロメチル基、ブロモメチル基、ジブロモメチル基、ヨードメチル基、ペンタフルオロエチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、２−フルオロエチル基、２−ヨードエチル基、パーフルオロプロピル基、パーフルオロイソプロピル基、２，２，２−トリフルオロ−（１−トリフルオロメチル）エチル基、２−ブロモプロピル基、３−ヨードプロピル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロ−ｔｅｒｔ−ブチル基、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル基、２−ヨード−１メチルプロピル基、４−クロロブチル基、２−クロロ−３−フルオロプロピル基、１，２−ジクロロ−３−ヨードブチル基等がある。
【００２５】
本発明における、ハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアルコキシル基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ｎ−ブトキシ基、ｔｅｒｔ−ブトキシ基、フルオロメトキシ基、ジフルオロメトキシ基、トリフルオロメトキシ基、クロロメトキシ基、トリクロロメトキシ基、ジクロロメトキシ基、ブロモメトキシ基、ジブロモメトキシ基、ヨードメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、２，２，２−トリフルオロエトキシ基、２−フルオロエトキシ基、２−ヨードエトキシ基、パーフルオロプロポキシ基、パーフルオロイソプロポキシ基、２，２，２−トリフルオロ−（１−トリフルオロメチル）エトキシ基、２−ブロモプロポキシ基、３−ヨードプロポキシ基、パーフルオロブトキシ基、パーフルオロ−ｔｅｒｔ−ブトキシ基、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブトキシ基、２−ヨード−１メチルプロポキシ基、４−クロロブトキシ基等がある。
【００２６】
本発明におけるハロゲン原子で置換されていても良い炭素数が４以下のアミノ基としては、アミノ基、モノメチルアミノ基、ジメチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、Ｎ−メチル−Ｎ−プロピルアミノ基、モノトリフルオロメチルアミノ基、ジトリフルオロメチルアミノ基、ジクロロメチルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ビス（トリフルオロメチル）アミノ基、Ｎ，Ｎ−ビス（ペンタフルオロエチル）アミノ基、クロロメチルアミノ基、Ｎ−トリフルオロメチル−Ｎ−プロピルアミノ基、Ｎ，Ｎ−ジ（クロロエチル）アミノ基等がある。
【００２７】
本発明の一般式［１］の化合物の代表例を例示化合物（１）〜（１５６）として以下に具体的に例示するが、これらに限られるものではない。なお、例示化合物中のＭｅはメチル基、Ｅｔはエチル基、Ｐｒはノルマルプロピル基、ｔｅｒｔ−Ｂｕは三級ブチル基を示す。
【化４】
2008078247.tif 000005
【化５】
2008078247.tif 000006
【化６】
2008078247.tif 000007
【化７】
2008078247.tif 000008
【化８】
2008078247.tif 000009
【化９】
2008078247.tif 000010
【化１０】
2008078247.tif 000011
【化１１】
2008078247.tif 000012
【化１２】
2008078247.tif 000013
【化１３】
2008078247.tif 000014
【化１４】
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【化１５】
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【化１６】
2008078247.tif 000017
【００２８】
一般式［１］で表される化合物を有機トランジスタ素子の活性層（有機半導体層）として用いることにより、経時変化に対して劣化の少ないトランジスタを提供することができる。当該活性層を使用できる有機トランジスタの具体的な構成および仕様は、公知の有機トランジスタのいずれをも使用することができる。好適な構成としては、図１示すＩ〜Ｘの構成が挙げられる。
【００２９】
なお、図１中、Ａはソース電極およびドレイン電極（２つの電極の一方がソース電極であり、もう一方がドレイン電極である。）、Ｂはゲート電極、Ｃは有機半導体層、Ｄはゲート絶縁膜、Ｅは基板を表す。図１中、II、IV、VI、VIIIは、基板がゲート電極を兼ねている例である。
【００３０】
一般式［１］で表される化合物を有機トランジスタ素子の活性層として利用するには、真空蒸着法によって基板上に成膜させることが望ましい。また、適切な有機溶媒に溶解させた溶液を用いて、スピンコート、ドロップキャスト、インクジェット法、スクリーン印刷法等によって基板上に成膜させることも可能である。
【００３１】
真空蒸着法を用いて製膜する際の蒸着速度は、１ｎｍ／ｓｅｃ以下が好ましく、より好ましくは０．５ｎｍ／ｓｅｃ以下、さらに好ましくは０．１ｎｍ／ｓｅｃ以下である。
【００３２】
エリプソメトリとは、物質中で光が反射または透過する際の偏光状態の変化を観測して、その物質の光学定数（屈折率、消衰係数）等を決定する方法である。そこから得られたデータを処理することにより、薄膜の膜厚や屈折率を算出することもできる。
【００３３】
本発明においては、それを測定する装置（エリプソメーター）を用いて、一般式[１]で示される有機半導体薄膜に関して、入射光を入射面に対して平行な偏光と、入射面に対して垂直な偏光に分離して考え、有機半導体薄膜を通過した後のそれぞれの偏光の位相の差を測定した。このときの測定波長は、化合物に吸収のない６５０ｎｍとした。
【００３４】
現象についての詳細な解析はできていないが、本発明において、偏光の位相差と蒸着速度の間には、蒸着速度が遅くなるほど位相差の絶対値は大きくなり、かつ、トランジスタの安定性が増すという関係がわかった。
【００３５】
おそらく、薄膜中での分子の配列・配向といったところと関連しているのではないかと現在のところ推測している。なお、実験結果からいえば、この６５０ｎｍにおける偏光の位相差の絶対値が、１度以上、好ましくは３度以上であると、優れた経時安定性を有するものが得られ、また、１０度程度までは、優れた経時安定性を有するものであることが確認されてはいるが、１０度を超えるもの（例えば、１５度程度）であっても上記の優れた経時安定性を維持しているものと思われる。
【００３６】
基板としては、ガラス基板やシリコン基板を用いることができるが、軽量・フレキシブルといった観点から、ポリエチレン、ポリエチレンテレフテレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルサルフォン、ポリプロピレン、ポリイミド、ボリカーボネート、セルローストリアセテートなどのプラスチックフィルムを用いることもできる。素子の構成によっては、基板そのものが電極を兼ねる場合がある。この際、基板を加熱しておくことにより特性を向上させることもできる。
【００３７】
成膜中における、基板の温度は室温でも構わないが、好ましくは５０〜２５０℃の間、より好ましくは７０〜２００℃の間、さらに好ましくは７０〜１５０℃の間である。
【００３８】
本発明おいて、ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極を形成する材料は導電性材料であれば特に限定されない。具体的には、金、白金、パラジウム、アルミニウム、インジウム、カルシウム、カリウム、マグネシウム、スズ、鉛、インジウム・スズ酸化物（ＩＴＯ）、銀ペースト、カーボンペースト、グラファイト、グラッシーカーボン、リチウム、フッ化リチウム／アルミニウム積層、カルシウム／アルミニウム積層、シリコン、ルテニウム、マンガン、イットリウム、チタニウム等およびそれらの合金やナノ粒子が用いられるが、これらに限定されるものではない。合金としては、マグネシウム／銀、マグネシウム／インジウム、リチウム／アルミニウム等が代表例として挙げられるが、これらに限定されるものではない。合金の比率は、蒸着源の温度、雰囲気、真空度等により制御され、適切な比率に選択される。ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極は、必要があれば二層以上の層構成により形成されていても良い。さらには、導電性ポリピロール、導電性ポリチオフェン、導電性ポリアニリン、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳといった有機材料を用いた導電性電極を用いることもできる。
【００３９】
電極の作製方法としては、真空蒸着、スパッタリング、プラズマ、イオンプレーティング等の乾式成膜法やスピンコーティング、ディッピング、フローコーティング等の湿式成膜法のいずれの方法を適用することができる。また、塗工膜からリソグラフやレーザーアブレーションなどにより形成してもよい。
【００４０】
また、電極表面を自己集合単分子膜（ｓｅｌｆ−ａｓｓｅｍｂｌｅｄ  ｍｏｎｏｌａｙｅｒ：ＳＡＭ）を用いて表面修飾することにより、電極表面の表面エネルギーを低下させ、有機半導体材料の結晶成長、結晶配列、有機半導体材料と電極との塗れ性などを改善することができる。たとえば、金電極を用いた場合には、アルカンチオールなどを用いて表面修飾することが望ましい。
【００４１】
ゲート絶縁層としては種々の絶縁膜を用いることができるが、特に、比誘電率の高い無機酸化物が好ましい。無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウムなどが挙げられる。より好ましくは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。窒化ケイ素、窒化アルミニウム等の無機窒化物も好適に用いることができる。
【００４２】
ゲート絶縁膜の形成方法としては、真空蒸着法、分子線エピタキシャル成長法、イオンクラスタービーム法、低エネルギーイオンビーム法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法などのドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法などの塗布による方法、印刷やインクジェットなどのパターニングによる方法などのウェットプロセスが挙げられ、材料に応じて使用できる。
【００４３】
ウェットプロセスは、無機酸化物の微粒子を、任意の有機溶剤あるいは水に必要に応じて界面活性剤などの分散補助剤を用いて分散した液を塗布、乾燥する方法や、酸化物前駆体、例えばアルコキシ体の溶液を塗布、乾燥する、いわゆるゾルゲル法が用いられる。
【００４４】
親水性のゲート絶縁膜は、様々な化学的表面処理を行うことにより、その性質を親水性から疎水性へと変化させることができる。これにより、ゲート絶縁膜と疎水性の有機半導体層の塗れ性などを大きく改善したり、半導体材料の結晶性を向上させることができる。また、リーク電流を少なくするといった効果も得られる。代表的な表面処理材料としては、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）、オクチルトリクロロシラン（ＯＴＳ）、７−オクテニルトリクロロシラン（ＶＴＳ）、トリデカフルオロ−１，１，２，２−テトラヒドロオクチルトリクロロシラン（ＦＴＳ）、ベンジルトリクロロシラン（ＢＴＳ）などのシラン系材料が好ましいが、これに限定されるものではない。
【００４５】
また、有機ゲート絶縁膜としては、ポリエチレン、塩化ビニル、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、シアノエチルプルラン、アクリロニトリル、パリレンなどがある。また、それらの共重合体も同様に利用可能である。
【実施例】
【００４６】
まず、以下に本発明における合成例を示す。例示した対称な化合物は、例えば、米国特許４５７９９４９により開示された合成法に従い合成できる。
【００４７】
＜合成例１＞
コハク酸ジメチル１８．４ｇ、４−トリフルオロメチルベンゾニトリル５３．１ｇ、ナトリウムブトキシド２５．３ｇをアミルアルコール２００ｇに溶解し、８時間還流させた。冷却した後、沈殿物をろ過し、酢酸、メタノールで洗浄することにより、例示化合物（５）を２１．２ｇ得た。ＭＡＬＤＩＴＯＦ−ＭＳ（ブルカーダルトニクス社製  autoflexII）による質量分析により、化合物（５）の分子量（理論値４２４．０６、実測値４２３．８８）に一致した。
【００４８】
＜合成例２＞
４−トリフルオロメチルベンゾニトリルの代わりに、４−フルオロベンゾニトリルを用いた以外は合成例１と同様にして例示化合物（１６）を得た。ＭＡＬＤＩＴＯＦ−ＭＳによる質量分析により、化合物（１６）の分子量（理論値３２４．０７、実測値３２４．２５）に一致した。
【００４９】
＜合成例３＞
４−トリフルオロメチルベンゾニトリルの代わりに、３，５−ジフルオロベンゾニトリルを用いた以外は合成例１と同様にして例示化合物（２１）を得た。ＭＡＬＤＩＴＯＦ−ＭＳによる質量分析により、化合物（２１）の分子量（理論値３６０．０５、実測値３６０．３８）に一致した。
【００５０】
＜合成例４＞
４−トリフルオロメチルベンゾニトリルの代わりに、３−クロロ−４−メチルベンゾニトリルを用いた以外は合成例１と同様にして例示化合物（３１）を得た。ＭＡＬＤＩＴＯＦ−ＭＳによる質量分析により、化合物（３１）の分子量（理論値３８４．０４、実測値３８４．３３）に一致した。
【００５１】
例示した非対称な化合物は、例えば、Tetrahedron誌  ２００２年  ５８巻  ５５４７頁あるいは特開平７−２１１２２号公報により開示された合成法に従い合成できる。
【００５２】
＜合成例５＞
下記化合物Ａ ２．０ｇと４−トリフルオロメチルベンゾニトリル１．８ｇ、ナトリウムブトキシド１．８ｇをアミルアルコール５０ｇに溶解し、８時間還流させた。冷却した後、酢酸を加え３０分撹拌した後、沈殿物をろ過し、酢酸、メタノールで洗浄することにより、例示化合物（８）を１．６ｇ得た。ＭＡＬＤＩＴＯＦ−ＭＳによる質量分析により、化合物（８）の分子量（理論値３５６．０８、実測値３５６．８３）に一致した。
【００５３】
化合物Ａ
【化１７】
2008078247.tif 000018
【００５４】
なお、化合物Ａに関しては、Synthetic  Communication誌  １９８８年  １８巻  １２１３頁、Tetrahedron誌  ２００２年  ５８巻  ５５４７頁、あるいは特開平７−５３７１１号公報に開示された合成法に従って合成した。
【００５５】
＜合成例６＞
４−トリフルオロメチルベンゾニトリルの代わりに、２，３，４，５，６−ペンタフルオロベンゾニトリルを用いた以外は合成例５と同様にして例示化合物（６）を得た。ＭＡＬＤＩＴＯＦ−ＭＳによる質量分析により、化合物（６）の分子量（理論値３７８．０４、実測値３７８．０９）に一致した。
【００５６】
次に、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。
【００５７】
実施例１
ゲート電極としての抵抗率０．０２Ω・ｃｍのＳｉウェハーに、熱酸化膜を形成してゲート絶縁層とした後、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いて表面処理を行った。また、位相差測定用に、ヘキサメチルジシラザン（ＨＭＤＳ）を用いて表面処理を行ったガラス基板を準備した。真空蒸着法（真空度：２．２×１０−６ｔｏｒｒ、蒸着速度：０．０１〜０．０２ｎｍ／ｓｅｃ）により、それぞれの基板（Ｓｉウェハーとガラス）上に例示化合物（１）を１１０ｎｍ積層させた。さらに、Ｓｉウェハー基板上の膜の表面にマスクを用いて金を蒸着してソース電極およびドレイン電極を形成した。ソース電極およびドレイン電極の膜厚は３００ｎｍで、チャネル幅Ｗ＝３ｍｍ、チャネル長Ｌ＝２５μｍの有機トランジスタ素子を作製した。
【００５８】
実施例２〜２６
例示化合物（１）に代えて表１に示す半導体材料を用い、実施例１と同様の方法で有機トランジスタ素子を作製した。
【００５９】
比較例１〜８
例示化合物（１）に代えて表２に示す半導体材料を用い、真空蒸着時の平均蒸着速度を１．３〜１．５ｎｍ／ｓｅｃにした以外は、実施例１と同様にして有機トランジスタ素子を作製した。
【００６０】
比較例９および１０
例示化合物（１）に代えて下記化合物Ｂに示す化合物を用い、実施例１と同様の方法（比較例９）および比較例１と同様の方法（比較例１０）でそれぞれ有機トランジスタ素子を作製した。
【００６１】
化合物Ｂ
【化１８】
2008078247.tif 000019
【００６２】
以上のようにして作製した有機トランジスタ素子を用いて、大気下・６０℃の条件においてトランジスタ素子を保管し、そのトランジスタ特性の経時変化を比較した。ソース電極とドレイン電極の間に５０Ｖまたは−５０Ｖの電圧を印加し、ゲート電極に−５０Ｖから５０Ｖの範囲で電圧を掃引させた際の、ソース電極とドレイン電極の間の最大電流値（ＯＮ電流）と最小電流値（ＯＦＦ電流）の比をＯＮ／ＯＦＦ比とした。それぞれの素子において、素子作成直後のＯＮ／ＯＦＦ比を１としたときの、一日後、一週間後、一ヵ月後におけるＯＮ／ＯＦＦ比の相対値は表１に示すとおりであった。
【００６３】
次に、実施例１〜２６及び比較例１〜１０で作製したガラス基板を用いて、エリプソメーター（日本分光株式会社製、Ｍ−２２０）により、４００ｎｍから７００ｎｍの波長領域における位相差を測定した。
【００６４】
測定結果の一例を、化合物８の場合（実施例４および比較例４）について図２に示した。図２によると、化合物の吸収端より長波長側（およそ６００ｎｍから７００ｎｍ）における相違が顕著である。比較例４では、位相差の絶対値はほぼ０度になっているにもかかわらず、実施例４では８度〜４度の値を示す。この違いの詳細については明らかになっていないが、おそらく蒸着膜中における化合物の配列や配向の秩序性に起因していると考えている。なお、表１における「位相差の絶対値（度）」は、化合物に吸収がない、６５０ｎｍのときの値を示したものである。
【表１】
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【００６５】
表１に示す実施例１〜２６は、いずれも位相差の絶対値が１度以上であり、３０日後でも高いON/OFF比を保っている。比較例１〜８の素子は、位相差の絶対値が１度以下であり、３０日後では実施例に比べON/OFF比が大きく低下している。さらに、比較例５、６、９、及び１０では、３０日後にはトランジスタとして駆動しないことがわかった。また、それらの半導体薄膜は、均一な膜ではなくなっており、表面に凝集のようなものが起こっていた。
【００６６】
従来までに知られている有機半導体材料は、大気下に放置した場合、その薄膜に対して酸素等のドーピングが起こり、特性が低下したり、場合によっては、化合物そのものの劣化が始まることが知られている。しかし、本発明の半導体性材料を活性層に用いて作製した有機トランジスタ素子は、大気下においても経時に対して高い安定性を示すことがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の有機トランジスタの構成の一実施態様を示す概念図である。
【図２】波長と位相差の絶対値の関係の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ  ソース電極またはドレイン電極
Ｂ  ゲート電極
Ｃ  有機半導体層
Ｄ  ゲート絶縁膜
Ｅ  基板
【図１】
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【図２】
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