(57)【要約】【課題】  高い電界効果移動度を示す電界効果型トランジスタを提供する。【解決手段】  有機半導体層を有する電界効果型トランジスタであって、該有機半導体層が少なくともテトラベンゾ銅ポルフィリン結晶を含み、かつＣｕＫαＸ線回折におけるブラッグ角（２θ）８．４°±０．２°、１０．２±０．２°、１１．８°±０．２°、１６．９°±０．２°の少なくとも２つ以上においてピークを有する電界効果型トランジスタ。テトラベンゾ銅ポルフィリン結晶が下記一般式（１）で表される化合物からなる。【化４】2005079204.tif 000014（Ｒ2 は水素原子、ハロゲン原子、水酸基、または炭素数１以上１２以下のアルキル基、オキシアルキル基、チオアルキル基、アルキルエステル基、Ｒ3 は水素原子またはアリール基）【選択図】        なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機半導体層を有する電界効果型トランジスタであって、該有機半導体層が少なくともテトラベンゾ銅ポルフィリン結晶を含み、かつＣｕＫαＸ線回折におけるブラッグ角（２θ）８．４°±０．２°、１０．２±０．２°、１１．８°±０．２°、１６．９°±０．２°の少なくとも２つ以上においてピークを有することを特徴とする電界効果型トランジスタ。
【請求項２】
前記テトラベンゾ銅ポルフィリン結晶が下記一般式（１）で表される化合物からなることを特徴とする請求項１記載の電界効果型トランジスタ。
【化１】
2005079204.tif 000011
（式中、Ｒ2 はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、または炭素数１以上１２以下のアルキル基、オキシアルキル基、チオアルキル基、アルキルエステル基より選ばれる少なくとも１種を示し、Ｒ3 は水素原子またはアリール基より選ばれる少なくとも１種を示す。）
【請求項３】
前記テトラベンゾ銅ポルフィリン結晶が下記一般式（２）で表される化合物の加熱により得られることを特徴とする請求項１または２記載の電界効果型トランジスタ。
【化２】
2005079204.tif 000012
（式中、Ｒ1 およびＲ2 はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、または炭素数１以上１２以下のアルキル基、オキシアルキル基、チオアルキル基、アルキルエステル基より選ばれる少なくとも１種を示し、Ｒ3 は水素原子またはアリール基より選ばれる少なくとも１種を示す。）
【請求項４】
有機半導体層を有する電界効果型トランジスタの製造方法であって、少なくともテトラベンゾ銅ポルフィリン結晶を含み、かつＣｕＫαＸ線回折におけるブラッグ角（２θ）８．４°±０．２°、１０．２±０．２°、１１．８°±０．２°、１６．９°±０．２°の少なくとも２つ以上においてピークを有する有機半導体層を形成する工程を有し、該有機半導体層を形成する工程が下記一般式（２）で表される化合物からなる薄膜を加熱してテトラベンゾ銅ポルフィリン結晶を生成することにより行われることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法。
【化３】
2005079204.tif 000013
（式中、Ｒ1 およびＲ2 はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、または炭素数１以上１２以下のアルキル基、オキシアルキル基、チオアルキル基、アルキルエステル基より選ばれる少なくとも１種を示し、Ｒ3 は水素原子またはアリール基より選ばれる少なくとも１種を示す。）
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テトラベンゾ銅ポルフィリン結晶を用いた有機半導体層を有する電界効果型トランジスタおよび該電界効果型トランジスタの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機半導体化合物の非線形光学特性、導電性、半導電性が有機エレクトロニクス、光エレクトロニクス分野において注目され、各種デバイス開発が盛んに行われてきた。
さらに近年になって半導体層に有機半導体化合物を用いた電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ；Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）素子が注目されるようになると、有機半導体化合物がシリコンなどの無機系の材料に比較して柔軟な膜性を示すためプラスチックを基材としたフレキシブルな素子作製に適していると考えられるようになった。
【０００３】
有機半導体化合物の代表例がフタロシアニン系化合物やポリアセン類である。それらの化合物を有機材料としてデバイス化する場合に必要となる非線形光学特性、導電性、半導電性などの特性は材料の純度のみでなく結晶性や配向性に大きく依存することが知られている。しかし、前述のフタロシアニン系化合物やポリアセン類などπ共役系が拡張された多くの化合物が溶媒不溶、大気中で酸化を受けやすいなどの理由で高純度化が困難であった。また高い配向性を有する結晶化膜を得るために真空蒸着を行うなど製膜に大規模な装置を必要とした。
【０００４】
例えば、有機半導体化合物の代表例であるペンタセンなどは結晶性が高く溶媒に不溶なため、真空蒸着によってのみ基板上に膜作成が可能であった。
一方、有機溶媒に可溶な有機半導体の溶液からスピンコートなどの塗布で薄膜を形成することでより簡便にＦＥＴが作製されている。このような例としては、π−共役系高分子を半導体層に使用されたものがある（非特許文献１参照）。π−共役系高分子の場合、分子鎖の配列状態が電気伝導特性に大きな影響を及ぼすことが知られているが、同様にπ−共役系高分子電界効果型トランジスタの電界効果移動度が半導体層中における分子鎖の配列状態に大きく依存することが報告されている（非特許文献２参照）。
【０００５】
しかしながら、π−共役系高分子の分子鎖の配列は溶液を塗布して乾燥するまでの間に行われるため、環境の変化や塗布方法の違いによって分子鎖の配列状態が大きく変化する可能性があった。そこで、ペンタセンの可溶性前駆体薄膜を塗布で形成し、熱処理によってペンタセンに変換した膜を用いたＦＥＴも報告されている（非特許文献３参照）。この場合、ペンタセンへの変換に高温処理が必要であったり、質量が大きい脱離成分を減圧によって取り除かなければならなかった。
【非特許文献１】「Ｊａｐａｎｅｓｅ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｃｓ」応用物理学会、第３０巻、ｐ．５９６−５９８、１９９１年
【非特許文献２】「Ｎａｔｕｒｅ」Ｎａｔｕｒｅ  Ｐｕｂｌｉｓｈｉｎｇ  Ｇｒｏｕｐ、第４０１巻、ｐ．６８５−６８７、１９９９年
【非特許文献３】「Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ」ＷＩＬＬＥＹ−ＶＣＨ  Ｖｅｒｌａｇ  ＧｍｂＨ、第１１巻、ｐ．４８０−４８３、１９９９年
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上述べたように従来、有機半導体化合物を用いたＦＥＴ素子は真空製膜などの煩雑な工程が必要であるか、もしくは環境の影響を受け易いなどの問題があった。
本発明の目的は、この背景技術の問題を解決するためになされたもので、従来の方法に比べはるかに簡便な方法で製造でき、且つ高い電界効果移動度を示す電界効果型トランジスタ、および該電界効果型トランジスタの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明は、有機半導体層を有する電界効果型トランジスタであって、該有機半導体層が少なくともテトラベンゾ銅ポルフィリン結晶を含み、かつＣｕＫαＸ線回折におけるブラッグ角（２θ）８．４°±０．２°、１０．２±０．２°、１１．８°±０．２°、１６．９°±０．２°の少なくとも２つ以上においてピークを有することを特徴とする電界効果型トランジスタである。
【０００８】
また、前記テトラベンゾ銅ポルフィリン結晶が下記一般式（１）で表される化合物からなることを特徴とする。
【０００９】
【化４】
2005079204.tif 000002
【００１０】
（式中、Ｒ2 はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、または炭素数１以上１２以下のアルキル基、オキシアルキル基、チオアルキル基、アルキルエステル基より選ばれる少なくとも１種を示し、Ｒ3 は水素原子またはアリール基より選ばれる少なくとも１種を示す。）
また、前記テトラベンゾ銅ポルフィリン結晶が下記一般式（２）で表される化合物の加熱により得られることを特徴とする。
【００１１】
【化５】
2005079204.tif 000003
【００１２】
（式中、Ｒ1 およびＲ2 はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、または炭素数１以上１２以下のアルキル基、オキシアルキル基、チオアルキル基、アルキルエステル基より選ばれる少なくとも１種を示し、Ｒ3 は水素原子またはアリール基より選ばれる少なくとも１種を示す。）
前記一般式（２）で表される化合物において、ビシクロ環の二重結合がポルフィリン環平面の上にあるか下にあるかで異性体が８種類存在するが、それらの混合比は任意である。
【００１３】
また、本発明は、有機半導体層を有する電界効果型トランジスタの製造方法であって、少なくともテトラベンゾ銅ポルフィリン結晶を含み、かつＣｕＫαＸ線回折におけるブラッグ角（２θ）８．４°±０．２°、１０．２±０．２°、１１．８°±０．２°、１６．９°±０．２°の少なくとも２つ以上においてピークを有する有機半導体層を形成する工程を有し、該有機半導体層を形成する工程が前記一般式（２）で表される化合物からなる薄膜を加熱してテトラベンゾ銅ポルフィリン結晶を生成することにより行われることを特徴とする電界効果型トランジスタの製造方法である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、電界効果移動度が大きい電界効果型トランジスタを提供することができる。
また、本発明によれば、従来の方法に比べはるかに簡便な方法で有機半導体層を形成でき、かつ電界効果移動度が大きい電界効果型トランジスタの製造方法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】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
本発明の電界効果型トランジスタは、少なくともテトラベンゾ銅ポルフィリン結晶を含み、ＣｕＫαＸ線回折におけるブラッグ角（２θ）８．４°±０．２°、１０．２±０．２°、１１．８°±０．２°、１６．９°±０．２°の少なくとも２つ以上においてピークを有する有機半導体層を用いることを特徴とするものである。
【００１６】
前記テトラベンゾ銅ポルフィリンは、下記の一般式（１）で表される構造を有し、下記の一般式（２）で表される化合物の加熱により得ることができる。
【００１７】
【化６】
2005079204.tif 000004
【００１８】
（式中、Ｒ2 はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、または炭素数１以上１２以下のアルキル基、オキシアルキル基、チオアルキル基、アルキルエステル基より選ばれる少なくとも１種を示し、Ｒ3 は水素原子またはアリール基より選ばれる少なくとも１種を示す。）
【００１９】
【化７】
2005079204.tif 000005
【００２０】
（式中、Ｒ1 およびＲ2 はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、または炭素数１以上１２以下のアルキル基、オキシアルキル基、チオアルキル基、アルキルエステル基より選ばれる少なくとも１種を示し、Ｒ3 は水素原子またはアリール基より選ばれる少なくとも１種を示す。）
【００２１】
前記一般式（２）で表される化合物において、ビシクロ環の二重結合がポルフィリン環平面の上にあるか下にあるかで異性体が８種類存在するが、それらの混合比は任意である。
この、少なくともテトラベンゾ銅ポルフィリン結晶を含み、ＣｕＫαＸ線回折におけるブラッグ角（２θ）８．４°±０．２°、１０．２±０．２°、１１．８°±０．２°、１６．９°±０．２°の少なくとも２つ以上においてピークを有する有機半導体層を用いた電界効果型トランジスタは、従来の方法に比べて簡便な方法で製造でき且つ、高い移動度を示す。
【００２２】
本発明のＸ線回折測定はＣｕＫα線を用い、次の条件で行った。
試料：テトラベンゾ銅ポルフィリン結晶を含む薄膜を、実施例に記す方法で基板に形成して調製
使用機：理学電機社製ＲＡＤ−ＲＸ広角Ｘ線回折装置
Ｘ線管球：Ｃｕ
管電圧：５０ＫＶ
管電流：１５０ｍＡ
スキャン方法：２θ／θスキャン
サンプリング間隔：０．０２ｄｅｇ．
積算時間：１ｓ
積算回数：１４回
測定温度：室温（２０℃）
【００２３】
本発明をさらに詳細に説明する。
本発明においては、前記一般式（２）で表されるビシクロポルフィリン化合物（以下、ビシクロ体と記す）のビシクロオクタエン環に結合した置換基Ｒ1 は、熱処理によって一般式（１）で表されるテトラベンゾポルフィリン化合物（以下、ベンゾ体と記す）に変換される時にＲ1 −ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ1 となって脱離する。そのためＲ1 はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、または炭素数１以上１２以下のアルキル基、オキシアルキル基、チオアルキル基、アルキルエステル基より選ばれる少なくとも１種であれば良く、それらの２種以上が組み合わされていても良い。炭素数が１２を越えると脱離成分の分子量が増して、ベンゾ体膜中に脱離成分が残存して十分な半導体特性が得られない。最も好ましくはＲ1 が水素原子である。
【００２４】
一般式（２）で表されるビシクロ体の置換基Ｒ2 は、熱処理後に得られる一般式（１）で表されるベンゾ体にも置換基として残る。そのため置換基Ｒ2 はベンゾ体の配向に影響を与える。Ｒ2 はそれぞれ独立して水素原子、ハロゲン原子、水酸基、または炭素数１以上１２以下のアルキル基、オキシアルキル基、チオアルキル基、アルキルエステル基より選ばれる少なくとも１種であれば良く、それらの２種以上が組み合わされていても良い。Ｒ2 の炭素数が１２を越えると分子全体に対するポルフィリン環の存在率が下がるためポルフィリン環同士が配向し難くなり十分な半導体特性が得られない。最も好ましくはＲ2 が水素原子であり、ポルフィリン環同士のスタッキングがより起こりやすく膜の結晶性が向上する。
【００２５】
有機半導体層の作製法としては、ビシクロ体を有機溶媒に溶解させてから基材に塗布し、その後に加熱することでベンゾ体の結晶化膜を得る方法が好ましい。
ビシクロ体を溶解するために用いられる有機溶媒はビシクロ体が反応したり、析出しなければ特に限定されない。また、２種以上の有機溶媒を混合して用いても良い。塗膜表面の平滑性や膜厚の均一性を考慮に入れるとハロゲン溶媒を使用することが好ましい。ハロゲン溶媒の例としては、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロエチレンなどが挙げられる。溶液の濃度は所望の膜厚によって任意に調節されるが、好ましくは０．０１〜５重量％である。
【００２６】
塗布方法としては、スピンコート法、ディッピング法、滴下法、オフセットあるいはスクリーンなどの印刷法、インクジェット法などが挙げられる。また、半導体層中に極力ゴミなどを混入させないために事前にメンブランフィルタで濾過することが望ましい。なぜならば、不溶分や外部からのゴミの混入は均一な配向を妨げ、オフ電流の増加やオン／オフ比の低下を引き起こすからである。また、ベンゾ体の塗膜は１３０℃以下で予備乾燥することもできる。
【００２７】
塗布形成されたビシクロ体の膜は加熱によってレトロディールスアルダー反応を引き起こし、Ｒ1 −ＣＨ＝ＣＨ−Ｒ1 の脱離を伴うベンゾ体への変換が起こる。ベンゾ体の生成と同時にポルフィリン環同士のスタッキングによる結晶生長を引き起こし、ベンゾ体の結晶化膜が得られる。また、脱離反応は１５０℃以上で起こるが、より高い電界効果移動度を得るための加熱温度としては１７０〜２８０℃、好ましくは２００〜２３０℃の範囲が望ましい。１７０℃未満では結晶生長が十分な結晶化膜が得られず、２８０℃を越えると急激な膜収縮のためにクラックが発生する。
【００２８】
加熱はホットプレート上、熱風循環型オーブンや真空オーブン中で行われるが、均一配向を得るためにはホットプレート上で瞬時に加熱する方法が好ましい。
また、より高い結晶性を得るためには加熱前の塗膜を布などで軽く擦るラビング処理を行うことが好ましい。ラビング処理に使用する布はレーヨン、木綿、絹などが挙げられるが、これらに限定されない。
【００２９】
これらの操作によって得られるベンゾ体の配向膜を用いた有機半導体層の平均膜厚は１０〜２００ｎｍ、好ましくは２０〜１００ｎｍである。ここで言う平均膜厚とは表面粗さ計や段差計などで測定した膜厚の平均値である。
【００３０】
図４および図５は本発明の電界効果型トランジスタの一部を拡大して示す模式図である。本発明の電界効果型トランジスタは、ゲート電極１とゲート絶縁層２とソース電極３とドレイン電極４と有機半導体層５から構成される。
【００３１】
ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極としては、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、およびこれらの合金や、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および有機半導体、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等が挙げられる。電極の作製方法としてはスパッタ法、蒸着法、溶液やペーストからの印刷法、インクジェット法などが挙げられる。また、電極材料としては、上に挙げた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。
【００３２】
ゲート絶縁層としては、ビシクロ体の溶液が均一に塗布できるものであれば何でもよいが、誘電率が高く、導電率が低いものが好ましい。例としては、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化タンタルなどの無機酸化物や窒化物、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリイミド、ポリエーテル、シロキサン含有ポリマー等の有機高分子が挙げられる。また、上記絶縁材料の中でも、表面の平滑性の高いものが好ましい。
【００３３】
ビシクロ体の溶液の絶縁層上での塗膜均一性を向上させたり、加熱によりベンゾ体の膜の配向を均一にするために、絶縁層表面のみを改質することもできる。その方法としてはオゾン、プラズマ、ヘキサメチルジシラザンガスを用いた乾式処理や、有機溶剤にテトラアルコキシシラン、トリクロロシラン、界面活性剤などを溶解した溶液を用いた湿式処理などが挙げられる。
【００３４】
本発明における電界効果型トランジスタ構造はトップコンタクト電極型、ボトムコンタクト電極型のいずれでも良い。また薄膜型に限定されるものではなく、立体型でもよい。
【実施例１】
【００３５】
以下に合成例および実施例を示すが、本発明はそれらの実施例に限られるものではない。
（合成例１）
ビシクロ体の合成
工程（１）
１，３−シクロヘキサジエン３．１６ｇ（３９．５ｍｍｏｌ）、トランス−１，２−ビス（フェニルスルフォニル）エチレン１０．５ｇ（３４．１ｍｍｏｌ）、トルエン２００ｍｌの混合液を７時間還流させた後、冷却、減圧下濃縮することにより反応混合物を得た。この反応粗生成物を再結晶（クロロホルム／ヘキサン）することにより５，６−ビス（フェニルスルフォニル）−ビシクロ［２，２，２］オクタ−２−エン（１３．８ｇ、３５．６ｍｍｏｌ、収率９０％）が得らた。
【００３６】
工程（２）
得られた５，６−ビス（フェニルスルフォニル）−ビシクロ［２，２，２］オクタ−２−エン７．７６ｇ（２０ｍｍｏｌ）、無水テトラヒドロフラン５０ｍｌの混合液の反応系を窒素置換し、イソシアノ酢酸エチル２．４２５ｍｌ（２２ｍｍｏｌ）を加え０℃に冷却した。カリウムｔ−ブトキシド（５０ｍｌ／１ＭＴＨＦ溶液）を２時間かけて滴下した後、室温で３時間攪拌した。反応終了後、希塩酸を加えてから反応混合物を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、蒸留水、飽和食塩水の順で洗浄し無水硫酸ナトリウムで乾燥した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー（クロロホルム）で精製し、エチル−４，７−ジヒドロ−４，７−エタノ−２Ｈ−イソインドール−１−カルボキシレートを得た（３．５ｇ、１６ｍｍｏｌ、収率８０％）。
【００３７】
工程（３）
アルゴン雰囲気下、得られたエチル−４，７−ジヒドロ−４，７−エタノ−２Ｈ−イソインドール−１−カルボキシレート０．４２ｇ（１．９２ｍｍｏｌ）、無水ＴＨＦ５０ｍｌの混合溶液を０℃まで冷却し、水素化リチウムアルミニウム粉０．２２８ｇ（６ｍｍｏｌ）を加え、２時間攪拌した。その後、ＴＨＦを除去し、クロロホルムで抽出し、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、蒸留水、飽和食塩水の順で洗浄し無水硫酸ナトリウムで乾燥した。この反応溶液を濾過、アルゴン置換、遮光し、ｐ−トルエンスルホン酸１０ｍｇを加え１２時間室温で攪拌した。さらにｐ−クロラニル０．１１ｇを加え１２時間室温で攪拌した。飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、蒸留水、飽和食塩水の順で洗浄し無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶液を濃縮後、アルミナカラムクロマトグラフィー（クロロホルム）と再結晶（クロロホルム／メタノール）により下記の構造式（３）で表わされる無金属ビシクロ体（ビシクロポルフィリン）を得た（０．０６０ｇ、０．０９７ｍｍｏｌ、収率２０％）。
【００３８】
【化８】
2005079204.tif 000006
【００３９】
工程（４）  
ビシクロポルフィリン０．０２ｇ（０．０３２ｍｍｏｌ）と酢酸銅（ＩＩ）一水和物０．０１９ｇ（０．１ｍｍｏｌ）のクロロホルム３０ｍｌ−メタノール３ｍｌ溶液を室温で３時間攪拌した。反応溶液を蒸留水と飽和食塩水とで洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶液を濃縮後、クロロホルム／メタノールで再結晶し、下記の構造式（４）で表わされるビシクロ体（ビシクロポルフィリン銅錯体）を得た（０．０２２ｇ，収率１００％）。
【００４０】
【化９】
2005079204.tif 000007
【００４１】
実施例１
図４に本実施例におけるボトム電極型電界効果型トランジスタの構造を示す。
まず、ハイドープＮ型のシリコン基板をゲート電極１とした。シリコン基板表層を熱酸化して得られる５０００Åの酸化シリコン膜を絶縁層２とした。その上にクロム、金の順に蒸着を行い、通常の光リソグラフィー技術でソース電極３、ドレイン電極４を形成した。続いて、基板をオゾンで処理することにより表面処理をした後、この基板上に合成例１で合成したビシクロ体の１重量％クロロホルム溶液からスピンコート法により塗膜を形成した。さらに基板を２２０℃で加熱して、下記の構造式（５）で表わされるベンゾ体からなる有機半導体層５を形成した。有機半導体層の平均膜厚は５０ｎｍであった。
【００４２】
【化１０】
2005079204.tif 000008
【００４３】
以上の手順でチャネル長Ｌ＝５０μｍ、チャネル幅Ｗ＝１０ｍｍの電界効果型トランジスタを作成した。作成したトランジスタのＶd −Ｉd 、Ｖg −Ｉd 曲線をＡｇｉｌｅｎｔ社（製）のパラメーターアナライザー４１５６Ｃ（商品名）を用いて測定し、図３のような結果を得た。
【００４４】
移動度μ（ｃｍ2 ／Ｖｓ）は以下の式（１）に従って算出した。
【００４５】
【数１】
2005079204.tif 000009
【００４６】
ここで、Ｃｉはゲート絶縁膜の単位面積あたりの静電容量（Ｆ／ｃｍ2）、Ｗ、Ｌはそれぞれ実施例で示したチャネル幅（ｍｍ）、チャネル長（μｍ）である。またＩd 、Ｖg 、Ｖthはそれぞれドレイン電流（Ａ）、ゲート電圧（Ｖ）、しきい値電圧（Ｖ）である。
【００４７】
結果を表１に示す。また前述の条件で作製したトランジスタ基板のＣｕＫαＸ線回折を行った。結果を図１に示す。
さらに石英基板上に上述した条件でベンゾ体を作製し、同じくＣｕＫαＸ線回折を行った。その結果を図２に示す。
【実施例２】
【００４８】
チャネル長Ｌ＝５０μｍ  、チャネル幅Ｗ＝２ｍｍに変更した以外は実施例１と同様の操作で行った。結果を表１に示す。また、実施例１の条件でＣｕＫαＸ線回折を行い、同様の回折を得た。
【実施例３】
【００４９】
以下に記述するようにトップ電極型電界効果型トランジスタの構造に変更した以外は実施例１と同様の操作で行った。
図５にトップ電極型電界効果型トランジスタの構造を示す。
【００５０】
まず、ハイドープＮ型のシリコン基板をゲート電極１とした。シリコン基板表層を熱酸化して得られる５０００Åの酸化シリコン膜をゲート絶縁層２とした。続いて、基板をオゾンで処理することにより表面処理をした後、合成例１で合成したビシクロ体の１重量％クロロホルム溶液からスピンコート法により塗膜を形成した。さらに基板を２２０℃で加熱してベンゾ体からなる有機半導体層５を形成した。この基板上に有機半導体層の平均膜厚は５０ｎｍであった。その上にクロム、金の順に蒸着を行い、通常の光リソグラフィー技術にてチャネル長Ｌ＝５０μｍ、チャネル幅Ｗ＝１０ｍｍのソース電極３、ドレイン電極４を形成した。結果を表１に示す。また、実施例１の条件でＣｕＫαＸ線回折を行い、同様の回折を得た。
【実施例４】
【００５１】
チャネル長Ｌ＝５０μｍ  、チャネル幅Ｗ＝２ｍｍに変更した以外は実施例３と同様の操作で行った。結果を表１に示す。また、実施例１の条件でＣｕＫαＸ線回折を行い、同様の回折を得た。
【００５２】
【表１】
2005079204.tif 000010
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明の電界効果型トランジスタは、電界効果移動度が大きいために、有機エレクトロニクス、光エレクトロニクス分野における各種デバイスに利用することができる。
また、本発明の電界効果型トランジスタの製造方法は、従来の方法に比べはるかに簡便な方法で有機半導体層を形成でき、かつ電界効果移動度が大きい電界効果型トランジスタの製造に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例１で得られたトランジスタ基板上のＸ線回折図である。
【図２】本発明の実施例１で得られた石英基板上のＸ線回折図である。
【図３】本発明の実施例１における電界効果型トランジスタの電気特性を示す図である。
【図４】本発明の電界効果型トランジスタの一部を拡大して示す模式図である。
【図５】本発明の電界効果型トランジスタの一部を拡大して示す模式図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  ゲート電極
２  絶縁層
３  ソース電極
４  ドレイン電極
５  有機半導体層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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