(57)【要約】【課題】塗工や印刷等の簡便なプロセスで製造でき、かつ高移動度を有する有機薄膜トランジスタを提供すること。【解決手段】有機半導体層を具備する有機薄膜トランジスタにおいて、２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環が露出する層を有し、そのベンゼン環が露出する表面上に有機半導体層を設けた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】
有機半導体層を具備する有機薄膜トランジスタにおいて、２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環が露出する層を有し、そのベンゼン環が露出する表面上に有機半導体層を設けたことを特徴とする有機薄膜トランジスタ。
【請求項２】
２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環が露出する層がＳｉＯ２上に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項３】
ＳｉＯ２上にアルキル鎖を介してベンゼン環が露出されていることを特徴とする請求項２に記載の有機薄膜トランジスタ。
【請求項４】
有機半導体層として一般式（Ｉ）で示される化合物からなることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタ。
【化１】
2008103656.tif 000011
式中Ａｒ１は、置換又は無置換の芳香族炭化水素の１価基であり、Ａｒ２及びＡｒ３は、それぞれ独立に、置換又は無置換の芳香族炭化水素の２価基であり、Ａｒ４は、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素又は置換若しくは無置換の複素環式化合物の２価基を表す。
【請求項５】
さらに一般式（II）で示される化合物を含有した有機半導体層を形成したことを特徴とする請求項４に記載の有機薄膜トランジスタ。
【化２】
2008103656.tif 000012
式中Ａｒ１は、置換又は無置換の芳香族炭化水素の１価基であり、Ａｒ２及びＡｒ３は、それぞれ独立に、置換又は無置換の芳香族炭化水素の２価基であり、Ａｒ４は、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素又は置換若しくは無置換の複素環式化合物の２価基を表す。
【請求項６】
有機半導体化合物の層は、加水分解性基と芳香族環基とを有するシラン化合物の膜上に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の有機薄層トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機半導体層を有する有機薄膜トランジスタに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機半導体材料を利用した有機薄膜トランジスタの研究開発が盛んである。有機半導体材料は、印刷法、スピンコート法等のウェットプロセスによる簡便な方法で容易に薄膜形成が可能であり、従来の無機半導体材料を利用した薄膜トランジスタと比し、製造プロセス温度を低温化できるという利点がある。これにより、一般に耐熱性の低いプラスチック基板上への形成が可能となり、ディスプレイ等のエレクトロニクスデバイスの軽量化や低コスト化できるとともに、プラスチック基板のフレキシビリティーを活かした用途等、多様な展開が期待できる。
【０００３】
これまでに、有機半導体材料としてペンタセン等のアセン系材料が報告されている（例えば、特許文献１）。このペンタセンを有機半導体層として利用した有機薄膜トランジスタは、比較的高移動度であることが報告されているが、これらアセン系材料は汎用溶媒に対し極めて溶解性が低く、それを有機薄膜トランジスタにおける有機半導体層として薄膜化する際には、真空蒸着工程を経る必要がある。ゆえに、前述したような塗布や印刷などの簡便なプロセスで薄膜を形成できるという有機半導体材料への期待に応えるものではない。
【０００４】
これに対し、我々は先にトリアリールアミン構造の部位を含むポリ（アリーレンビニレン）からなる有機半導体層を設けたことを特徴とする有機薄膜トランジスタを提案した（特許文献２、特許文献３）。このトリアリールアミンを含むポリ（アリーレンビニレン）は、有機溶剤への溶解性が高いため、真空蒸着プロセスを経ることなく、インクジェット、スピンコート→スピンコート、グラビア印刷等の簡便な印刷プロセスで有機半導体を設けることができ、製膜された膜の均一性に優れるため、有機薄膜トランジスタに期待される大面積化においても素子間のバラツキが生じにくいものである。しかしながら、有機薄膜トランジスタに求められるキャリア移動度をさらに高める必要があった。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−５５５６８号公報
【特許文献２】特開２００５―１０１４９３号公報
【特許文献３】特開２００５−１５４７０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上述の問題を解決するため、塗工や印刷等の簡便なプロセスで製造でき、かつ高移動度を有する有機薄膜トランジスタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
即ち、上記課題は、本発明の（１）「有機半導体層を具備する有機薄膜トランジスタにおいて、２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環が露出する層を有し、そのベンゼン環が露出する表面上に有機半導体層を設けたことを特徴とする有機薄膜トランジスタ」、（２）「２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環が露出する層がＳｉＯ２上に設けられていることを特徴とする前記第（１）項に記載の有機薄膜トランジスタ」、（３）「ＳｉＯ２上にアルキル鎖を介してベンゼン環が露出されていることを特徴とする前記（２）記載の有機薄膜トランジスタ」、（４）「有機半導体層として一般式（Ｉ）で示される化合物からなることを特徴とする前記第（１）項乃至第（３）項のいずれかに記載の有機薄膜トランジスタ；
【０００８】
【化１】
2008103656.tif 000003
式中Ａｒ１は、置換又は無置換の芳香族炭化水素の１価基であり、Ａｒ２及びＡｒ３は、それぞれ独立に、置換又は無置換の芳香族炭化水素の２価基であり、Ａｒ４は、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素又は置換若しくは無置換の複素環式化合物の２価基を表す。」、（５）「さらに一般式（II）で示される化合物を含有した有機半導体層を形成したことを特徴とする前記第（４）項に記載の有機薄膜トランジスタ；
【０００９】
【化２】
2008103656.tif 000004
式中Ａｒ１は、置換又は無置換の芳香族炭化水素の１価基であり、Ａｒ２及びＡｒ３は、それぞれ独立に、置換又は無置換の芳香族炭化水素の２価基であり、Ａｒ４は、置換若しくは無置換の芳香族炭化水素又は置換若しくは無置換の複素環式化合物の２価基を表す。」、（６）「有機半導体化合物の層は、加水分解性基と芳香族環基とを有するシラン化合物の膜上に設けられていることを特徴とする前記第（１）項乃至第（５）項のいずれかに記載の有機薄層トランジスタ」により達成される。
【発明の効果】
【００１０】
以下の詳細かつ具体的発明から明らかなように、本発明により、２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環が露出する層を有し、そのベンゼン環が露出する表面上に有機半導体層を設けることにより、塗工や印刷等の簡便なプロセスで製造でき、かつ高移動度を有する有機薄膜トランジスタが提供できるという極めて優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の有機薄膜トランジスタは、２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環が露出する層を有し、そのベンゼン環が露出する表面上に有機半導体層を設けてなる。
具体的には、図１の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に例示したトランジスタの概略構造において、２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環が露出する層（６）を有し、そのベンゼン環が露出する表面上に有機半導体層（１）を有する。有機半導体層（１）は、一般式（Ｉ）、（II）で示した繰り返し単位を有する重合体を主成分とする。本発明の有機薄膜トランジスタには、空間的に分離されたソース電極（２）、ドレイン電極（３）およびゲート電極（４）が設けられており、ゲート電極（４）と有機半導体層（１）の間には絶縁膜（５）が設けられ、さらに有機半導体層（１）と絶縁層（５）の間に２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環が露出する層（６）が設けられる。有機薄膜トランジスタはゲート電極（４）への電圧の印加により、ソース電極（２）とドレイン電極（３）の間の有機半導体層（１）内を流れる電流がコントロールされる。
【００１２】
本発明の有機薄膜トランジスタは、支持体上に設けることができ、例えば、ガラス、シリコン、プラスチック等の一般に用いられる基板を利用できる。また、導電性基板を用いることにより、ゲート電極と兼ねること、さらにはゲート電極と導電性基板とを積層した構造にすることもできるが、本発明の有機薄膜トランジスタが応用されるデバイスのフレキシビリティー、軽量化、安価、耐衝撃性等の特性が所望される場合、プラスチックシートを支持体とすることが好ましい。
プラスチックシートとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート等からなるフィルム等が挙げられる。
【００１３】
本発明の有機薄膜トランジスタにおいては、有機半導体層としては一般的に知られている有機半導体材料を使用することができるが、特に前述一般式（Ｉ）で示される高分子系有機半導体材料を用いるのが好ましい。一般式（Ｉ）で示される高分子系有機半導体材料の具体例を下記表１に示す。
【００１４】
【表１】
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【００１５】
さらに一般式（II）で示される化合物を混合することによりさらに高い移動度を実現できる。化合物の混合比は、有機半導体層の５０ｗｔ％より多くした場合、ガラス転移点（Ｔｇ）の低下が顕著になり、有機半導体層の印刷プロセスにおける有機溶媒の乾燥が不十分になり、膜均一性が低下するため好ましくない。従って、混合比は５０ｗｔ％以下が好
ましく。より好ましくは１０ｗｔ％から５０ｗｔ％である。
一般式（II）で示される化合物の具体例を下記に示す。
これら一般式（II）で示される化合物自体は、従来公知（例えば、特許第３２３９２４４号公報、特許第３２７３５４３号公報、特開２００４−２１２９５９号公報、特開２００４−３０２４５２号公報等を参照）であり、また上記特許文献２、特許文献３記載のポリ（アリーレンビニレン）からなるポリマー有機半導体におけるトリアリールアミン構造の部位と構造的に似ているもの（ただし、ポリマーでない）である。
【００１６】
【化３】
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【００１７】
【化４】
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【００１８】
本発明に係わる２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環の積層物の面方向が露出する層は、例えば、加水分解性基と芳香族環基、好ましくはベンゼン環基、を有するシラン化合物の膜上に有機半導体化合物の層を設けることにより形成することができる。例えば、トリクロロシラン、ジクロロシラン、モノクロロシラン、トリメトキシシラン、ジメトキシシラン、モノメトキシシラン、トリエトキシシラン、ジエトキシシラン、モノエトキシシラン、モノブトキシシラン、ジブトキシシラン、モノブトキシシランなどハロゲン原子や置換あるいは無置換アルコキシを有するシリコン末端を有し、一方の末端にベンゼン環を有する化合物を化学吸着法により製膜し、この上に有機半導体化合物、例えば前記一般式（Ｉ）、（II）の化合物、の層を設けることにより得ることができる。
【００１９】
特に好ましくは、ＳｉＯ２上にアルキル鎖を介してベンゼン環が露出されていることであり、より高い均質性が得られる。このアルキル鎖を介してベンゼン環が露出させるには、珪素原子とベンゼン環がアルキル鎖を介した構造を有するシラン化合物を利用することができる。
【００２０】
化学吸着法は、上記化合物を例えばジクロロメタン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、トルエン、ジクロロベンゼン及びキシレン等の溶剤に溶解し、基板をこの溶液に浸した後、乾燥させて形成できるが、２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環からなる表面を形成すためには、基板を溶液に浸した際、超音波照射することが望ましい。
また、上記シラン化合物の溶液に対し０．１ｍＭ〜１０００ｍＭの範囲溶解させることが好ましい。０．１ｍＭ以下であれば浸漬時間が長くなりすぎ、１００ｍＭ以上であれば、シラン化合物同士の自己縮合により、本発明の２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環からなる表面が均一に形成できない。より、好ましくは１ｍＭから１０ｍＭの溶液である。
【００２１】
本発明の特徴である２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環が露出する層は、Ｘ線光電子分光法による炭素量の定量、赤外吸収分光法による官能基の確認、Ｘ線回折による単分子膜の周期構造の確認することができる。例えば、Ｘ線回折は視斜角入射Ｘ線回折法を用い、Spring8  BL13において測定できる。Ｘ線の入射角は０．１°、取り出し角０．１°入射光エネルギーは１２ｋｅＶを利用できる。
ベンゼン環の面間隔は通常３〜４Åになるが、本発明における２．８〜３．０Åの面間隔の膜は、例えば、シロキサンに直接ベンゼン環を付けることにより作製されるので、これがきちっとできればSi-O-Siの間隔にベンゼン環が向き合うことになる。そして、GIXDを測定したところほぼシロキサンのSiの間隔に並んでいることが分かった。これは、低分子
の結晶などではありえない面間隔になっているものといえる。
【００２２】
本発明の有機薄膜トランジスタ中に構成される絶縁膜は、酸化ケイ素、窒化ケイ素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタル、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、ジルコウム酸化チタン酸バリウム、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、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等の無機絶縁膜などが使用できる。特に導電率の低いＳｉＯ２が好ましい。また、柔軟性を有する有機物を用いることもできる。有機物からなる絶縁膜は、ポリビニルアルコール、ポリビニルフェノール、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリイミド、ポリエステル、ポリエチレン、ポリフェニレンスルフィド、無置換またはハロゲン原子置換ポリパラキシリレン、ポリアクリロニトリル、シアノエチルプルラン等の高分子化合物を用いることができる。さらに、上記絶縁材料を２種以上合わせて用いても良い。特に材料は限定されないが、中でも誘電率が高く、導電率が低いものが好ましい。
【００２３】
上記材料を用いた絶縁膜層の作製方法としては、例えば、ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法、プラズマ重合法、蒸着法のドライプロセスや、スプレーコート法、スピンコート法、ディップコート法、インクジェット法、キャスト法、ブレードコート法、バーコート法等の塗布によるウェットプロセスが挙げられる。さらに塗布型ＳｉＯ２を用いることもできる  
【００２４】
本発明に係わる有機半導体材料は、例えばジクロロメタン、テトラヒドロフラン、クロロホルム、トルエン、ジクロロベンゼン及びキシレン等の溶剤に溶解して、支持体上に塗布することによって薄膜を形成することができる。これら有機半導体薄膜の作製方法としては、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、ディップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、インクジェット法、ディスペンス法等が挙げられ、材料に応じて、適した上記製膜方法と、上記溶媒から適切な溶媒が選択される。
本発明の有機薄膜トランジスタにおいて、有機半導体層の膜厚としては、特に制限はないが、均一な薄膜（即ち、有機半導体層のキャリア輸送特性に悪影響を及ぼすギャップやホールがない）が形成されるような厚みに選択される。有機半導体薄膜の厚みは、一般に１μｍ以下、特に５〜２００ｎｍが好ましい。
【００２５】
本発明の有機薄膜トランジスタに用いられるゲート電極、ソース電極、ゲート電極としては、導電性材料であれば特に限定されず、白金、金、銀、ニッケル、クロム、銅、鉄、錫、アンチモン、鉛、タンタル、インジウム、アルミニウム、亜鉛、マグネシウム等、及びこれらの合金やインジウム・錫酸化物等の導電性金属酸化物、あるいはドーピング等で導電率を向上させた無機及び有機半導体、例えば、シリコン単結晶、ポリシリコン、アモルファスシリコン、ゲルマニウム、グラファイト、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリチエニレンビニレン、ポリパラフェニレンビニレン、ポリエチレンジオキシチオフェンとポリスチレンスルホン酸の錯体等が挙げられる。ソース電極及びドレイン電極は、上記導電性の中でも半導体層との接触面において、電気抵抗が少ないものが好ましい。
電極の形成方法としては、上記材料を原料として蒸着やスパッタリング等の方法を用いて形成した導電性薄膜を、公知のフォトリソグラフ法やリフトオフ法を用いて電極形成する方法、アルミニウムや銅等の金属箔上に熱転写、インクジェット等によるレジストを用いてエッチングする方法がある。また導電性ポリマーの溶液あるいは分散液、導電性微粒
子分散液を直接インクジェットによりパターニングしても良いし、塗工膜からリソグラフィーやレーザーアブレーション等により形成しても良い。さらに導電性ポリマーや導電性微粒子を含むインク、導電性ペースト等を凸版、凹版、平版、スクリーン印刷等の印刷法でパターニングする方法も用いることができる。
また、本発明の有機薄膜トランジスタは、必要に応じて各電極からの引出し電極を設けることができる。
【００２６】
本発明の有機トランジスタは、大気中でも安定に駆動するものであるが、機械的破壊からの保護、水分やガスからの保護、またはデバイスの集積の都合上の保護等のため必要に応じて保護層を設けることもできる。
【００２７】
本発明の有機薄膜トランジスタは、液晶、有機ＥＬ、電気泳動等の表示画像素子を駆動するための素子として利用でき、これらの集積化により、いわゆる「電子ペーパー」と呼ばれるディスプレイを製造することが可能である。また、ＩＣタグ等のデバイスとして、本発明の有機薄膜トランジスタを集積化したICを利用することが可能である。
【実施例】
【００２８】
＜有機薄膜トランジスタ評価用基板の作製例＞
３０ｍｍ□のｐ−ドープされたシリコン基板表面を熱酸化してＳｉＯ２の絶縁膜を２００ｎｍ形成した後、片面だけレジスト膜（東京応化製：ＴＳＭＲ８８００）で覆い、もう片面をフッ酸により酸化膜を除去した。次いで、この熱酸化膜を除去した面にアルミニウムを３００ｎｍ蒸着した。その後、レジスト膜をアセトンで除去し、有機薄膜トランジスタ評価用基板を作製した。
【００２９】
（実施例１）
上記方法にて作製した有機薄膜トランジスタ評価用基板上に、５ｍＭのフェニルトリクロロシランのトルエン溶液に３０分超音波照射中浸した後、乾燥した。このように処理した基板の構造解析を行った結果を図２（Ａ）に示す。２．９Åの面間隔で、半値幅も±０．１Å以下の構造が作製できていることが確認できる。
【００３０】
図２のグラフについて若干説明すると、通常X線回折を測定する場合は横軸に２θを使用する。２θは面間隔（ｄ）で測定波長（λ）である場合、２dsinθ=λとなるところで回折ピークが得られる。また、測定波長（λ）と回折角θが分かれば面間隔ｄが分かることになる。通常は測定光として、Cuｋα線を使用するため、λ（1.1418Å）は誰でもが知っている値になるため、わざわざ断ることなく、２θで表示して差支えない。
しかしながら、本発明における測定では、サンプルダメージ（エネルギーが低いと有機物にダメージを与える）と測定範囲（エネルギーが高いと同じ面間隔であっても低角になってしまい角度分解能が悪くなってしまう）のバランスから１２KeVの光を使用している。この場合、同じ面間隔であってもCuKα線（約８KeV）を使用した場合と、今回のように12KeVの光を使用した場合では、２θの値が変わってしまい、色々なデータの比較が困難になってしまうことがある。そのため、CuKα線以外の光を使用する場合は、横軸に２θではなく、面間隔だけに依存するｑという値を使用する。ｑ=4πsinθ/λ=２π/ｄである。この値の求め方は4πsinθ/λであるが、式を変形していくと、面間隔の逆数に２πをかけたものになり、面間隔にだけ依存し測定波長に依存しなくなる。そのため横軸をｑにするとどんな波長の光を使っても同じ面間隔なら同じｑになり便利なため、この分野の人たちの間ではよく使われているものである。このような事情のため、横軸にはｑ（=4πsinθ/λ）ｎｍ−１を使用している。
【００３１】
有機半導体材料として、下記化合物（Ｉ）で示される平均分子量７５０００の重合体を用いた。
【００３２】
【化５】
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有機半導体化合物１の約１．０ｗｔ％のＴＨＦ/パラキシレン＝８／２の混合溶媒からなる溶液を基板上にスピンコートして乾燥することにより、膜厚３０ｎｍの有機半導体層を作製した。
次いで、チャネル長３０μｍ、チャネル幅１０ｍｍとなるように、金を蒸着することにより膜厚１００ｎｍのソース電極およびドレイン電極を形成し、有機薄膜トランジスタを作製した。
さらに、この有機薄膜トランジスタの特性の再現性を確認するため、同様の操作を繰り返し、同じ有機薄膜トランジスタを作製した。
これら作製した有機薄膜トランジスタは、図１（Ｃ）の構造を有し、支持体として用いたｐ−ドープされたシリコン基板は下部に設けたアルミニウム薄膜とともにゲート電極として作用する。
【００３３】
このように作製した有機薄膜トランジスタの特性である電界効果移動度を測定した。
このデバイスのトランジスタ特性の測定結果を図３に示す。
なお、有機薄膜トランジスタの電界効果移動度の算出には、以下の式を用いた。
【００３４】
【数１】
2008103656.tif 000009
（ただし、Ｃｉｎはゲート絶縁膜の単位面積あたりのキャパシタンス、Ｗはチャネル幅、Ｌはチャネル長、Ｖｇはゲート電圧、Ｉｄｓはソースドレイン電流、μは移動度、Ｖｔｈはチャネルが形成し始めるゲートの閾値電圧である。）
【００３５】
作製した有機薄膜トランジスタの電界効果移動度は、それぞれ、２．３×１０−３ｃｍ２／Ｖｓ  および  ２．３×１０−３ｃｍ２／Ｖｓであった。（図３）
【００３６】
このように、作製したトランジスタは、素子間のバラツキが少なく、再現性良くトランジスタ特性が得られていることがわかる。
【００３７】
（実施例２）
実施例１において、有機半導体材料として、さらに化合物（II）を化合物（I）と化合物（II）の混合重量比６：４となるように混合した以外、実施例１と同様にして、２つの有機薄膜トランジスタを作製した。
【００３８】
【化６】
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このように作製した有機薄膜トランジスタの特性である電界効果移動度を測定したところ、４．1×１０−３ｃｍ２／Ｖｓ、および、４．１×１０−３ｃｍ２／Ｖｓであった（図４）。
【００３９】
このように、作製したトランジスタは、素子間のバラツキが少なく、かつ、再現性良くトランジスタ特性が得られていることがわかる。
【００４０】
また、実施例１と実施例２から、再現性に優れ、かつ、溶媒種による特性のバラツキも少ない有機薄膜トランジスタが提供できることが明らかとなった。
【００４１】
（実施例３）
実施例１において、同様に作製した有機薄膜トランジスタ評価用基板上に５ｍＭのフェネチルトリクロロシランのトルエン溶液に３０分超音波照射中浸した後、乾燥した。以外は、実施例１と同様にして、有機半導体化合物１からなる層を含む有機薄膜トランジスタを作製した。このように作製した有機薄膜トランジスタの特性である電界効果移動度を測定したところ、２．８Ｅ−３ｃｍ２／Ｖｓ、および、２．８Ｅ−３ｃｍ２／Ｖｓであった（図５）。
【００４２】
（実施例４）
実施例１において、同様に作製した有機薄膜トランジスタ評価用基板上に５ｍＭの４−フェニルブチルトリクロロシランのトルエン溶液に３０分超音波照射中浸した後、乾燥した。以外は、実施例１と同様にして、有機半導体化合物１からなる層を含む有機薄膜トランジスタを作製した。このように作製した有機薄膜トランジスタの特性である電界効果移動度を測定したところ、３．３Ｅ−３ｃｍ２／Ｖｓ、および、３．３Ｅ−３ｃｍ２／Ｖｓであった（図６）。
【００４３】
（比較例１）
実施例１において、ヘキサメチルジシラザンを用いて表面処理したＳｉＯ２絶縁膜を用いた以外実施例１と同様にして有機薄膜トランジスタを作製した。
この有機薄膜トランジスタの電界効果移動度は、８．１×１０−４ｃｍ２／Ｖｓ、８．３×１０−４ｃｍ２／Ｖｓであった（図７）。
【００４４】
（比較例２）
実施例１において、オクタデシルトリクロロシランを用いて処理したＳｉＯ２を用いた以外実施例１と同様にして有機薄膜トランジスタを作製したが、化合物（Ｉ）からなる有機半導体層が均一に製膜できなかった。このため、有機薄膜トランジスタでは有機半導体層が形成されるトランジスタ動作しなかった。
ここで用いたオクタデシルトリクロロシランから形成される膜は、水接触角は１０８°であり、視斜角入射Ｘ線回折測定結果（図２（Ｂ））から（面間隔４．１Å±０．１Å）が形成されていることを確認した。
【００４５】
以上の結果から、本発明の２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環が露出する層を用いた有機薄膜トランジスタは、再現性が高く、さらに高易動度化効果を有することが分かる。
すなわち、簡便な製造プロセスでバラツキが少なく、特性の再現性の高い高移動度有機薄膜トランジスタを提供できることが明らかになった。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本発明の有機薄膜トランジスタの概略図である。
【図２】ＧＩＸＤ測定結果を示した図である。
【図３】実施例１のＦＥＴ特性を示した図である。
【図４】実施例２のＦＥＴ特性を示した図である。
【図５】実施例３のＦＥＴ特性を示した図である。
【図６】実施例４のＦＥＴ特性を示した図である。
【図７】比較例１のＦＥＴ特性を示した図である。
【符号の説明】
【００４７】
１  有機半導体層
２  ソース電極
３  ドレイン電極
４  ゲート電極
５  ゲート絶縁膜
６  ２．８〜３．０Åの面間隔を有するベンゼン環が露出する層
【図１】
2008103656.tif 000013
【図２】
2008103656.tif 000014
【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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