(57)【要約】【課題】  高速スイッチング特性に優れた有機電界効果トランジスタを提供する。【解決手段】  有機電界効果トランジスタ１の有機半導体層４に１Ｏｅ以上の磁場を印加する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機半導体層に１Ｏｅ以上の磁場が印加されていることを特徴とする、有機電界効果トランジスタ。
【請求項２】
ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、及び、有機半導体層を備えた有機電界効果トランジスタであって、
該ソース電極、該ドレイン電極及び該ゲート電極の少なくとも一つが、強磁性体により形成されていることを特徴とする、有機電界効果トランジスタ。
【請求項３】
該有機半導体層の表面にアンチドット構造が形成されていることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の有機電界効果トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機電界効果トランジスタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電界効果トランジスタ（以下適宜「ＦＥＴ」と呼ぶ）等の電子デバイスは、半導体層としてシリコン（Ｓｉ）やガリウム砒素単結晶などの無機半導体材料を用いたものが広く利用されてきた。しかし、無機半導体材料を用いた電子デバイスは、製造時に３００℃以上の高温で処理する必要があり、このため、基板にプラスチック（樹脂）などを用いることが難しいので材料の選択範囲が小さく、また、製造に多くのエネルギーを要していた。さらに、蒸着、ＰＶＤ（物理蒸着法）、ＣＶＤ（化学蒸着法）などの真空下での素子作製プロセスを経るため、大面積の素子を製造するのが困難であり、また、製造ラインに高価な設備を必要とした。
【０００３】
これらの無機半導体材料に代わるものとして、近年、トランジスタをはじめとして発光ダイオード、非線形光デバイスなど電子デバイスの半導体層に有機半導体材料を使用した有機電子デバイスが提案されている。
有機半導体材料を電子デバイスの半導体層に用いるようにすれば、比較的低温のプロセスで電子デバイスを製造することができる。このため、基板にプラスチックフィルムを使用でき、軽量で柔軟性に優れた壊れにくい電子デバイスを作製できる利点がある。
また、有機半導体材料を用いた半導体層は、塗布法や印刷法によって形成できるので、大面積の電子デバイスを高価な設備を必要とせず低コストで製造できる利点もある。
さらに、有機半導体材料は、材料のバリエーションが豊富であり、分子構造を変化させて材料特性を根本的に変えることもできるので、無機半導体材料にはない機能を有する素子が得られる可能性がある。
【０００４】
このような有機半導体材料を用いた電子デバイスのひとつとして、有機ＦＥＴがある。これは、ＦＥＴの半導体層に有機半導体材料を用いたものであり、最近その研究開発が盛んになされている。例えば、特許文献１には、銅フタロシアニンで形成された有機半導体層と、金で形成された電極とを備えた有機ＦＥＴが記載されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２５１６０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来は、移動度の改善を行ない高速スイッチング特性を向上させる場合には、有機半導体層を形成する有機半導体材料の種類を変更していた。例えば、特許文献１では銅フタロシアニンを有機半導体層として用い、それにあわせて電極材料として金を用いることで、３×１０-2ｃｍ2／Ｖｓという高い移動度を得ていた。しかし、その場合には有機半導体材料の変更に伴い、電極、絶縁体層、基板等の他のコンポーネントの組み合わせをその都度最適化する必要があった。特に、有機半導体層に接触している絶縁体層などのコンポーネントの材料は、有機電界効果トランジスタの高速スイッチング特性に大きな影響を及ぼすため、精密な最適化が要求されていた。この最適化は多くの手間を要するので、従来、簡単に高速スイッチング特性を向上させる技術が要望されていた。
本発明は上記の課題に鑑みて創案されたもので、各コンポーネントの最適化が不要な、優れた高速スイッチング特性を有する有機電界効果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】
本発明の発明者らは上記課題を解決するべく鋭意検討した結果、チャネルに磁場が印加された有機電界効果トランジスタが、高い移動度を発揮することを見出し、本発明を完成させた。
【０００８】
即ち、本発明の要旨は、有機半導体層に１Ｏｅ以上の磁場が印加されていることを特徴とする、有機電界効果トランジスタに存する（請求項１）。この有機電界効果トランジスタによれば、多数キャリアの移動度を向上させることができるため、高速スイッチング特性を高めることが可能となる。なお、多数キャリアとは、有機半導体層中の正孔及び電子のうち密度が大きい方のものを指し、この多数キャリアがソース電極からドレイン電極へと流れることで有機電界効果トランジスタに電流が流れるようになっている。
【０００９】
また、本発明の別の要旨は、ソース電極、ドレイン電極、ゲート電極、及び、有機半導体層を備えた有機電界効果トランジスタであって、該ソース電極、該ドレイン電極及び該ゲート電極の少なくとも一つが強磁性体により形成されていることを特徴とする、有機電界効果トランジスタに存する（請求項２）。この有機電界効果トランジスタによっても、多数キャリアの移動度を向上させることができるため、高速スイッチング特性を高めることが可能となる。
【００１０】
また、上記の本発明の電界効果トランジスタによれば、有機半導体材料の変更を行なわずに多数キャリアの移動度を向上させることができるため、従来のように各コンポーネントの最適化する手間が不要となり、高い高速スイッチング特性を有する有機電界効果トランジスタを簡単に製造することができる。
【００１１】
さらに、上記有機電界効果トランジスタは、有機半導体層の表面にアンチドット構造が形成されていることが好ましい（請求項３）。これにより、有機半導体層における多数キャリアの移動度を更に向上させることが可能となり、有機電界効果トランジスタの高速スイッチング特性をより高めることができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の有機電界効果トランジスタによれば、有機半導体層と各コンポーネントとの組み合わせをやり直すことなく、有機電界効果トランジスタの高速スイッチング特性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、有機ＦＥＴの一例として横型ＦＥＴを示して本発明の実施形態について説明するが、本発明は以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
【００１４】
［１．概要］
図１は本発明の一実施形態としての横型ＦＥＴ１の要部を示す断面図である。
横型ＦＥＴ１は、ソース電極２及びドレイン電極３と、ソース電極２とドレイン電極３との間の電流の流路（チャネル）を形成する有機半導体層４と、入力電圧を印加するためのゲート電極５とを備えている。この構成により、横型ＦＥＴ１は、ゲート電極５から印加する入力電圧によってソース電極２及びドレイン電極３の間を流れる電流を制御するようになっている。なお、図１においては、ソース電極２、ドレイン電極３、ゲート電極５（以下適宜、ソース電極２、ドレイン電極３及びゲート電極５を区別せずに述べる場合、単に「電極」という）に接続される配線は図示を省略する。
【００１５】
電極２，３，５及び有機半導体層４は、通常、基板６上に設けられる。さらに、ソース電極２とドレイン電極３との間を流れる電流は、ゲート電極には基本的に流れないように構成される。このため、横型ＦＥＴ１には普通、ゲート電極５と、ソース電極２、ドレイン電極３及び有機半導体層４との間で電流が流れることを防止するために絶縁体層７が設けられる。本実施形態においても、横型ＦＥＴ１は基板６及び絶縁体層７を備えるとする。
【００１６】
本実施形態においては、有機半導体層４に磁場が印加されている。このように、有機半導体層４に磁場を印加することにより、有機半導体層４の材料（以下適宜、「有機半導体材料」という）として所定のものを選択すれば、有機半導体層４に負性磁気抵抗を生じさせることが可能となる。ここで、負性磁気抵抗とは、磁場の印加により電気抵抗率が低下することをいう。有機半導体層４において電気抵抗が生じる理由は有機半導体層４を流れる多数キャリアが有機半導体層４内で散乱されるためであるが、有機半導体層４に磁場を印加すると、前記の多数キャリアの散乱が抑制される。これにより、有機半導体層４の電気抵抗率が低下し、有機半導体層４に形成されるチャネルを流れる多数キャリアの移動度が向上するため、横型ＦＥＴ１の高速スイッチング特性を高めることができる。
【００１７】
有機半導体層４に印加する磁場の強さは、負性磁気抵抗の効果が最大になるように、即ち、有機半導体層４の電気抵抗率が最も低くなるように、適宜設定することが好ましい。具体的には、磁場の強さは、通常１Ｏｅ以上、好ましくは１００Ｏｅ以上、より好ましくは１０００Ｏｅ以上、さらに好ましくは１００００Ｏｅ以上が望ましい。印加された磁場がこれよりも小さいと、地磁気（＝０．３Ｏｅ）の影響により十分な効果が得られない虞がある。また、磁場の強さを大きくしても本発明の効果が損なわれる訳ではないが、磁場の強さは、通常１×１０6Ｏｅ以下である。これより磁場が大きいと、横型ＦＥＴ１を実質上使用できないためである。
なお、磁場の強さは例えばガウスメーターにより測定することができる。
【００１８】
ただし、上記の有機半導体層４に印加された磁場の強さは、ソース電極２とドレイン電極３とが最接近している部分同士を結ぶ線分の中点における磁場の強さを指す。なお、通常は、このソース電極２とドレイン電極３とが最接近している部分同士の間に、多数キャリアの流路となるチャネルが形成される。さらに、本実施形態のように有機半導体層４の表面にソース電極２及びドレイン電極３が設けられた場合、通常、チャネルは有機半導体層４の表面に形成される。
【００１９】
例えば図２（ａ）に示すように、ソース電極２とドレイン電極３との距離が縦方向（図中上下方向）に均一に形成された場合には、ソース電極２とドレイン電極３とが最接近している部分同士を結ぶ線分の中点は、符号８で示すように、ソース電極２及びドレイン電極３の両方から等しい距離にある線分として形成される。即ち、線分８はソース電極２とドレイン電極３とが最接近している部分同士を結ぶ線分の中点の集合となっている。したがって、このような場合には、前記の線分８上のいずれかの地点における磁場の強さが上記の範囲内に収まっていればよい。
【００２０】
また、図２（ｂ）に示すように、ソース電極２及びドレイン電極３がそれぞれある部分において最接近するように形成されている場合は、ソース電極２とドレイン電極３とが最接近している部分同士を結ぶ線分の中点９における磁場の強さが上記の範囲以内に収まっていればよい。なお、図２は横型ＦＥＴ１を上方から見た平面図であり、説明のためにソース電極２及びドレイン電極３の形状を複数種示し、また、ゲート電極５及び絶縁体層７は２点鎖線でその輪郭のみ示している。ただし、本実施形態の横型ＦＥＴ１は、図２（ａ）に示すようになっているものとする。さらに、図２において図１と同様の符号で示す部分は、同様のものを表わす。
【００２１】
ただし、通常、横型ＦＥＴ１の各コンポーネントは非常に薄く形成されているため、有機半導体層４の表面の磁場の大きさを測定する以外に、横型ＦＥＴ１の表面や裏面の、線分８や中点９に対応する部分の磁場の大きさを測定するようにしてもよい。横型ＦＥＴ１の表面や裏面の線分８や中点９に対応する部分の磁場の大きさが上記範囲に収まっていれば、有機半導体層４に形成された線分８や中点９においても十分な磁場が形成されていることが多いためである。
【００２２】
また、磁場の向きも、負性磁気抵抗の効果が最大になるように、即ち、有機半導体層４の電気抵抗率が最も低くなるように、適宜設定することが好ましい。好ましい磁場の向きは、有機半導体層４に使用する有機半導体材料の種類により異なる。通常は、有機半導体層４を流れる多数キャリアの向き、即ち、チャネルが形成される方向に対して、平行または直交する向きに磁場が印加される際に負性磁気抵抗の効果が大きくなることが多い。
【００２３】
有機半導体層４を形成する有機半導体材料としては、磁場の印加によって負性磁気抵抗を生じるものであれば他に制限は無く、公知の有機半導体材料を任意に用いることができる。磁場の印加により負性磁気抵抗を生じさせる有機半導体材料としては、例えば、（ＤＭＥＴ）ＦｅＢｒ4などが挙げられる。なお、「ＤＭＥＴ」は「４′，５′−ｄｉｍｅｔｈｙｌ−４，５−（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｔｈｉｏ）−１′，３′−ｄｉｓｅｌｅｎａ−１，３−ｄｉｔｈｉａｆｕｌｖａｌｅｎｅ」を略記したものである。
なお、有機半導体材料は１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００２４】
また、有機半導体層４に磁場を印加するための方法に制限は無く、その具体的な方法は任意である。例えば、横型ＦＥＴ１の一部を強磁性体で形成することにより実現できる。具体例としては、ソース電極２、ドレイン電極３、ゲート電極５、基板６、絶縁体層７などの横型ＦＥＴ１を構成するコンポーネントのいずれかに強磁性体を使用したり、横型ＦＥＴ１が有機ＦＥＴとしての特性を損なわない範囲で前記コンポーネントとは別に強磁性体の部位を横型ＦＥＴ１に新たに付加したりする等の手段をとればよい。中でも、ソース電極２、ドレイン電極３及びゲート電極５のうちの少なくとも一つを強磁性体により形成すると、簡単な構成で効果的に磁場を印加できるため、好ましい。また、例えば横型ＦＥＴ１自体に外部から磁場を印加する構成などによっても実現できる。具体例としては、横型ＦＥＴ１自体を電磁石内に配置するなどの手段によれば良い。
【００２５】
ここで使用する強磁性体に制限は無く、自発磁化を有するものであればその種類は任意である。例えば、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ、ＳｍＣｏ6、Ｎｄ2Ｆｅ14Ｂ等の強磁性金属単体又は金属間化合物の他、Ｆｅ3Ｏ4、ＢａＦｅ12Ｏ19等の無機酸化物強磁性体、ｐ−ＮＰＮＮ（ｐ−ニトロフェニルニトロニルニトロキシド）等の有機分子強磁性体などが挙げられる。ここで、強磁性体には、自発磁化を有する物質を非磁性マトリクス内に分散させた物も含める。
なお、強磁性体は１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
【００２６】
さらに、横型ＦＥＴ１の一部を強磁性体で形成して有機半導体層４に磁場を印加する場合には、強磁性体は、下記（１）〜（３）の態様をとることが好ましい。これにより、有機半導体層４に印加された磁場による負性磁気抵抗の効果を高めることができるからである。
【００２７】
（１）横型ＦＥＴ１のコンポーネントのうち、強磁性体で形成された部位（以下適宜「強磁性体部位」という）の体積は、大きいほど好ましい。例えば、ソース電極２、ドレイン電極３及びゲート電極５が同じ体積で形成されている場合は、いずれか１個だけを強磁性体とするよりは、ソース電極２、ドレイン電極３及びゲート電極５のうちの２個を強磁性体とする方が好ましく、全て強磁性体で形成する方がより好ましい。また、例えば、ソース電極２の一部のみを強磁性体で形成するよりは、ソース電極２の全部を強磁性体で形成する方が好ましい。
【００２８】
（２）強磁性体部位同士の磁化の向きが揃っていることが好ましい。強磁性体部位同士の磁化の向きを揃える方法は任意であるが、強磁性体部位に対して磁化を形成したい向きに磁場を印加し、その後磁場の大きさを減じていき、最終的に磁場の大きさを０にすることのより磁化の向きを揃えることができる。この際、強磁性体部位の磁化が飽和磁化と等しくなるまで十分な大きさの磁場を印加することが好ましい。なお、各強磁性体部位の磁化の向きは、例えば、強磁性体部位を含むコンポーネントを取り出し、ＳＱＵＩＤ（超伝導量子干渉計）やＶＳＭ（振動試料型磁力計）などの適切な測定方法によって磁化の向きを測定すること、又は、中性子回折を用いることなどにより測定することができる。
【００２９】
（３）強磁性体部位の残留磁化の強さが大きいほど好ましい。残留磁化の強さを大きくするには、通常、強磁性体の中でも特に硬磁性材料を用いる。硬磁性材料の具体例としては、（ｉ）Ｍｎ−Ａｌ−Ｃ系、Ｃｏ−Ｐｔ系、Ｆｅ−Ｐｔ系等の遷移金属系材料、（ii）バリウムフェライト、ストロンチウムフェライト等のフェライト系材料、（iii）Ｓｍ−Ｃｏ系、Ｎｅ−Ｆｅ−Ｂ系などの希土類系材料などが挙げられる。
なお、残留磁化の強さの測定方法は任意であるが、例えば、上記（２）と同様の方法によって測定することができる。
【００３０】
また、有機半導体層４にアンチドット構造を形成することで、負性磁気抵抗の効果を高めることができる。ここで、アンチドット構造とは、有機半導体層４に突起状又はくぼみ状のアレイが形成された構造のことである。アンチドット構造を形成することにより、多数キャリアの散乱がさらに抑制され、負性磁気抵抗の効果を高めることができる。本実施形態においても、有機半導体層４に、複数の突起１０がアレイ状に形成されたアンチドット構造１１が形成されている。
【００３１】
アンチドット構造１１の突起１０及びくぼみの形状は任意であり、コーン形状、半球状、直方体など様々なものが用いられる。
また、アンチドット構造１１は、有機半導体層４のソース電極２とドレイン電極３との間の部分の一部分に形成されていてもよいが、通常は全部に形成されていることが望ましい。
【００３２】
さらに、横型ＦＥＴ１の温度を調整することにより、負性磁気抵抗の効果を高めることも可能である。温度調整の方法は任意であるが、例えば、ヒーター、ヒートシンク、クライオスタットなどの設備とともに横型ＦＥＴ１を用いることなどにより温度調整することができる。なお、負性磁気抵抗の効果を高めるために適した温度条件は使用する有機半導体材料に応じて決まるため、実際の温度条件も有機半導体層４を形成する有機半導体材料の種類に応じて設定することが好ましい。
【００３３】
以下、横型ＦＥＴ１について、各コンポーネント毎に説明する。
［２．基板］
一般に、有機ＦＥＴなどの有機電子デバイスは、基板６上に必要な層や電極を設けることで作製される。本実施形態の横型ＦＥＴ１も基板６を備えている。有機半導体層４に磁場を印加するために、基板６の全体又は一部を強磁性体により形成してもよいが、ここでは、基板６を強磁性体以外の材料で形成したとして説明する。
【００３４】
基板６を形成する材料について特に制限は無く、任意の材料によって形成することができる。具体例を挙げると、Ｓｉ、ＳｉＯ2、金属などの無機材料、合成樹脂などの有機材料、及び、無機材料と有機材料との複合材などを用いることができる。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。例えば、無機物質の基板の表面を合成樹脂などの絶縁体によりコーティングすることで表面に絶縁性を持たせたものを用いてもよい。
【００３５】
また、基板６の形状も任意であり、例えば板状、フィルム状など、様々な形状のものを用いることができる。ただし、フレキシブルであるという点から、基板６としては樹脂フィルムが好ましい。
さらに、基板６の寸法についても制限は無く、その用途に応じて任意に設計することができる。
【００３６】
また、横型ＦＥＴ１などの有機ＦＥＴにおいては、半導体として有機半導体材料を用いるため、比較的低温のプロセスでの製造が可能になる。そのため、基板６にプラスチックフィルムなどを使用することができ、軽量で柔軟性に優れた壊れにくい電子デバイスを作製できる利点を有する。したがって、従来の無機半導体を用いたＦＥＴよりも薄く可撓性のあるＦＥＴの製造が可能になるので、これを各セルのスイッチング素子に利用することで、可撓性のあるアクティブマトリクス液晶ディスプレーが作製できるなど、広い応用が期待できる。
また、基板６は、複数の層からなっていても良い。複数の層からなる場合、各層は同一の材料から形成されていてもよく、互いに異なる材料で形成されていてもよい。
【００３７】
さらに、基板６に所定の表面処理を行なうことで、横型ＦＥＴ１などの有機ＦＥＴの特性を向上できる場合がある。例えば、基板６表面の親水性、疎水性の度合いを調整することでその上に成膜される膜（ソース電極２、ドレイン電極３、ゲート電極５、有機半導体層４など。本実施形態では、有機半導体層４）の膜質を改良しうる。特に、有機半導体材料は、分子の配向など層の状態によって特性を大きく変えるが、基板６の表面処理によって、基板６と有機半導体層４との界面部分における分子配向が制御され、特性が改善される。
【００３８】
このような表面処理としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、シクロヘキセン、オクタデシルトリクロロシラン等による疎水化処理、塩酸や硫酸、酢酸等による酸処理、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、アンモニア等によるアルカリ処理、オゾン処理、フッ素化処理、酸素やアルゴン等のプラズマ処理、Ｌａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ膜の形成処理、その他の絶縁体や半導体の薄膜の形成処理、機械的処理、コロナ放電などの電気的処理、などが挙げられる。
【００３９】
［３．ソース電極、ドレイン電極及びゲート電極］
横型ＦＥＴ１において、ソース電極２は配線（図示略）を通じて外部から電流が流入する電極であり、ドレイン電極３は配線（図示略）を通じて外部に電流を送る電極である。そして、多数キャリアがチャネルを通ってソース電極２からドレイン電極３に流れることにより、ソース電極２とドレイン電極３との間に電流が流れるようになっている。
また、ゲート電極５は、有機半導体層４にゲート電圧を印加するもので、このゲート電極５から印加されるゲート電圧により横型ＦＥＴ１のオン、オフが制御される。
【００４０】
上述したように、有機半導体層４に磁場を印加するために、電極２，３，５の少なくともいずれか１つの全体又は一部を、強磁性体により形成することが好ましい。強磁性体で形成する場合の電極材料としては、［１．概要］にて説明した強磁性体を用いる。
一方、強磁性体で形成しない場合、電極２，３，５の電極材料としては、金属、合金、導電性高分子などの導電性材料を用いることができ、これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。具体例を挙げると、白金、金、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム等の金属やこれらの合金の他、ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子、並びに、これに塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＰＦ6、ＡｓＦ5、ＦｅＣｌ3等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウム、カリウム等の金属原子などのドーパントを混合したもの、カーボンブラックや金属粒子を分散した導電性の複合材料等の導電性を有する材料などが挙げられる。
なお、本実施形態においては、電極２，３，５はいずれも強磁性体により形成され、これにより、有機半導体層４に磁場が印加されるようになっている。
【００４１】
ただし、ゲート電極５の電極材料としては、有機半導体材料とエネルギー障壁を作りうる金属を選択し、有機半導体層４とのあいだで多数キャリアの出入りを抑えても良い。例えば、ゲート電極５の電極材料としてＡｌを選ぶことで、ｐ型半導体との間にエネルギー障壁としてＳｃｈｏｔｔｋｙ障壁を形成することができる。なお、本実施形態においては、絶縁体層７を形成することによりゲート電極５と、ソース電極２、ドレイン電極３及び有機半導体層とを絶縁している。
【００４２】
電極２，３，５自体の形状も任意である。通常は、電極材料を島状に形成した島状構造薄膜に成形して用いる。
さらに、電極２，３の厚さは任意であるが、通常１ｎｍ以上、好ましくは１０ｎｍ以上、また、通常１００ｎｍ以下、好ましくは５０ｎｍ以下である。
【００４３】
電極２，３，５を形成する方法は任意であるが、通常は、電極材料を成膜することにより、電極２，３，５を形成する。成膜にあたっては公知の各種方法を任意に用いることができ、例えば、真空蒸着法、スパッタ法、塗布法、印刷法、ゾルゲル法等を用いることができる。
さらに、成膜により電極２，３，５を形成する場合、所望の形状になるよう、必要に応じてパターニングを行なうことが望ましい。パターニングの方法も任意であり、例えば、フォトレジストのパターニングとエッチング（エッチング液によるウエットエッチングや反応性のプラズマによるドライエッチング等）とを組み合わせたフォトリソグラフィー法；インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷等の印刷法；マイクロコンタクトプリンティング法等のソフトリソグラフィーの手法などが挙げられる。また、これらの手法を複数組み合わせて用いてもよい。さらに、レーザーや電子線等のエネルギー線を照射して不要部分の電極材料を除去したり、電極材料の導電性を変化させたりすることにより、直接パターンを作製しても良い。
【００４４】
［４．絶縁体層］
ゲート電極５と、ソース電極２、ドレイン電極３及び有機半導体層４との間には、通常、絶縁体層７やエネルギー障壁を設け、ゲート電極５からソース電極２、ドレイン電極３及び有機半導体層４へ多数キャリアが出入りすることを防止する。有機半導体層４に磁場を印加するために、絶縁体層７の全体又は一部を強磁性体により形成してもよいが、ここでは、絶縁体層７を強磁性体以外の材料で形成したとして説明する。
【００４５】
有機ＦＥＴの場合、一般に、ゲート電極５と有機半導体層４とが絶縁体層７で絶縁されている構造｛Ｍｅｔａｌ−Ｉｎｓｕｌａｔｏｒ−Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ；以下適宜、「ＭＩＳ構造」と呼ぶ｝が用いられる。また、ゲート電極５の周りに絶縁体層７をパターニングして、形成することもできる。なお、本実施形態では、上記のように、ゲート電極５と有機半導体４との間に絶縁体層７を形成し、ゲート電極５から、ソース電極２、ドレイン電極３及び有機半導体層４への多数キャリアの出入りを防止している。
【００４６】
絶縁体層７には、絶縁性を有する任意の材料を用いることができる。例えば、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリビニルフェノール、ポリイミド、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、ポリスルホン、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のポリマー及びこれらを組み合わせた共重合体、二酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化チタン等の酸化物、ＳｒＴｉＯ3、ＢａＴｉＯ3等の強誘電性酸化物、窒化珪素等の窒化物、硫化物、フッ化物などの誘電体、あるいは、これら誘電体の粒子を分散させたポリマー等が挙げられる。
【００４７】
絶縁体層７の膜厚は任意であるが、必要な機能を果たせる範囲で薄いほど好ましい。通常、膜厚は１ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上であり、また、通常１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下である。
【００４８】
また、絶縁体層７を形成するにあたっては公知の各種方法を任意に用いうるが、例えば、スピンコーティングやブレードコーティングなどの塗布法、スクリーン印刷やインクジェット等の印刷法、真空蒸着法、スパッタリング法、その他、アルミニウム上のアルマイトのように金属上に酸化物膜を形成する方法等を用いることができる。
【００４９】
なお、後述するような、絶縁体層７上に有機半導体層４を形成する態様においては、両層４，７の界面で有機半導体材料分子を良好に配向させるために、絶縁体層７に所定の表面処理を行なうことができる。表面処理の手法は、基板６の表面処理と同様のものを用いることができる。
【００５０】
［４．有機半導体層］
横型ＦＥＴ１において、有機半導体層４はソース電極２からドレイン電極３へと多数キャリアが流れるチャネルを構成する部分である。本実施形態では、有機半導体層４は、単一の有機半導体材料が膜状に形成された層であるとして説明するが、２層以上の層が積層されたものとして形成してもよい。ただし、本実施形態の横型ＦＥＴ１の有機半導体層４には、ソース電極２及びドレイン電極３が形成された側の表面の、ソース電極２及びドレイン電極３の間の部分に、複数の突起１０がアレイ状に形成されたアンチドット構造１１が形成されている。
【００５１】
有機半導体層４を形成する有機半導体材料は、磁場の印加によって有機半導体層４に負性磁気抵抗を生じさせうるものであれば他に制限は無く、本発明の要旨の範囲内で公知の有機半導体材料を任意に用いることができる。
有機半導体材料の例を挙げると、（ＤＭＥＴ）ＦｅＢｒ4等のＤＭＥＴ系化合物、ナフタセン、ペンタンセン、ピレン、フラーレン等の縮合芳香族炭化水素；α−セキシチオフェン等のオリゴマー類；フタロシアニンやポルフィリン等の大環状化合物；α−セキシチオフェン、ジアルキルセキシチオフェンに代表されるチオフェン環を４個以上含むオリゴチオフェン類；チオフェン環、ベンゼン環、フルオレン環、ナフタレン環、アントラセン環、チアゾール環、チアジアゾール環、ベンゾチアゾール環を合計４個以上連結したもの；アントラジチオフェン、ジベンゾチエノビスチオフェン、α，α′−ビス（ジチエノ［３，２−ｂ′：２′，３′−ｄ］チオフェン）等の縮合チオフェン及びその誘導体；ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等の芳香族カルボン酸無水物やそのイミド化物；銅フタロシアニン、パーフルオロ銅フタロシアニン、テトラベンゾポルフィリン及びその金属塩等の大環状化合物；ポリチオフェン、ポリフルオレン、ポリチエニレンビニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリフェニレン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリンなどが挙げられる。これらの中でも特に、レジオレギュラーポリチオフェンのような自己組織化を示すものや、ポリフルオレンやその共重合体に代表される液晶性を示す高分子などが好ましい。
【００５２】
また、有機半導体材料は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
さらに、有機半導体層４には、有機半導体材料の他、特性を改善したり他の特性を付与したりするために、各種添加剤を混合してもよい。添加剤の例としては、酸化防止剤などが挙げられる。
【００５３】
また、有機半導体層４の形状も任意である。本実施形態では、基板６の上面全面を覆うように形成した有機半導体膜として形成しているとする。
さらに、有機半導体層４は本実施形態のように単一の層から形成されていてもよく、２層以上の層から形成されていてもよい。
【００５４】
有機半導体層４の膜厚は任意であるが、通常は、必要な機能を果たせる範囲で薄いほど好ましい。例えば本実施形態の横型ＦＥＴ１のように、ソース電極２とドレイン電極３とがほぼ有機半導体層４の膜面と平行に配置されている場合においては、所定以上の膜厚があれば横型ＦＥＴの特性は膜厚に依存しない一方、膜厚が厚くなると漏れ電流が増加してくる虞が大きくなるためである。有機半導体層４の膜厚の具体的な範囲を挙げると、通常１ｎｍ以上、好ましくは５ｎｍ以上、より好ましくは１０ｎｍ以上であり、また、通常１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以下、より好ましくは５００ｎｍ以下である。
【００５５】
さらに、有機半導体層４を形成する有機半導体材料のオンオフ比は任意であるが、通常は高いほど望ましい。有機半導体材料のオンオフ比は、通常８００以上、好ましくは１０００以上である。
なお、オンオフ比の測定方法に制限は無いが、例えば、以下の方法により測定することができる。ｐ型半導体の場合、ドレイン電圧（即ち、ソース電極に対するドレイン電極の電位）ＶDを−３０Ｖに固定し、ゲート電圧ＶGを−５０Ｖ，＋３０Ｖにした時のドレイン電流（即ち、ソース電極−ドレイン電極間に流れる電流）ＩD（−５０Ｖ），ＩD（＋３０Ｖ）をそれぞれ測定して、この際のＩD（−５０Ｖ）／ＩD（＋３０Ｖ）によってオンオフ比を定義する。一方、ｎ型半導体の場合、ドレイン電圧ＶDを−３０Ｖに固定し、ゲート電圧ＶGを＋５０Ｖ，−３０Ｖにした時のドレイン電流ＩD（＋５０Ｖ），ＩD（−３０Ｖ）をそれぞれ測定して、この際のＩD（＋５０Ｖ）／ＩD（−３０Ｖ）によってオンオフ比を定義する。
【００５６】
また、本実施形態の横型ＦＥＴ１において、有機半導体層４には、強磁性体で形成された電極２，３，５によって、１Ｏｅ以上の磁場が印加されている。これにより、チャネルに電流が流れる際に負性磁気抵抗が生じるようになっている。
さらに、印加された磁場の向きは、負極磁場抵抗の効果が最大となる向きに設定されている。
また、有機半導体層４表面の、ソース電極２及びドレイン電極３の間の部分には、上述したように、複数の突起１０がアレイ状に形成されたアンチドット構造１１が形成されていて、負極磁場抵抗の効果を高めることができるようになっている。
【００５７】
次に、有機半導体層４の形成方法について説明する。
有機半導体層４を形成する方法について制限は無く、公知の方法を任意に用いることができるが、例えば、スパッタリング法、真空蒸着法等の真空プロセスでの形成方法、塗布法、印刷法等の溶液プロセスでの形成方法などが挙げられる。なお、これらの有機半導体層４を形成する方法は、１種を単独で行なってもよく、２種以上の方法を適宜組み合わせて行なってもよい。
【００５８】
（真空プロセス）
以下、有機半導体材料を真空プロセスによって成膜し、有機半導体層４を得る方法について詳しく説明する。真空プロセスによる成膜では、真空又は減圧環境下、有機半導体材料を基板６に付着させることにより成膜を行なう。
例えば真空蒸着法では、有機半導体材料を真空中で加熱し、蒸発させ、蒸発した有機半導体材料を基板６に付着させることにより有機半導体層４を得る。
【００５９】
真空蒸着法では、圧力条件は通常１×１０-3Ｔｏｒｒ(１．３×１０-1Ｐａ）以下、好ましくは１×１０-6Ｔｏｒｒ(１．３×１０-4Ｐａ）以下とする。
また、基板６の温度によって有機半導体層４、ひいては横型ＦＥＴ１の特性が変化するので、基板６の温度を最適な基板温度にする。具体的には、通常０℃、好ましくは１０℃以上、また、通常２００℃以下、好ましくは５０℃以下とする。
さらに、蒸着速度は任意であるが、通常０．００１ｎｍ／ｓ以上、好ましくは０．０１ｎｍ／ｓ以上、また、通常１０ｎｍ／ｓ以下、好ましくは１ｎｍ／ｓ以下である。
【００６０】
また、例えばスパッタリング法によって有機半導体層４を得るようにしてもよい。スパッタリング法では、有機半導体材料を、加熱により蒸発させる代わりに、加速したアルゴン等のイオンを有機半導体材料ターゲットに衝突させて有機半導体材料原子を叩きだし、基板６に付着させる以外は真空蒸着法と同様にして、有機半導体層４を得る。
【００６１】
一般に、比較的低分子量の有機半導体材料を用いる場合に、このような真空プロセスが用いて好適である。また、真空プロセスには、高価な設備が必要であるものの、有機半導体層４を形成する際の成膜性が良く、均一な膜が得られやすいという利点がある。
【００６２】
（溶液プロセス）
次に、有機半導体材料を溶液プロセスによって成膜し、有機半導体層４を得る方法について詳しく説明する。
溶液プロセスによる成膜では、有機半導体材料を溶媒に溶かして溶液とし、その溶液を基板６上に塗布して有機半導体層４を得る。
有機半導体材料を溶解させる溶媒に制限は無く、有機半導体材料の種類などに応じて任意の溶媒を用いることができる。
また、塗布の方法についても制限はなく、例えば、溶液をたらすだけのキャスティング、スピンコーティング、ディップティング、ブレードコーティング、ワイヤバーコーティング、スプレーコーティング等のコーティング法（塗布法）や、インクジェット印刷、スクリーン印刷、オフセット印刷、凸版印刷等の印刷法や、マイクロコンタクトプリンティング法等のソフトリソグラフィーの手法などが挙げられる。また、これらの手法は適宜２種以上組み合わせて用いてもよい。
【００６３】
さらに、塗布に類似の技術として、水面上に形成した有機半導体材料の単分子膜を基板６に移し積層するＬａｎｇｍｕｉｒ−Ｂｌｏｄｇｅｔｔ法、液晶や融液状態の有機半導体材料を２枚の基板６で挟んだり毛管現象で基板６間に導入したりする方法なども挙げられる。
このような溶液プロセスを用いると、比較的安価な設備で、大面積の有機半導体層４を作製しやすいという利点がある。
【００６４】
また、有機半導体材料の中には、溶液プロセスにより有機半導体層４を形成する場合、有機半導体材料自体を溶媒に溶解さた溶液を基板６に塗布するほかに、有機半導体材料の前駆体を溶媒に溶解して前駆体溶液を調製し、この前駆体溶液を基板６に塗布し、基板６上で前駆体の化学構造を変化させて最終的な有機半導体材料とし、有機半導体層４を形成する方法をとることができるものもある。この方法は、特に溶媒に難溶な有機半導体材料を溶液プロセスにより膜形成して有機半導体層４を作製する際に有用である。
【００６５】
また、溶液プロセスでは、塗布工程と乾燥工程とを必要なだけ繰り返して有機半導体層４の厚さを大きくし、有機半導体層４を厚膜にすることができる。さらに、前駆体を用いて有機半導体層４を形成する場合には、前駆体溶液の塗布工程と、化学構造変化工程とを繰り返せば、前駆体と有機半導体材料との溶解性が異なることを利用して有機半導体層４が前駆体溶液に溶解しないようにしながら積層し、厚膜を形成することができる。
【００６６】
一般に、溶液プロセスによると、成膜性が高くならず、結晶性の高い有機半導体膜が得られにくいとされている。しかし、上記前駆体を用いる方法によれば、簡便な溶液プロセスで結晶性の高い特性の良い有機半導体膜が得られ、好ましい。このようにして形成された有機半導体層４は、キャリア移動度が高く、且つ、オンオフ比が高いという好ましい特性を有する。なお、上記前駆体を用いる方法は、ポルフィリン類化合物に限らず、広く有機半導体材料一般に適用しうる優れた方法である。
【００６７】
有機半導体層４には、微量の元素や原子団、分子、高分子などの不純物を含有させてもよい。このように有機半導体層４に不純物を含有させることをドーピングといい、これにより有機半導体層４の特性を変化させ好ましいものにすることができる。
不純物には、形成しようとする有機半導体層４の特性などに応じて公知のものを任意に用いることができる。具体例を挙げると、酸素、水素、塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、ＰＦ6、ＡｓＦ5、ＦｅＣｌ3等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウム、カリウム等の金属原子などが挙げられる。
【００６８】
ドーピングを行なう方法も任意であるが、例えば、有機半導体層４を不純物のガスに接触させたり、不純物の溶液に浸したり、電気化学的な処理をすることにより行なうことができる。また、ドーピングは有機半導体層４の形成後でなくても、有機半導体層４形成前の有機半導体材料合成時に不純物を混合することなどにより行なうことができる。また、溶液プロセスにより有機半導体層４を形成する場合は、有機半導体材料や前駆体の溶液に不純物を混合したり、前駆体膜の段階で不純物のガスや溶液を用いることにより、ドーピングを行なうことが可能である。また、真空プロセスにより有機半導体層４を形成する場合は、蒸着時に不純物を共蒸着したり、真空プロセスの雰囲気に不純物を混合したり、さらには不純物のイオンを真空中で加速して有機半導体層４に衝突させたりすることでドーピングを行なうことも可能である。
ドーピングの効果としては、多数キャリア密度の増加あるいは減少による電気伝導度の変化、多数キャリアの極性（ｐ型またはｎ型）の変化、Ｆｅｒｍｉ準位の変化等が挙げられる。
【００６９】
このように作製された有機半導体層４は、後処理により、さらに特性を改良することが可能である。例えば、加熱処理により、成膜時に生じた有機半導体層４中の歪みを緩和することができ、特性の向上を図ることができる。また、酸素や水素等の酸化性あるいは還元性の気体や液体にさらすことにより、酸化あるいは還元による特性変化を誘起することもできる。これは、例えば、有機半導体層４中のキャリア密度の増加、あるいは減少の目的に利用される。
【００７０】
また、アンチドット構造１１の形成方法も任意であり、例えば、ＲＩＥ（反応性イオンエッチング）などによるリソグラフィーや、また、近年では、マスクとＭＢＥ（分子線エピタキシャル成長）とを併用することによる選択成長などにより形成することができる。
【００７１】
［６．その他の層］
本実施形態の横型ＦＥＴ１には設けていないが、横型ＦＥＴ１などの有機ＦＥＴには、各層（ソース電極、ドレイン電極、有機半導体層、ゲート電極及び絶縁体層）２〜７のあいだや素子１の外面に、必要に応じて他の層を設けることが出来る。
例えば、有機半導体層４上に直接または他の層を介して、保護層を形成すると、湿度などの外気の影響を最小限にできる利点がある。また、保護層により有機ＦＥＴのオンオフ比を向上させる等、電気的特性を安定化できる利点もある。
【００７２】
保護層の材料は特に限定されず目的に応じて任意の材料を用いることができるが、例えば、エポキシ樹脂、ポリメチルメタクリレート等のアクリル樹脂、ポリウレタン、ポリイミド、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、ポリオレフィン等の各種樹脂や、酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化珪素等、無機酸化膜や窒化膜等の誘電体などが好ましく挙げられる。これらの中でも特に、酸素や水分の透過率や吸水率が小さい樹脂（ポリマー）を用いることが好ましい。
【００７３】
保護層を成膜する方法について制限は無く、公知の各種方法を任意に用いうるが、保護層が樹脂からなる場合は、例えば、樹脂溶液を塗布後乾燥させて樹脂膜とする方法、樹脂モノマーを塗布あるいは蒸着したのち重合する方法などが挙げられる。また、成膜後に適宜後処理を行なってもよく、例えば、成膜後に架橋処理を行なってもよい。また、例えば、保護層が無機物からなる場合は、例えば、スパッタリング法、蒸着法等の真空プロセスでの形成方法や、ゾルゲル法に代表される溶液プロセスでの形成方法を用いることができる。
【００７４】
また、例えば、有機半導体層４に磁場を印加するため、横型ＦＥＴ１表面や上記各層２〜７間に、強磁性体で形成した層（以下適宜「強磁性体層」という）を形成してもよい。この場合、強磁性体層は任意の強磁性体により形成することができ、その具体例としては、上記にて例示した強磁性体が挙げられる。
また、強磁性体層の形成方法は任意であるが、例えば、保護層と同様の方法により形成することができる。
【００７５】
また、ソース電極２、ドレイン電極３及びゲート電極５に連結された配線（図示略）の素材は任意であるが、通常は、ソース電極２、ドレイン電極３及びゲート電極５とほぼ同様の強磁性体以外の材料により作製される。
【００７６】
さらに、有機ＦＥＴを構成する材料、特に、有機半導体層４に用いられる有機半導体材料の中には光を吸収して電荷を発生するものがあるため、必要であればトランジスタ部分を遮光することが好ましい。これは、例えば、所望の領域に光の透過率の小さいパターン（いわゆるブラックマトリクス）を形成することで実現される。このパターンには、クロムやアルミニウム、銀、金等の金属の膜、カーボンブラック等の顔料を分散した樹脂膜、有機色素の膜等が用いられる。
【００７７】
［７．作用効果］
本発明の一実施形態としての横型ＦＥＴ１は以上のように構成されているので、使用時には、ソース電極２からドレイン電極３に電流を流すように電圧を印加し、ゲート電極５に印加する入力電圧によりソース電極２及びドレイン電極３間の電流を制御する。
この際、電極２，３，５が強磁性体で形成され、有機半導体層４に磁場が印加されるようになっているため、有機半導体層４では負性磁気抵抗が生じる。これにより、ソース電極２及びドレイン電極３間の電気抵抗が低下し、有機半導体層４に形成されるチャネルを流れる多数キャリアの移動度が向上するため、横型ＦＥＴ１の高速スイッチング特性を高めることができる。また、本実施形態のように負性磁気抵抗を利用すれば、有機半導体層４と他のコンポーネント２，３，５〜７との組み合わせの最適化を行なう必要が無い。
【００７８】
さらに、有機半導体層４にアンチドット構造１１を形成したため、負性磁気抵抗の効果をより高めることができる。したがって、有機半導体層４に形成されるチャネルを流れる多数キャリアの移動度をより向上することができるため、横型ＦＥＴ１の高速スイッチング特性を更に高めることが可能となる。
【００７９】
［８．その他］
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は以上の実施形態に制限されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、任意に変形して実施することができる。
【００８０】
例えば、基板６や絶縁体層７などを強磁性体で形成してもよい。なお、上記のように、ここでいう強磁性体には自発磁化を有する物質を非磁性マトリクス内に分散させた物も含める。このような場合、具体的には、基板６や絶縁体層７などの全体を強磁性体で形成したり、その一部を強磁性体により形成したりすればよい。
【００８１】
また、使用時には、横型ＦＥＴ１の外部に磁場を漏らさないようにするためにシールドを設けてもよい。電子デバイスなどの中には磁場があると使用上好ましくないものもあるが、シールドを設けることにより、そのような電子デバイスとともに横型ＦＥＴ１等の本発明の有機ＦＥＴを使用することができるようになる。
さらに、アンチドット構造１１は上記実施形態のような突起状以外にも、上記のようにくぼみ状に形成してもよく、突起状及びくぼみ状の両方を形成してもよい。
【００８２】
また、横型ＦＥＴ１の構成は上記実施形態で説明したものに限定されず、各層２〜７の配置等は任意に設定することができる。例えば、図３（ａ）に示すように、基板６の上にゲート電極５、絶縁体層７、ソース電極２及びドレイン電極３、及び有機半導体層４の順に配置してもよく、また、図３（ｂ）に示すように、基板６の上にゲート電極５、絶縁体層７、有機半導体層４、及びソース電極２及びドレイン電極３の順に配置してもよい。さらに、図３（ｃ）に示すように、基板６の上にソース電極２及びドレイン電極３、有機半導体層４、絶縁体層７、及びゲート電極５の順に配置してもよく、また、図３（ｄ）に示すように、基板６の上に有機半導体層４、ソース電極２及びドレイン電極３、絶縁体層７、及びゲート電極５の順に配置してもよい。このような横型ＦＥＴ１においても、有機半導体層４に磁場を印加することで、負性磁気抵抗を生じさせ、高速スイッチング特性を向上させることができる。ただし、図３（ａ）〜（ｄ）において、図１，２で用いた符号と同様の符号で示すものは、同様のものを表わす。なお、横型ＦＥＴ１は、基板６と平行方向に電流が流れるため、横型ＦＥＴと呼ばれている。
【００８３】
さらに、例えば、本発明はソース電極２、ドレイン電極３、ゲート電極５及びチャネルを備え、チャネルとして有機半導体層４を有するものであれば、横型ＦＥＴ１以外の任意の有機ＦＥＴに用いることができる。たとえば、静電誘導トランジスタ（以下適宜「ＳＩＴ」という）に用いることができる。
【００８４】
以下、ＳＩＴの構造を説明する。
横型ＦＥＴ１ではソース電極２及びドレイン電極３が基板６上に並べて配置され、電流の流れる方向がゲート電極５により誘起される電場に垂直方向であるのに対し、ＳＩＴではソース電極２とドレイン電極３との間の適当な位置にゲート電極５がグリッド状に配置され、電流の方向がゲート電極５により誘起される電場に平行方向である点を特徴とする。
【００８５】
図４はＳＩＴの構成の一例の要部を示す断面図である。ＳＩＴ１２は、基板６上にソース電極２、有機半導体層４及びドレイン電極３がこの順に積層され、有機半導体層４中のソース電極２とドレイン電極３との間に、絶縁体層７により有機半導体層４から絶縁されたゲート電極５が設けられている。ただし、図４において図１〜３で用いた符号と同様の符号で示すものは、同様のものを表わす。
【００８６】
ＳＩＴ１２において、ソース電極２、ドレイン電極３、有機半導体層４、基板６及び絶縁体層７は、上記実施形態で説明したのと同様の構成となっている。
また、ゲート電極５は、その電極材料及び形成方法は上記実施形態と同様であるが、その形状は、多数キャリアがゲート電極５間を図４に矢印で示すように通り抜けるために網目状、縞状、格子状等のように所定の間隔を有する形状に設けられている。さらに、ゲート電極５の間隔の大きさは任意であるが、通常は、ソース電極２とドレイン電極３との距離（有機半導体層４の厚さに相当）よりも小さいことが好ましい。また、ゲート電極５の厚さは通常１０ｎｍ以上、好ましくは２０ｎｍ以上、また、通常１０μｍ以下、好ましくは１μｍ以下である。
【００８７】
上記の構成により、ＳＩＴ１２においても、磁場の印加により有機半導体層４に負性磁気抵抗を生じさせることができ、高速スイッチング特性を向上させることが可能となる。また、ＳＩＴ１２によれば、多数キャリアの流れが平面状に広がるので、一度に大量の多数キャリアをソース電極２からドレイン電極３へ流れさせることができる。さらに、ソース電極２とドレイン電極３とが縦に配されているので、電極２，３間の距離を小さくできるため応答が高速である。したがって、ＳＩＴ１２は大電流を流したり、高速のスイッチングを行なったりする用途に好ましく適用される。
なお、ＳＩＴ１２においても、各層２〜７の間やＳＩＴ１２外面には、必要に応じて他の層を設けてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明の有機電界効果トランジスタは例えば電子デバイスを用いる広い産業分野において使用することができ、具体例としては、液晶表示素子、高分子分散型液晶表示素子、電子ペーパー、有機ＬＥＤ表示素子、電気泳動表示素子、無機ＥＬ表示素子、エレクトロクロミック素子等のディスプレイのアクティブマトリクスとして用いることができる他、ＩＣタグ、ＩＣチップ、センサーなどにも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の一実施形態としての横型ＦＥＴの要部を模式的に示す断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の一実施形態としての横型ＦＥＴについて説明するため、その要部を上方から見た模式的な図、（ｂ）はその変形例を模式的に示す図であり、いずれもゲート電極５と絶縁体層７については仮想線で示している。
【図３】（ａ）〜（ｄ）はいずれも、本発明の別の実施形態としての横型ＦＥＴの要部を模式的に示す断面図である。
【図４】本発明の別の実施形態としてのＳＩＴの要部を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１  横型ＦＥＴ（有機ＦＥＴ）
２  ソース電極
３  ドレイン電極
４  有機半導体層
５  ゲート電極
６  基板
７  絶縁体層
８  線分
９  中点
１０  突起
１１  アンチドット構造
１２  ＳＩＴ
【図１】
2005277203.tif 000003
【図２】
2005277203.tif 000004
【図３】
2005277203.tif 000005
【図４】
2005277203.tif 000006