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JP5160078B2 - Field effect transistor - Google Patents

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JP5160078B2
JP5160078B2 JP2006329901A JP2006329901A JP5160078B2 JP 5160078 B2 JP5160078 B2 JP 5160078B2 JP 2006329901 A JP2006329901 A JP 2006329901A JP 2006329901 A JP2006329901 A JP 2006329901A JP 5160078 B2 JP5160078 B2 JP 5160078B2
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和男 瀧宮
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Hiroshima University NUC
Nippon Kayaku Co Ltd
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  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)
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Description

本発明は、電界効果トランジスタに関する。更に詳しくは、本発明は特定の有機複素環化合物を半導体材料として用いた電界効果トランジスタに関する。   The present invention relates to a field effect transistor. More specifically, the present invention relates to a field effect transistor using a specific organic heterocyclic compound as a semiconductor material.

電界効果トランジスタは、一般に、基板上の半導体材料にソース電極、ドレイン電極、及びこれらの電極と絶縁体層を介してゲート電極等を設けた構造を有しており、論理回路素子として集積回路に使用されるほか、スイッチング素子などにも幅広く用いられている。現在、電界効果トランジスタには、シリコンを中心とする無機系の半導体材料が使われており、特にアモルファスシリコンを用いて、ガラスなどの基板上に作成された薄膜トランジスタがディスプレイ等に利用されている。このような無機の半導体材料を用いた場合、電界効果トランジスタの製造時に高温や真空で処理する必要があり、高額な設備投資や、製造に多くのエネルギーを要するため、コストが非常に高いものとなる。又、これらにおいては電界効果トランジスタの製造時に高温に曝されるために基板にはフィルムやプラスチックのような耐熱性が十分でない基板を利用する事ができず、その応用範囲が制限されている。   A field effect transistor generally has a structure in which a semiconductor material on a substrate is provided with a source electrode, a drain electrode, and a gate electrode or the like through these electrodes and an insulator layer. Besides being used, it is also widely used for switching elements. Currently, inorganic semiconductor materials centering on silicon are used for field effect transistors, and thin film transistors formed on a substrate such as glass using amorphous silicon are used for displays and the like. When such an inorganic semiconductor material is used, it is necessary to process the field effect transistor at a high temperature or in a vacuum, and the cost is very high because it requires expensive equipment investment and a lot of energy for manufacturing. Become. In these, since the substrate is exposed to a high temperature during the production of the field effect transistor, a substrate having insufficient heat resistance such as a film or plastic cannot be used as the substrate, and its application range is limited.

これに対して、電界効果トランジスタの製造時に高温での処理を必要としない有機の半導体材料を用いた電界効果トランジスタの研究、開発が行われている。有機材料を用いることにより、低温プロセスでの製造が可能になり、用い得る基板材料の範囲が拡大される。その結果、従来以上にフレキシブルであり、且つ軽量で、壊れにくい電界効果トランジスタの作成が実現可能となってきた。また電界効果トランジスタの作成工程において、溶液の塗布、インクジェットなどによる印刷等の手法を採用する事により、大面積の電界効果トランジスタを低コストで製造できる可能性がある。また有機の半導体材料用の化合物としては、様々なものが選択可能であり、その特性を活かした、これまでに無い機能の発現が期待されている。
有機化合物を半導体材料として用いた例としては、これまで各種の検討がなされており、例えばペンタセン、チオフェン又はこれらのオリゴマーやポリマーを利用したものが正孔輸送特性を有する材料としてすでに知られている(特許文献1及び2参照)。ペンタセンは5個のベンゼン環が直線状に縮合したアセン系の芳香族炭化水素であり、これを半導体材料として用いた電界効果トランジスタは、現在実用化されているアモルファスシリコンに匹敵する電荷の移動度(キャリア移動度)を示すことが報告されている。しかしその性能は化合物の純度に大きく影響を受け、その上その精製が困難であり、トランジスタ材料として用いるには製造コストが高いものとなっている。さらにはこの化合物を用いた電界効果トランジスタは、環境による劣化が起こり、安定性に問題がある。またチオフェン系の化合物を用いた場合においても同様の問題点があり、それぞれ実用性の高い材料とは言いがたい現状である。
On the other hand, research and development of field effect transistors using organic semiconductor materials that do not require high-temperature processing during the manufacture of field effect transistors have been conducted. By using an organic material, manufacturing by a low temperature process becomes possible, and the range of substrate materials that can be used is expanded. As a result, it has become possible to produce a field effect transistor that is more flexible, lighter, and less likely to break. Further, in the field effect transistor creation process, a large area field effect transistor may be manufactured at a low cost by employing a technique such as solution coating or ink jet printing. In addition, various compounds can be selected as the compound for the organic semiconductor material, and an expression of an unprecedented function utilizing the characteristics is expected.
As an example of using an organic compound as a semiconductor material, various studies have been made so far. For example, a material using pentacene, thiophene, or an oligomer or polymer thereof is already known as a material having a hole transport property. (See Patent Documents 1 and 2). Pentacene is an acene-based aromatic hydrocarbon in which five benzene rings are linearly condensed. A field effect transistor using this as a semiconductor material has a charge mobility comparable to amorphous silicon currently in practical use. It has been reported to show (carrier mobility). However, its performance is greatly influenced by the purity of the compound, and further, its purification is difficult, and the production cost is high for use as a transistor material. Furthermore, a field effect transistor using this compound is deteriorated due to the environment and has a problem in stability. In addition, when thiophene compounds are used, there are similar problems, and it is difficult to say that the materials are highly practical.

一方、後述の式(1)の構造でX及びXが共に硫黄原子である化合物は文献に記載されているが、その化合物を用いたアプリケーションについては実施されていなかった(非特許文献1及び2参照)。またその類縁体であるX及びXがセレン原子である誘導体についてはこれまで報告が無かった。 On the other hand, a compound in which X 1 and X 2 are both sulfur atoms in the structure of the formula (1) described later has been described in the literature, but no application using the compound has been carried out (Non-patent Document 1). And 2). In addition, there has been no report on derivatives in which the analogs X 1 and X 2 are selenium atoms.

特開2001−94107号公報JP 2001-94107 A 特開平6−177380号公報JP-A-6-177380 J.Sci.Industr.Res.,Vol.17B(1958),260J. et al. Sci. Industr. Res. , Vol. 17B (1958), 260 J.Chem.Soc.Perkin I,(1973)1099J. et al. Chem. Soc. Perkin I, (1973) 1099 Org.Lett.,Vol.2,No.1,2000Org. Lett. , Vol. 2, no. 1,2000 J.Am.Chem.Soc.2004,126,1338J. et al. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 1338

本発明は優れたキャリア移動度を有する、有機化合物を半導体材料として用いた安定性に優れた電界効果トランジスタを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a field effect transistor having excellent carrier mobility and excellent stability using an organic compound as a semiconductor material.

本発明者等は、上記課題を解決すべく鋭意検討の結果、特定の構造を有する複素環式化合物を半導体材料として用いることにより優れたキャリア移動度を示し、かつ安定性に優れた電界効果トランジスタが得られることを見出し、本発明を完成させるに至った。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have demonstrated excellent carrier mobility and excellent stability by using a heterocyclic compound having a specific structure as a semiconductor material. Has been found, and the present invention has been completed.

即ち、本発明の構成は以下の通りである。
[1]下記式(1)で表される化合物を半導体材料として用いた電界効果トランジスタ。
That is, the configuration of the present invention is as follows.
[1] A field effect transistor using a compound represented by the following formula (1) as a semiconductor material.

Figure 0005160078
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(式(1)中、X及びXはそれぞれ独立に硫黄原子又はセレン原子を、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい脂肪族炭化水素基を表す。)
[2]下記式(2)で表される化合物。
(In Formula (1), X 1 and X 2 each independently represent a sulfur atom or a selenium atom, and R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group. Represents.)
[2] A compound represented by the following formula (2).

Figure 0005160078
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(式(2)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよい脂肪族炭化水素基を表す。) (In formula (2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group.)

前記式(2)の構造は前記式(1)の定義に包含される。すなわち、前記式(1)の定義において、X及びXに関する選択肢の1つとして表される化合物が前記式(2)である。 The structure of the formula (2) is included in the definition of the formula (1). That is, in the definition of the formula (1), the compound represented as one of options regarding X 1 and X 2 is the formula (2).

前記式(1)で表される特定の複素環式化合物を使用することにより、優れたキャリア移動度を有し、かつ安定性に優れた有機系の電界効果トランジスタを提供することができた。   By using the specific heterocyclic compound represented by the formula (1), an organic field effect transistor having excellent carrier mobility and excellent stability could be provided.

本発明を詳細に説明する。
本発明は特定の有機化合物を半導体材料として用いた有機系の電界効果トランジスタであり、該有機化合物として前記式(1)で表される化合物を使用する。そこでまず式(1)の化合物について説明する。
The present invention will be described in detail.
The present invention is an organic field effect transistor using a specific organic compound as a semiconductor material, and the compound represented by the formula (1) is used as the organic compound. First, the compound of formula (1) will be described.

及びXはそれぞれ独立に硫黄原子、セレン原子である。R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子または置換されていてもよい脂肪族炭化水素基を示す。R及び/又はRとして好ましいものは水素原子である。 X 1 and X 2 are each independently a sulfur atom or a selenium atom. R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom or an optionally substituted aliphatic hydrocarbon group. Preferred as R 1 and / or R 2 is a hydrogen atom.

上記において、R及びRにおけるハロゲン原子の種類としてはフッ素、塩素、臭素、ヨウ素が好ましく挙げられ、より好ましくはフッ素、塩素、臭素、さらに好ましくはフッ素及び臭素が挙げられる。
また置換されていてもよい脂肪族炭化水素基の脂肪族炭化水素基としては飽和又は不飽和の直鎖、分岐又は環状の脂肪族炭化水素基が挙げられ、その炭素数は1〜20が好ましい。ここで、飽和又は不飽和の直鎖、分岐の脂肪族炭化水素基の例としては、例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、iso−ブチル基、アリル基、t−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、n−デシル基、n−ドデシル基、n−ステアリル基、n−ブテニル基等が挙げられる。又、環状の脂肪族炭化水素基の例としては、シクロヘキシル基、シクロペンチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基等の炭素数3乃至12のシクロアルキル基が挙げられる。
In the above, preferred examples of the halogen atom in R 1 and R 2 include fluorine, chlorine, bromine and iodine, more preferably fluorine, chlorine and bromine, and still more preferably fluorine and bromine.
Examples of the aliphatic hydrocarbon group of the aliphatic hydrocarbon group which may be substituted include a saturated or unsaturated linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group, and the number of carbon atoms is preferably 1 to 20. . Here, examples of the saturated or unsaturated linear or branched aliphatic hydrocarbon group include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, iso-butyl group, allyl group, t -Butyl group, n-pentyl group, n-hexyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-dodecyl group, n-stearyl group, n-butenyl group and the like can be mentioned. Examples of the cyclic aliphatic hydrocarbon group include cycloalkyl groups having 3 to 12 carbon atoms such as a cyclohexyl group, a cyclopentyl group, an adamantyl group, and a norbornyl group.

置換されていてもよいR及びRの脂肪族炭化水素基が有することのできる置換基の例としては、特に制限はないが、例えばハロゲン原子、ヒドロキシル基、メルカプト基、ニトロ基、アルコキシル基、アルキル置換アミノ基、アリール置換アミノ基、非置換アミノ基、アリール基、アシル基等が挙げられる。 Examples of the substituent that the aliphatic hydrocarbon group of R 1 and R 2 which may be substituted can have are not particularly limited, but for example, a halogen atom, a hydroxyl group, a mercapto group, a nitro group, an alkoxyl group , Alkyl-substituted amino group, aryl-substituted amino group, unsubstituted amino group, aryl group, acyl group and the like.

式(1)で表される化合物は、非特許文献1及び2に開示された公知の方法などにより合成することができる。また純度の高い化合物を得るためには、例えば下記反応式のように、1,4−ジブロモ−2,5−ジヨードベンゼン(3)より6ステップを経ることにより目的物が得られる(非特許文献3及び4参照)。   The compound represented by the formula (1) can be synthesized by a known method disclosed in Non-Patent Documents 1 and 2. In addition, in order to obtain a highly pure compound, for example, as shown in the following reaction formula, the desired product can be obtained through 6 steps from 1,4-dibromo-2,5-diiodobenzene (3) (non-patent document). References 3 and 4).

Figure 0005160078
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上記反応式において、前述したようにX 、X はそれぞれ独立に酸素原子又は硫黄原子を表す。又、この化合物のR及びRの置換基を有する化合物は公知の非特許文献2の方法で得るか、または非特許文献3において記載されているようにハロゲン基を有する誘導体を得た後のカップリング反応などを経て、得ることができる。
上記式(1)で表される化合物の精製方法は、特に限定されず、再結晶、カラムグロマトグラフィー、及び真空昇華精製等の公知の方法が採用できる。また必要に応じてこれらの方法を組合わせて用いてもよい。
In the above reaction formula, as described above, X 1 and X 2 each independently represents an oxygen atom or a sulfur atom. Further, the compound having the substituents R 1 and R 2 of this compound is obtained by a known method of Non-Patent Document 2, or after obtaining a derivative having a halogen group as described in Non-Patent Document 3. It can be obtained through a coupling reaction.
The purification method of the compound represented by the above formula (1) is not particularly limited, and known methods such as recrystallization, column chromatography, and vacuum sublimation purification can be employed. Moreover, you may use these methods in combination as needed.

次に、式(1)で示される化合物の具体例を示す。先ず、表1には、式(1)で示される化合物のうち、下記式(15)で表される化合物の例(化合物No.100〜化合物No.140)を示す。表1においては、フェニル基をPhと略記する。   Next, specific examples of the compound represented by the formula (1) are shown. First, Table 1 shows examples (compound No. 100 to compound No. 140) of compounds represented by the following formula (15) among the compounds represented by the formula (1). In Table 1, the phenyl group is abbreviated as Ph.

Figure 0005160078
Figure 0005160078

Figure 0005160078
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Figure 0005160078
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又、式(1)で示される化合物のうち式(15)で示される化合物以外の具体例(化合物No.150〜化合物No.159)を以下に示す。   Specific examples (Compound No. 150 to Compound No. 159) other than the compound represented by Formula (15) among the compounds represented by Formula (1) are shown below.

Figure 0005160078
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本発明の電界効果トランジスタ(Field effect transistor、以下FETと略することがある)は、半導体に接して2つの電極(ソース電極及びドレイン電極)があり、その電極間に流れる電流を、ゲート電極と呼ばれるもう一つの電極に印加する電圧で制御するものである。   A field effect transistor (hereinafter sometimes abbreviated as FET) of the present invention has two electrodes (source electrode and drain electrode) in contact with a semiconductor, and a current flowing between the electrodes, It is controlled by a voltage applied to another electrode called.

一般に、電界効果トランジスタはゲート電極が絶縁膜で絶縁されている構造(Metal−Insulator−Semiconductor;MIS構造)がよく用いられる。絶縁膜に金属酸化膜を用いるものはMOS構造と呼ばれる。他には、ショットキー障壁を介してゲート電極が形成されている構造(MES)のものもあるが、有機半導体材料を用いたFETの場合、MIS構造がよく用いられる。   In general, a field-effect transistor often has a structure in which a gate electrode is insulated by an insulating film (Metal-Insulator-Semiconductor: MIS structure). An insulating film using a metal oxide film is called a MOS structure. In addition, there is a structure (MES) in which a gate electrode is formed through a Schottky barrier, but in the case of an FET using an organic semiconductor material, a MIS structure is often used.

以下、図を用いて本発明による有機系の電界効果トランジスタについてより詳細に説明するが、本発明はこれら構造には限られない。
図1に、本発明の電界効果トランジスタ(素子)のいくつかの態様例を示す。各例において、1がソース電極、2が半導体層、3がドレイン電極、4が絶縁体層、5がゲート電極、6が基板をそれぞれ表す。尚、各層や電極の配置は、素子の用途により適宜選択できる。A〜Dは基板と並行方向に電流が流れるので、横型FETと呼ばれる。Aはボトムコンタクト構造、Bはトップコンタクト構造と呼ばれる。また、Cは有機単結晶のFET作成によく用いられる構造で、半導体上にソース及びドレイン電極、絶縁体層を設け、さらにその上にゲート電極を形成している。Dはトップ&ボトムコンタクト型トランジスタと呼ばれる構造である。Eは縦型の構造をもつFET、静電誘導トランジスタ(SIT)の模式図である。このSIT構造によれば、電流の流れが平面状に広がるので一度に大量のキャリアが移動できる。またソース電極とドレイン電極が縦に配されているので電極間距離を小さくできるため応答が高速である。従って、大電流を流す、高速のスイッチングを行うなどの用途に好ましく適用できる。なお図1中のEには、基板を記載していないが、通常の場合、図1E中の1および3で表されるソース及びドレイン電極の外側には基板が設けられる。
Hereinafter, the organic field effect transistor according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these structures.
FIG. 1 shows some examples of the field effect transistor (element) of the present invention. In each example, 1 represents a source electrode, 2 represents a semiconductor layer, 3 represents a drain electrode, 4 represents an insulator layer, 5 represents a gate electrode, and 6 represents a substrate. In addition, arrangement | positioning of each layer and an electrode can be suitably selected according to the use of an element. A to D are called lateral FETs because a current flows in a direction parallel to the substrate. A is called a bottom contact structure, and B is called a top contact structure. C is a structure often used for producing an organic single crystal FET. A source and drain electrodes and an insulator layer are provided on a semiconductor, and a gate electrode is further formed thereon. D has a structure called a top & bottom contact type transistor. E is a schematic diagram of a FET having a vertical structure, a static induction transistor (SIT). According to this SIT structure, a large amount of carriers can move at a time because the current flow spreads in a plane. Further, since the source electrode and the drain electrode are arranged vertically, the distance between the electrodes can be reduced, so that the response is fast. Therefore, it can be preferably applied to uses such as flowing a large current or performing high-speed switching. In FIG. 1, E does not indicate a substrate, but in the normal case, a substrate is provided outside the source and drain electrodes represented by 1 and 3 in FIG. 1E.

各態様例における各構成要素につき説明する。
基板6は、その上に形成される各層が剥離することなく保持できることが必要である。例えば樹脂板やフィルム、紙、ガラス、石英、セラミックなどの絶縁性材料、金属や合金などの導電性基板上にコーティング等により絶縁層を形成した物、樹脂と無機材料など各種組合せからなる材料等が使用しうる。使用しうる樹脂フィルムの例としては、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、ポリアミド、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、ポリエーテルイミドなどが挙げられる。樹脂フィルムや紙を用いると、素子に可撓性を持たせることができ、フレキシブルで、軽量となり、実用性が向上する。基板の厚さとしては、通常1μm〜10mmであり、好ましくは5μm〜5mmである。
Each component in each embodiment will be described.
The substrate 6 needs to be able to hold each layer formed thereon without peeling off. For example, insulating materials such as resin plates and films, paper, glass, quartz, and ceramics, materials in which an insulating layer is formed on a conductive substrate such as metal and alloy by coating, materials made of various combinations such as resin and inorganic materials, etc. Can be used. Examples of the resin film that can be used include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, polyamide, polyimide, polycarbonate, cellulose triacetate, polyetherimide, and the like. When a resin film or paper is used, the element can have flexibility, is flexible and lightweight, and improves practicality. The thickness of the substrate is usually 1 μm to 10 mm, preferably 5 μm to 5 mm.

ソース電極1,ドレイン電極3,ゲート電極5には導電性を有する材料が用いられる。例えば、白金、金、銀、アルミニウム、クロム、タングステン、タンタル、ニッケル、コバルト、銅、鉄、鉛、錫、チタン、インジウム、パラジウム、モリブデン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、リチウム、カリウム、ナトリウム等の金属及びそれらを含む合金;InO、ZnO、SnO、ITO等の導電性酸化物;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、ポリパラフェニレンビニレン、ポリジアセチレン等の導電性高分子化合物;シリコン、ゲルマニウム、ガリウム砒素等の半導体;カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ、グラファイト等の炭素材料等が使用しうる。また、導電性高分子化合物や半導体にはドーピングが行われていてもよい。その際のドーパントとしては、例えば、塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、PF、AsF、FeCl等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、リチウム、ナトリウム、カリウム等の金属原子等が用いられる。また、上記材料にカーボンブラックや金属粒子などを分散した導電性の複合材料も用いられる。
またソースとドレイン電極間の距離(チャネル長)が素子の特性を決める重要なファクターとなるが、通常100μm以下、好ましくは50μm以下であり、ソースとドレイン電極間の幅(チャネル幅)は通常2000μm以下、好ましくは1000μm以下となる。またこのチャネル幅は電極の構造がくし型の構造になる時などは、さらに長いチャネル幅を形成してもよい。
ソース及びドレイン電極それぞれの構造(形)について説明する。ソースとドレイン電極の構造はそれぞれ同じであっても、異なっていてもよい。ボトムコンタクト構造を有するときには、一般的にはリソグラフィー法を用いて作成し、直方体に形成するのが好ましい。電極の長さは前期のチャネル幅と同じでよい。電極の幅は特に規定は無いが、電気的特性を安定化できる範囲で素子の面積を小さくするために短い方が好ましい。通常は1000μm以下で好ましくは500μm以下である。電極の厚さは、通常1nm〜1μmであり、好ましくは5nm〜0.5nmであり、より好ましくは10nm〜0.2μmである。
各電極1、3、5には配線が連結されているが、配線も電極とほぼ同様の材料により作製される。
The source electrode 1, the drain electrode 3, and the gate electrode 5 are made of a conductive material. For example, platinum, gold, silver, aluminum, chromium, tungsten, tantalum, nickel, cobalt, copper, iron, lead, tin, titanium, indium, palladium, molybdenum, magnesium, calcium, barium, lithium, potassium, sodium, etc. And alloys containing them; conductive oxides such as InO 2 , ZnO 2 , SnO 2 , ITO; conductive polymer compounds such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene, polyacetylene, polyparaphenylene vinylene, polydiacetylene; silicon, germanium, Semiconductors such as gallium arsenide; carbon materials such as carbon black, fullerene, carbon nanotube, and graphite can be used. In addition, the conductive polymer compound or the semiconductor may be doped. As the dopant at that time, for example, acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and sulfonic acid, Lewis acids such as PF 5 , AsF 5 and FeCl 3 , halogen atoms such as iodine, metal atoms such as lithium, sodium and potassium are used. It is done. In addition, a conductive composite material in which carbon black, metal particles, or the like is dispersed in the above material is also used.
The distance between the source and drain electrodes (channel length) is an important factor that determines the characteristics of the device, but is usually 100 μm or less, preferably 50 μm or less, and the width between the source and drain electrodes (channel width) is usually 2000 μm. Hereinafter, it is preferably 1000 μm or less. The channel width may be longer when the electrode structure is a comb structure.
The structure (shape) of each of the source and drain electrodes will be described. The structure of the source and drain electrodes may be the same or different. When it has a bottom contact structure, it is generally preferable to create it using a lithography method and form it in a rectangular parallelepiped. The length of the electrode may be the same as the previous channel width. The width of the electrode is not particularly specified, but is preferably shorter in order to reduce the area of the element within a range where the electrical characteristics can be stabilized. Usually, it is 1000 μm or less, preferably 500 μm or less. The thickness of the electrode is usually 1 nm to 1 μm, preferably 5 nm to 0.5 nm, and more preferably 10 nm to 0.2 μm.
A wiring is connected to each of the electrodes 1, 3, and 5, and the wiring is also made of the same material as the electrode.

絶縁体層4としては絶縁性を有する材料が用いられる。例えば、ポリパラキシリレン、ポリアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリビニルフェノール、ポリアミド、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、酸化タンタル等の酸化物;SrTiO、BaTiO等の強誘電性酸化物;窒化珪素、窒化アルミニウム等の窒化物;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使用しうる。絶縁体層4の膜厚は、材料によって異なるが、通常0.1nm〜100μm、好ましくは0.5nm〜50μm、より好ましくは5nm〜10μmである。 An insulating material is used for the insulator layer 4. For example, polymers such as polyparaxylylene, polyacrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinylphenol, polyamide, polyimide, polycarbonate, polyester, polyvinyl alcohol, polyvinyl acetate, polyurethane, polysulfone, epoxy resin, phenol resin, and combinations thereof Copolymers; oxides such as silicon dioxide, aluminum oxide, titanium oxide and tantalum oxide; ferroelectric oxides such as SrTiO 3 and BaTiO 3 ; nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride; sulfides; fluorides and the like Or a polymer in which particles of these dielectrics are dispersed can be used. The film thickness of the insulator layer 4 varies depending on the material, but is usually 0.1 nm to 100 μm, preferably 0.5 nm to 50 μm, more preferably 5 nm to 10 μm.

半導体層2の材料として、前記式(1)で表される化合物が用いられる。有機物は混合物であってもよいが、有機物中には式(1)で表される化合物を50重量%以上、好ましくは80重量%以上、更に好ましくは95重量%以上含むことが好ましい。電界効果トランジスタの特性を改善したり他の特性を付与するために、必要に応じて他の有機半導体材料や各種添加剤が混合されていてもよい。また半導体層2は複数の層から成ってもよい。
半導体層2の膜厚は、必要な機能を失わない範囲で、薄いほど好ましい。A、B及びDに示すような横型の電界効果トランジスタにおいては、所定以上の膜厚があれば素子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ことが多いためである。必要な機能を示すために、通常、1nm〜10μm、好ましくは5nm〜5μm、より好ましくは10nm〜3μmである。
As the material of the semiconductor layer 2, the compound represented by the formula (1) is used. The organic material may be a mixture, but the organic material preferably contains 50% by weight or more, preferably 80% by weight or more, more preferably 95% by weight or more of the compound represented by the formula (1). In order to improve the characteristics of the field effect transistor or to impart other characteristics, other organic semiconductor materials and various additives may be mixed as necessary. The semiconductor layer 2 may be composed of a plurality of layers.
The thickness of the semiconductor layer 2 is preferably as thin as possible without losing necessary functions. In lateral field effect transistors as shown in A, B, and D, the device characteristics do not depend on the film thickness if the film thickness exceeds a predetermined value, while the leakage current may increase as the film thickness increases. This is because there are many. In order to show a necessary function, it is usually 1 nm to 10 μm, preferably 5 nm to 5 μm, more preferably 10 nm to 3 μm.

本発明の電界効果トランジスタには各層の間や素子の外面に必要に応じて他の層を設けることができる。例えば、半導体層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小さくすることができ、また、デバイスのON/OFF比を上げることができるなど、電気的特性を安定化できる利点もある。
保護層の材料としては特に限定されないが、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からなる膜や、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からなる膜が好ましく用いられ、特に、酸素や水分の透過率や吸水率の小さな樹脂(ポリマー)が好ましい。近年、有機ELディスプレイ用に開発されている保護材料も使用が可能である。保護層の膜厚は、その目的に応じて任意の膜厚を採用できるが、通常100nm〜1mmである。
In the field effect transistor of the present invention, other layers can be provided between the layers or on the outer surface of the element as necessary. For example, when a protective layer is formed on the semiconductor layer directly or via another layer, the influence of outside air such as humidity can be reduced, and the ON / OFF ratio of the device can be increased. There is also an advantage that the mechanical characteristics can be stabilized.
Although it does not specifically limit as a material of a protective layer, For example, the film | membrane which consists of various resins, such as acrylic resins, such as an epoxy resin and polymethylmethacrylate, polyurethane, polyimide, polyvinyl alcohol, a fluororesin, polyolefin, silicon oxide, aluminum oxide, A film made of a dielectric such as an inorganic oxide film or a nitride film, such as silicon nitride, is preferably used, and a resin (polymer) having a low oxygen or moisture permeability and a low water absorption rate is particularly preferable. In recent years, protective materials developed for organic EL displays can also be used. Although the film thickness of a protective layer can employ | adopt arbitrary film thickness according to the objective, it is 100 nm-1 mm normally.

また半導体層が積層される基板または絶縁体層上などに予め表面処理を行うことにより、デバイスの特性を向上させることが可能である。例えば基板表面の親水性/疎水性の度合いを調整することにより、その上に成膜される膜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膜の状態によって特性が大きく変わることがある。そのため、基板などへの表面処理によって、基板などとその後に成膜される半導体層との界面部分の分子配向が制御されること、また基板や絶縁体層上のトラップ部位が低減されることにより、キャリア移動度等の特性が改良されるものと考えられる。トラップ部位とは、未処理の基板に存在する例えば水酸基のような官能基をさし、このような官能基が存在すると、電子が該官能基に引き寄せられ、この結果としてキャリア移動度が低下する。従って、トラップ部位を低減することもキャリア移動度等の特性改良には有効な場合が多い。このような基板処理としては、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、ラングミュア・ブロジェット膜の形成処理、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、又繊維等を利用したラビング処理等が挙げられる。   In addition, it is possible to improve device characteristics by performing surface treatment in advance on a substrate or an insulator layer on which a semiconductor layer is stacked. For example, by adjusting the degree of hydrophilicity / hydrophobicity of the substrate surface, the film quality of the film formed thereon can be improved. In particular, the characteristics of organic semiconductor materials can vary greatly depending on the state of the film, such as molecular orientation. Therefore, the surface treatment on the substrate or the like controls the molecular orientation at the interface between the substrate and the semiconductor layer to be formed thereafter, and reduces the trap sites on the substrate and the insulator layer. It is considered that characteristics such as carrier mobility are improved. The trap site refers to a functional group such as a hydroxyl group present in an untreated substrate. When such a functional group is present, electrons are attracted to the functional group, and as a result, carrier mobility is lowered. . Therefore, reducing trap sites is often effective for improving characteristics such as carrier mobility. Examples of such substrate treatment include hydrophobization treatment with hexamethyldisilazane, cyclohexene, octadecyltrichlorosilane, acid treatment with hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, ammonia, etc. Electrical treatment such as alkali treatment with ozone, ozone treatment, fluorination treatment, plasma treatment with oxygen and argon, Langmuir / Blodgett film formation process, other insulator and semiconductor thin film formation process, mechanical process, corona discharge, etc. Examples thereof include a rubbing treatment using a treatment or fibers.

これらの態様において各層を設ける方法としては、例えば真空蒸着法、スパッタ法、塗布法、印刷法、ゾルゲル法等が適宜採用できる。   As a method of providing each layer in these embodiments, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, a coating method, a printing method, a sol-gel method, or the like can be appropriately employed.

次に、本発明に係る電界効果トランジスタの製造方法について、図1の態様例Aに示すボトムコンタクト型電界効果トランジスタ(FET)を例として、図2に基づき以下に説明する。
この製造方法は前記した他の態様の電界効果トランジスタ等にも同様に適用しうるものである。
Next, a method for manufacturing a field effect transistor according to the present invention will be described below with reference to FIG. 2 by taking a bottom contact type field effect transistor (FET) shown in the embodiment example A of FIG.
This manufacturing method can be similarly applied to the field effect transistors of the other embodiments described above.

(基板及び基板処理)
本発明の電界効果トランジスタは、基板6上に必要な各種の層や電極を設けることで作製される(図2(1)参照)。基板としては上記で説明したものが使用できる。この基板上に前述の表面処理などを行うことも可能である。基板6の厚みは、必要な機能を妨げない範囲で薄い方が好ましい。材料によっても異なるが、通常1μm〜10mmであり、好ましくは5μm〜5mmである。又、必要により、基板に電極の機能を持たせるようにしてもよい。
(Substrate and substrate processing)
The field effect transistor of the present invention is manufactured by providing various layers and electrodes necessary on the substrate 6 (see FIG. 2A). As the substrate, those described above can be used. It is also possible to perform the above-described surface treatment or the like on this substrate. The thickness of the substrate 6 is preferably thin as long as necessary functions are not hindered. Although it varies depending on the material, it is usually 1 μm to 10 mm, preferably 5 μm to 5 mm. If necessary, the substrate may have an electrode function.

(ゲート電極の形成)
基板6上にゲート電極5を形成する(図2(2)参照)。電極材料としては上記で説明したものが用いられる。電極膜を成膜する方法としては、各種の方法を用いることができ、例えば真空蒸着法、スパッタ法、塗布法、熱転写法、印刷法、ゾルゲル法等が採用される。成膜時又は成膜後、所望の形状になるよう必要に応じてパターニングを行うのが好ましい。パターニングの方法としても各種の方法を用いうるが、例えばフォトレジストのパターニングとエッチングを組み合わせたフォトリソグラフィー法等が挙げられる。又、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、及びこれら手法を複数組み合わせた手法を利用し、パターニングすることも可能である。ゲート電極5の膜厚は、材料によっても異なるが、通常0.1nm〜10μmであり、好ましくは0.5nm〜5μmであり、より好ましくは1nm〜3μmである。又、ゲート電極と基板を兼ねる場合は上記の膜厚より大きくてもよい。
(Formation of gate electrode)
A gate electrode 5 is formed on the substrate 6 (see FIG. 2B). The electrode material described above is used as the electrode material. As a method for forming the electrode film, various methods can be used. For example, a vacuum deposition method, a sputtering method, a coating method, a thermal transfer method, a printing method, a sol-gel method, and the like are employed. It is preferable to perform patterning as necessary so as to obtain a desired shape during or after film formation. Various methods can be used as the patterning method, and examples thereof include a photolithography method in which patterning and etching of a photoresist are combined. Patterning can also be performed using a printing method such as ink jet printing, screen printing, offset printing, letterpress printing, soft lithography such as a microcontact printing method, and a combination of these methods. The thickness of the gate electrode 5 varies depending on the material, but is usually 0.1 nm to 10 μm, preferably 0.5 nm to 5 μm, more preferably 1 nm to 3 μm. Moreover, when it serves as a gate electrode and a board | substrate, it may be larger than said film thickness.

(絶縁体層の形成)
ゲート電極5上に絶縁体層4を形成する(図2(3)参照)。絶縁体材料としては上記で説明したもの等が用られる。絶縁体層4を形成するにあたっては各種の方法を用いうる。例えばスピンコーティング、スプレイコーティング、ディップコーティング、キャスト、バーコート、ブレードコーティングなどの塗布法、スクリーン印刷、オフセット印刷、インクジェット等の印刷法、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、イオンプレーティング法、スパッタリング法、大気圧プラズマ法、CVD法などのドライプロセス法が挙げられる。その他、ゾルゲル法や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が採用される。
尚、絶縁体層と半導体層が接する部分においては、両層の界面で半導体を構成する分子、例えば上記式(1)で表される化合物の分子を良好に配向させるために、絶縁体層に所定の表面処理を行うこともできる。表面処理の手法は、基板の表面処理と同様のものを用いうる。絶縁体層4の膜厚は、その機能を損なわない範囲で薄い方が好ましい。通常0.1nm〜100μmであり、好ましくは0.5nm〜50μmであり、より好ましくは5nm〜10μmである。
(Formation of insulator layer)
An insulator layer 4 is formed over the gate electrode 5 (see FIG. 2 (3)). As the insulator material, those described above are used. Various methods can be used to form the insulator layer 4. For example, spin coating, spray coating, dip coating, casting, bar coating, blade coating, etc., screen printing, offset printing, ink jet printing, vacuum deposition, molecular beam epitaxial growth, ion cluster beam method, ion plating Examples thereof include dry process methods such as a coating method, a sputtering method, an atmospheric pressure plasma method, and a CVD method. In addition, a method of forming an oxide film on a metal such as a sol-gel method or alumite on aluminum is employed.
In the portion where the insulator layer and the semiconductor layer are in contact with each other, in order to satisfactorily orient the molecules constituting the semiconductor at the interface between the two layers, for example, the molecules of the compound represented by the above formula (1), A predetermined surface treatment can also be performed. As the surface treatment method, the same surface treatment as that of the substrate can be used. The thickness of the insulator layer 4 is preferably as thin as possible without impairing its function. Usually, it is 0.1 nm-100 micrometers, Preferably it is 0.5 nm-50 micrometers, More preferably, it is 5 nm-10 micrometers.

(ソース電極及びドレイン電極の形成)
ソース電極1及びドレイン電極3の形成方法等はゲート電極5の場合に準じて形成することができる(図2(4)参照)。
(Formation of source electrode and drain electrode)
The source electrode 1 and the drain electrode 3 can be formed in accordance with the case of the gate electrode 5 (see FIG. 2 (4)).

(半導体層の形成)
半導体材料としては上記で説明したように、前記式(1)で表される化合物の一種または複数種の混合物を総量で50重量%以上含む有機材料が使用される。半導体層を成膜するにあたっては、各種の方法を用いることができる。スパッタリング法、CVD法、分子線エピタキシャル成長法、真空蒸着法等の真空プロセスでの形成方法と、ディップコート法、ダイコーター法、ロールコーター法、バーコーター法、スピンコート法等の塗布法、インクジェット法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法、マイクロコンタクト印刷法などの溶液プロセスでの形成方法に大別される。以下、半導体層の形成方法について詳細に説明する。
(Formation of semiconductor layer)
As described above, as the semiconductor material, an organic material containing a total amount of one or more kinds of the compound represented by the formula (1) by 50% by weight or more is used. Various methods can be used for forming the semiconductor layer. Formation method in vacuum process such as sputtering method, CVD method, molecular beam epitaxial growth method, vacuum deposition method, coating method such as dip coating method, die coater method, roll coater method, bar coater method, spin coating method, ink jet method In addition, it is roughly classified into formation methods in solution processes such as screen printing, offset printing, and microcontact printing. Hereinafter, a method for forming a semiconductor layer will be described in detail.

まず、有機材料を真空プロセスによって成膜し有機半導体層を得る方法について説明する。
前記有機材料をルツボや金属のボート中で真空下、加熱し、蒸発した有機材料を基板(絶縁体層、ソース電極及びドレイン電極の露出部)に付着(蒸着)させる方法(真空蒸着法)が好ましく採用される。この際、真空度は、通常1.0×10−1Pa以下、好ましくは1.0×10−4Pa以下である。また、蒸着時の基板温度によって有機半導体膜、ひいては電界効果トランジスタの特性が変化するので、注意深く基板温度を選択するのが好ましい。蒸着時の基板温度は通常、0〜200℃、好ましくは10〜150℃である。また、蒸着速度は、通常0.001nm/秒〜10nm/秒であり、好ましくは0.01nm/秒〜1nm/秒である。有機材料から形成される有機半導体層の膜厚は、通常1nm〜10μm、好ましくは5nm〜5μmより好ましくは10nm〜3μmである。
尚、有機半導体層形成のための有機材料を加熱、蒸発させ基板に付着させる方法に代えて、加速したアルゴン等のイオンを材料ターゲットに衝突させて材料原子を叩きだし基板に付着させるスパッタリング法を用いてもよい。
First, a method for obtaining an organic semiconductor layer by forming an organic material by a vacuum process will be described.
A method (vacuum deposition method) in which the organic material is heated in a crucible or a metal boat under vacuum and the evaporated organic material is attached (deposited) to a substrate (exposed portions of the insulator layer, the source electrode and the drain electrode). Preferably employed. Under the present circumstances, a vacuum degree is 1.0 * 10 < -1 > Pa or less normally, Preferably it is 1.0 * 10 <-4> Pa or less. Further, since the characteristics of the organic semiconductor film, and hence the field effect transistor, vary depending on the substrate temperature during vapor deposition, it is preferable to select the substrate temperature carefully. The substrate temperature during vapor deposition is usually 0 to 200 ° C, preferably 10 to 150 ° C. The deposition rate is usually 0.001 nm / second to 10 nm / second, preferably 0.01 nm / second to 1 nm / second. The film thickness of the organic semiconductor layer formed from an organic material is usually 1 nm to 10 μm, preferably 5 nm to 5 μm, more preferably 10 nm to 3 μm.
Instead of heating and evaporating the organic material for forming the organic semiconductor layer and attaching it to the substrate, a sputtering method in which accelerated ions such as argon collide with the material target to knock out material atoms and attach them to the substrate. It may be used.

本発明における半導体材料は有機物であり、比較的低分子化合物であるため、このような真空プロセスが好ましく用いうる。このような真空プロセスには、やや高価な設備が必要であるというものの、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。   Since the semiconductor material in the present invention is an organic substance and a relatively low molecular compound, such a vacuum process can be preferably used. Although such a vacuum process requires somewhat expensive equipment, there is an advantage that a uniform film can be easily obtained with good film formability.

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を得る方法について説明する。塗布による製造方法は比較的安価な設備を用いて、製造時の環境を真空や高温状態にする必要が無く、大面積の電界効果トランジスタを低コストで実現できるため有利である。   Next, a method for obtaining an organic semiconductor layer by forming an organic semiconductor material by a solution process will be described. The manufacturing method by coating is advantageous because it can be realized at a low cost by using a relatively inexpensive facility, without requiring the environment during manufacturing to be in a vacuum or at a high temperature, and at a low cost.

まず式(1)の化合物を溶媒に溶解することで半導体デバイス作製用のインクを調製する。この時の溶媒としては化合物が溶解し、基板上に成膜することができれば特に限定されるものではない。具体的にはクロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどのハロゲノ炭化水素系溶剤;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ブタノールなどのアルコール系溶剤;オクタフルオロペンタノール、ペンタフルオロプロパノールなどのフッ化アルコール系溶剤;酢酸エチル、酢酸ブチル、安息香酸エチル、炭酸ジエチルなどのエステル系溶剤;トルエン、キシレン、ベンゼン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼンなどの芳香族炭化水素系溶剤;アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロペンタノン、シクロヘキサノンなどのケトン系溶剤;ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドンなどのアミド系溶剤;テトラヒドロフラン、ジイソブチルエーテルなどのエーテル系溶剤などを用いることができる。これらは単独でも、混合して使用することもできる。
インク中における上記式(1)の化合物またはこれらの混合物の総量の濃度は、溶剤の種類や、作製する半導体層の膜厚によって異なるが、0.001%から50%程度、好ましくは0.01%から20%程度が挙げられる。半導体層の成膜性の向上や、後述のドーピングなどの為に添加剤や他の半導体材料を混合することも可能である。
インクを使用する際には半導体材料などの材料を上記の溶剤に溶解させ、必要であれば加熱溶解処理を行う。さらに得られた溶液をフィルターを用いてろ過し、不純物などの固形分を除去することにより、半導体デバイス作製用のインクが得られる。このようなインクを用いると、半導体層の成膜性の向上が見られ、半導体層を作製する上で好ましい。
First, an ink for producing a semiconductor device is prepared by dissolving a compound of the formula (1) in a solvent. The solvent at this time is not particularly limited as long as the compound dissolves and a film can be formed on the substrate. Specifically, halogeno hydrocarbon solvents such as chloroform, methylene chloride and dichloroethane; alcohol solvents such as methanol, ethanol, isopropyl alcohol and butanol; fluorinated alcohol solvents such as octafluoropentanol and pentafluoropropanol; ethyl acetate Ester solvents such as butyl acetate, ethyl benzoate and diethyl carbonate; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, benzene, chlorobenzene and dichlorobenzene; such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclopentanone and cyclohexanone Ketone solvents; amide solvents such as dimethylformamide, dimethylacetamide and N-methylpyrrolidone; ether solvents such as tetrahydrofuran and diisobutyl ether It can be used. These can be used alone or in combination.
The concentration of the total amount of the compound of the above formula (1) or a mixture thereof in the ink varies depending on the type of solvent and the thickness of the semiconductor layer to be produced, but is about 0.001% to 50%, preferably 0.01. % To about 20%. Additives and other semiconductor materials can be mixed for the purpose of improving the film formability of the semiconductor layer and doping described later.
When using the ink, a material such as a semiconductor material is dissolved in the above solvent, and if necessary, a heat dissolution treatment is performed. Furthermore, the obtained solution is filtered using a filter to remove solids such as impurities, thereby obtaining an ink for producing a semiconductor device. When such an ink is used, the film formability of the semiconductor layer is improved, which is preferable for manufacturing the semiconductor layer.

上記のようにして調製した半導体デバイス作製用のインクを、基板(絶縁体層、ソース電極及びドレイン電極の露出部)に塗布する。塗布の方法としては、キャスティング、スピンコーティング、ディップコーティング、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、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等、さらにはこれらの手法を複数組み合わせた方法を採用しうる。更に、塗布方法に類似した方法として水面上に上記のインクを滴下することにより作製した半導体層の単分子膜を基板に移し積層するラングミュアプロジェクト法、液晶や融液状態の材料を2枚の基板で挟んだり毛管現象で基板間に導入する方法等も採用できる。この方法により作製される有機半導体層の膜厚は、機能を損なわない範囲で、薄い方が好ましい。膜厚が大きくなると漏れ電流が大きくなる懸念がある。有機半導体層の膜厚は、通常1nm〜10μm、好ましくは5nm〜5μm、より好ましくは10nm〜3μmである。   The ink for manufacturing a semiconductor device prepared as described above is applied to the substrate (exposed portions of the insulator layer, the source electrode, and the drain electrode). Coating methods include casting, spin coating, dip coating, blade coating, wire bar coating, spray coating, and other coating methods, inkjet printing, screen printing, offset printing, letterpress printing, and other micro contact printing methods. The method of soft lithography, etc., or a method combining a plurality of these methods may be employed. Furthermore, as a method similar to the coating method, the Langmuir project method in which a monomolecular film of a semiconductor layer produced by dropping the above-described ink on the water surface is transferred to a substrate and laminated, and two substrates of liquid crystal or melted material are used. It is also possible to adopt a method of sandwiching between the substrates or introducing between the substrates by capillary action. The film thickness of the organic semiconductor layer produced by this method is preferably thinner as long as the function is not impaired. There is a concern that the leakage current increases as the film thickness increases. The film thickness of the organic semiconductor layer is usually 1 nm to 10 μm, preferably 5 nm to 5 μm, more preferably 10 nm to 3 μm.

このように形成された半導体層(図2(5)参照)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、熱処理により、成膜時に生じた膜中の歪みが緩和されること、ピンホール等が低減されること、膜中の配列・配向が制御できると考えられていること等の理由により、半導体特性の向上や安定化を図ることができる。本発明の電界効果トランジスタの作成時にはこの熱処理を行うことが特性の向上の為には効果的である。本熱処理は半導体層を形成した後に基板を加熱することによって行う。熱処理の温度は特に制限は無いが通常、室温から150℃程度で、好ましくは40℃から120℃、さらに好ましくは45℃から100℃である。この時の時間については特に制限は無いが通常1分から24時間、好ましくは2分から3時間程度である。その時の雰囲気は大気中でもよいが、窒素やアルゴンなどの不活性雰囲気下でもよい。
またその他の半導体層の後処理方法として、酸素や水素等の酸化性あるいは還元性の気体や、酸化性あるいは還元性の液体などと処理することにより、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。これは例えば膜中のキャリア密度の増加あるいは減少の目的で利用するものである。
The characteristics of the semiconductor layer thus formed (see FIG. 2 (5)) can be further improved by post-processing. For example, it is considered that the heat treatment reduces strain in the film generated during film formation, reduces pinholes, etc., and can control the arrangement and orientation in the film. The characteristics can be improved and stabilized. In order to improve the characteristics, it is effective to perform this heat treatment when producing the field effect transistor of the present invention. This heat treatment is performed by heating the substrate after forming the semiconductor layer. The temperature of the heat treatment is not particularly limited, but is usually about room temperature to 150 ° C, preferably 40 ° C to 120 ° C, more preferably 45 ° C to 100 ° C. The time at this time is not particularly limited, but is usually from 1 minute to 24 hours, preferably from about 2 minutes to 3 hours. The atmosphere at that time may be air, but may be an inert atmosphere such as nitrogen or argon.
As another post-treatment method for the semiconductor layer, a property change due to oxidation or reduction may be induced by treatment with an oxidizing or reducing gas such as oxygen or hydrogen or an oxidizing or reducing liquid. it can. This is used, for example, for the purpose of increasing or decreasing the carrier density in the film.

また、ドーピングと呼ばれる手法において、微量の元素、原子団、分子、高分子を半導体層に加えることにより、半導体層特性を変化させることができる。例えば、酸素、水素、塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、PF、AsF、FeCl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等をドーピングすることができる。これは、半導体層に対して、これらのガスを接触させたり、溶液に浸したり、電気化学的なドーピング処理をすることにより達成できる。これらのドーピングは半導体層の作製後でなくても、半導体材料の合成時に添加したり、半導体デバイス作製用のインクを用いて半導体層を作製するプロセスでは、そのインクに添加したり、さらに例えば特許文献2に開示された前駆体薄膜を形成する工程段階などで添加することができる。また蒸着時に半導体層を形成する材料に、ドーピングに用いる材料を添加して共蒸着したり、半導体層を作製する時の周囲の雰囲気に混合したり(ドーピング材料を存在させた環境下で半導体層を作製する)、さらにはイオンを真空中で加速して膜に衝突させてドーピングすることも可能である。 In addition, in a technique called doping, semiconductor layer characteristics can be changed by adding a trace amount of elements, atomic groups, molecules, and polymers to the semiconductor layer. For example, oxygen, hydrogen, hydrochloric acid, sulfuric acid, sulfonic acid and other acids, PF 5 , AsF 5 , FeCl 3 and other Lewis acids, iodine and other halogen atoms, sodium and potassium metal atoms and the like can be doped. This can be achieved by bringing these gases into contact with the semiconductor layer, immersing them in a solution, or performing an electrochemical doping process. These dopings may be added during the synthesis of the semiconductor material, even after the semiconductor layer is not formed, or may be added to the ink in the process of manufacturing the semiconductor layer using the ink for manufacturing the semiconductor device. It can be added in the process step of forming the precursor thin film disclosed in Document 2. In addition, a material used for doping is added to the material for forming the semiconductor layer during vapor deposition, and co-evaporation is performed, or the semiconductor layer is mixed with the surrounding atmosphere when the semiconductor layer is formed (in the environment where the doping material exists) It is also possible to perform doping by accelerating ions in a vacuum and colliding with the film.

これらのドーピングの効果は、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、キャリアの極性の変化(p型、n型)、フェルミ準位の変化等が挙げられる。この様なドーピングは、特にシリコンなどの無機系の材料を用いた半導体素子ではよく利用されているものである。   These doping effects include changes in electrical conductivity due to increase or decrease in carrier density, changes in carrier polarity (p-type and n-type), changes in Fermi level, and the like. Such doping is often used particularly in semiconductor elements using inorganic materials such as silicon.

(保護層)
有機半導体層上に保護層7を形成すると、外気の影響を最小限にでき、又、有機電界効果トランジスタの電気的特性を安定化できるという利点がある(図2(6)参照)。保護層材料としては前記のものが使用される。
保護層7の膜厚は、その目的に応じて任意の膜厚を採用できるが、通常100nm〜1mmである。
保護層を成膜するにあたっては各種の方法を採用しうるが、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。成膜後に架橋処理を行ってもよい。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、ゾルゲル法等の溶液プロセスでの形成方法も用いることができる。
本発明の電界効果トランジスタにおいては有機半導体層上の他、各層の間にも必要に応じて保護層を設けることができる。それらの層は有機電界効果トランジスタの電気的特性の安定化に役立つ。
(Protective layer)
When the protective layer 7 is formed on the organic semiconductor layer, there is an advantage that the influence of outside air can be minimized and the electrical characteristics of the organic field effect transistor can be stabilized (see FIG. 2 (6)). The above-mentioned materials are used as the protective layer material.
Although the film thickness of the protective layer 7 can employ | adopt arbitrary film thickness according to the objective, it is 100 nm-1 mm normally.
Various methods can be used to form the protective layer. When the protective layer is made of a resin, for example, a method of applying a resin solution and then drying to form a resin film, or applying or depositing a resin monomer The method of polymerizing after that is mentioned. Cross-linking treatment may be performed after film formation. When the protective layer is made of an inorganic material, for example, a formation method in a vacuum process such as a sputtering method or a vapor deposition method, or a formation method in a solution process such as a sol-gel method can be used.
In the field effect transistor of the present invention, a protective layer can be provided between the layers as necessary in addition to the organic semiconductor layer. These layers help to stabilize the electrical properties of the organic field effect transistor.

本発明によれば、有機材料を半導体材料として用いているため比較的低温プロセスでの製造が可能である。従って、高温にさらされる条件下では使用できなかったプラスチック板、プラスチックフィルム等フレキシブルな材質も基板として用いることができる。その結果、軽量で柔軟性に優れた壊れにくい素子の製造が可能になり、ディスプレイのアクティブマトリクスのスイッチング素子等として利用することができる。ディスプレイとしては、例えば液晶ディスプレイ、高分子分散型液晶ディスプレイ、電気泳動型ディスプレイ、ELディスプレイ、エレクトロクロミック型ディスプレイ、粒子回転型ディスプレイ等が挙げられる。また、本発明の電界効果トランジスタは塗布法あるいは印刷プロセスでの製造が可能であることから、大面積ディスプレイの製造にも適している。   According to the present invention, since an organic material is used as a semiconductor material, it can be manufactured in a relatively low temperature process. Accordingly, flexible materials such as plastic plates and plastic films that could not be used under conditions exposed to high temperatures can be used as the substrate. As a result, it is possible to manufacture a light, flexible, and hard-to-break element, which can be used as a switching element for an active matrix of a display. Examples of the display include a liquid crystal display, a polymer dispersion type liquid crystal display, an electrophoretic display, an EL display, an electrochromic display, a particle rotation type display, and the like. Further, since the field effect transistor of the present invention can be manufactured by a coating method or a printing process, it is also suitable for manufacturing a large area display.

本発明の電界効果トランジスタは、メモリー回路素子、信号ドライバー回路素子、信号処理回路素子などのデジタル素子やアナログ素子としても利用できる。さらにこれらを組み合わせることによりICカードやICタグの作製が可能となる。更に、本発明の電界効果トランジスタは化学物質等の外部刺激によりその特性に変化を起こすことができるので、FETセンサーとしての利用も可能である。   The field effect transistor of the present invention can also be used as digital elements and analog elements such as memory circuit elements, signal driver circuit elements, and signal processing circuit elements. Further, by combining these, it is possible to produce an IC card or an IC tag. Furthermore, since the field effect transistor of the present invention can change its characteristics by an external stimulus such as a chemical substance, it can be used as an FET sensor.

電界効果トランジスタの動作特性は、半導体層のキャリア移動度、電導度、絶縁層の静電容量、素子の構成(ソース・ドレイン電極間距離及び幅、絶縁層の膜厚等)などにより決まる。電界効果トランジスタに用いる半導体用の材料としては、半導体層として、キャリア移動度が高いほど好ましい。本発明における式(1)の化合物は成膜性が良く、大面積適用性がある。さらにペンタセン誘導体などは、大気中においては大気に含まれる水分などにより分解を生じるなど、不安定で取扱が難しい化合物であるが、本発明の上記式(1)で表される化合物を半導体層の材料として用いた場合には、半導体層の作製後においても安定性が高く寿命が長いという利点がある。   The operating characteristics of the field effect transistor are determined by the carrier mobility of the semiconductor layer, the conductivity, the capacitance of the insulating layer, the element configuration (distance and width between source and drain electrodes, film thickness of the insulating layer, etc.), and the like. As a semiconductor material used for the field effect transistor, the higher the carrier mobility, the better the semiconductor layer. The compound of the formula (1) in the present invention has good film forming properties and large area applicability. Further, pentacene derivatives and the like are unstable and difficult to handle compounds such as decomposition in the atmosphere due to moisture contained in the atmosphere. When used as a material, there is an advantage that the semiconductor layer is highly stable and has a long lifetime even after it is manufactured.

以下、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例に限定されるものではない。実施例中、部は特に指定しない限り質量部を、また%は質量%をそれぞれ表す。
合成例にて得られた各種の化合物は、必要に応じてH−NMR、13C−NMR(NMRは核磁気共鳴スペクトル)、MS(質量分析スペクトル)、mp(融点)、及び元素分析の各種の測定を行うことによりその構造式を決定した。測定機器は以下の通りである。
NMR:JEOL Lambda 400 spectrometer
MS :Shimadzu QP−5050A
元素分析:Parkin Elmer2400 CHN型元素分析計
EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated still in detail, this invention is not limited to these examples. In the examples, unless otherwise specified, parts represent parts by mass, and% represents mass%.
The various compounds obtained in the synthesis examples are 1 H-NMR, 13 C-NMR (NMR is a nuclear magnetic resonance spectrum), MS (mass spectrometry spectrum), mp (melting point), and elemental analysis as necessary. The structural formula was determined by performing various measurements. The measuring equipment is as follows.
NMR: JEOL Lambda 400 spectrometer
MS: Shimadzu QP-5050A
Elemental analysis: Parkin Elmer2400 CHN type elemental analyzer

合成例1
1,4−Dibromo−2,5−diiodo−benzene(3)の合成
Synthesis example 1
Synthesis of 1,4-Dibromo-2,5-diodo-benzene (3)

Figure 0005160078
Figure 0005160078

1,4−ジブロモベンゼン(34.8g,148mmol)、固体ヨウ素(148g,583mmol)を98%濃硫酸溶液(480ml)に加え、6時間120〜135℃で加熱した。反応終了後氷浴下で冷却し、析出物をろ過した。それを乳鉢乳房で粉末状にすりつぶし、亜硫酸水素ナトリウム水溶液、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液、水の順に洗浄し乾燥した。ベンゼンから再結晶することで無色針状晶を得た(61g,85%)。
H−NMR(60MHz,CDCl)δ7.99(s,2H,3,6位)
m.p.159〜164℃(163〜165℃1)
1,4-Dibromobenzene (34.8 g, 148 mmol) and solid iodine (148 g, 583 mmol) were added to 98% concentrated sulfuric acid solution (480 ml) and heated at 120-135 ° C. for 6 hours. After completion of the reaction, the reaction mixture was cooled in an ice bath and the precipitate was filtered. It was ground into powder with a mortar breast, washed in order with aqueous sodium hydrogen sulfite solution, saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution, and water and dried. Recrystallization from benzene gave colorless needle crystals (61 g, 85%).
1 H-NMR (60 MHz, CDCl 3 ) δ 7.9 (s, 2H, 3, 6 positions)
m. p. 159-164 ° C (163-165 ° C 1) )

合成例2
1,4−Dibromo−2,5−bis(trimethylsilylethynyl)benzene(4)の合成
Synthesis example 2
Synthesis of 1,4-Dibromo-2,5-bis (trimethylsilylethyl) benzene (4)

Figure 0005160078
Figure 0005160078

窒素雰囲気下、化合物3(10g,21mmol)を無水ジイソプロピルアミン(30ml)と無水ベンゼン(120ml)に溶解後、脱気を30分行った。室温でPdCl(PPh(0.45g,640μmol)、CuI(0.25g,1.3mmol)、TMSA(5.6ml,40mmol)を加え3時間室温で攪拌した。攪拌終了後、水(300ml)で反応を終了させ、クロロホルム(50ml×3)で抽出し、食塩水(200ml×3)で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥した。クロロホルムを減圧下で留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、バッチ、塩化メチレン:へキサン=1:3、Rf=0.5)により精製した。ヘキサンから再結晶することで無色針状晶を得た(5.61g,64%)。
H−NMR(60MHz,CDCl)δ7.67(s,2H,3,6位)δ0.27(s,18H,TMS)
m.p.127〜132℃
In a nitrogen atmosphere, Compound 3 (10 g, 21 mmol) was dissolved in anhydrous diisopropylamine (30 ml) and anhydrous benzene (120 ml), and then degassed for 30 minutes. PdCl 2 (PPh 3 ) 2 (0.45 g, 640 μmol), CuI (0.25 g, 1.3 mmol) and TMSA (5.6 ml, 40 mmol) were added at room temperature, and the mixture was stirred at room temperature for 3 hours. After the stirring, the reaction was terminated with water (300 ml), extracted with chloroform (50 ml × 3), washed with brine (200 ml × 3), and dried over anhydrous magnesium sulfate. Chloroform was distilled off under reduced pressure and purified by column chromatography (silica gel, batch, methylene chloride: hexane = 1: 3, Rf = 0.5). Recrystallization from hexane gave colorless needle crystals (5.61 g, 64%).
1 H-NMR (60 MHz, CDCl 3 ) δ 7.67 (s, 2H, 3, 6 positions) δ 0.27 (s, 18H, TMS)
m. p. 127-132 ° C

合成例3
1,4−Bis(methylthio)−2,5−bis(trimethylsilylethynyl)benzene(5)の合成
Synthesis example 3
Synthesis of 1,4-Bis (methylthio) -2,5-bis (trimethylsilylethyl) benzene (5)

Figure 0005160078
Figure 0005160078

窒素雰囲気下、化合物4(4.0g,9.3mmol)を無水THF(55ml)に溶解後、−78℃まで冷却し、1.59M t−ブチルリチウム・ペンタン溶液(24ml,37mmol)を加えた。その温度で30分攪拌し室温まで昇温した。ジメチルジスルフィド(2.0ml,22mmol)を加え1時間攪拌した。その後、クロロホルム(80ml×3)により抽出した。それを塩化アンモニウム水溶液(50ml×3)、水(300ml×3)で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し減圧下で溶媒を留去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、バッチ、塩化メチレン:ヘキサン=1:3、Rf=0.4)により精製し、ヘキサンから再結晶することで黄色針状晶を得た(1.78g,53%)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ7.17(s,2H,3,6位)δ2.47(s,6H,SMe)δ0.28(s,18H,TMS)
13C−NMR(100MHz,CDCl)δ137.74,127.93,121.78,103.37,101.54,13.36,−0.16
M.S.(70ev,DI)362m/z
m.p.175〜177℃
Anal.Calcd for C1826Si:C,59.61;H,7.23 Found:C,59.68;H,7.14
Under a nitrogen atmosphere, compound 4 (4.0 g, 9.3 mmol) was dissolved in anhydrous THF (55 ml), cooled to −78 ° C., and a 1.59 M t-butyllithium / pentane solution (24 ml, 37 mmol) was added. . The mixture was stirred at that temperature for 30 minutes and warmed to room temperature. Dimethyl disulfide (2.0 ml, 22 mmol) was added and stirred for 1 hour. Thereafter, extraction was performed with chloroform (80 ml × 3). It was washed with an aqueous ammonium chloride solution (50 ml × 3) and water (300 ml × 3), dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. Purification by column chromatography (silica gel, batch, methylene chloride: hexane = 1: 3, Rf = 0.4) and recrystallization from hexane gave yellow needles (1.78 g, 53%).
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 7.17 (s, 2H, 3, 6 positions) δ 2.47 (s, 6H, SMe) δ 0.28 (s, 18H, TMS)
13 C-NMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ137.74, 127.93, 121.78, 103.37, 101.54, 13.36, −0.16
M.M. S. (70 ev, DI) 362 m / z
m. p. 175-177 ° C
Anal. Calcd for C 18 H 26 S 2 Si 2: C, 59.61; H, 7.23 Found: C, 59.68; H, 7.14

合成例4
3,7−Diiodo−2,6−ditrimethylsilylbenzo[1,2−b:4,5−b’]dithiophene(6)の合成
Synthesis example 4
Synthesis of 3,7-Diiodo-2,6-dimethylsilylbenzene [1,2-b: 4,5-b ′] dithiophene (6)

Figure 0005160078
Figure 0005160078

塩化メチレン(90ml)に化合物5(4.0g,11mmol)、ヨウ素(11.2g,44mmol)を加え9時間攪拌後、チオ硫酸ナトリウム水溶液で処理した。クロロホルム(50ml×3)により抽出した。水(100ml×3)で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し減圧下で溶媒を留去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、バッチ、塩化メチレン:ヘキサン=1:3、Rf=0.8)で精製し、最少量の熱塩化メチレンに溶解後メタノールから再沈殿することで無色針状晶を得た(6.4g,98%)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ8.23(s,2H,4,8位)δ0.53(s,18H,TMS)
13C−NMR(100MHz,CDCl)δ143.30,141.59,138.95,85.51,−0.73
M.S.(70ev,DI)586m/z
m.p.263〜265℃
Anal.Calcd for C1622Si:C,32.77;H,3.44 Found:C,32.66;H,3.24
Compound 5 (4.0 g, 11 mmol) and iodine (11.2 g, 44 mmol) were added to methylene chloride (90 ml), stirred for 9 hours, and then treated with an aqueous sodium thiosulfate solution. Extraction was performed with chloroform (50 ml × 3). After washing with water (100 ml × 3), it was dried over anhydrous magnesium sulfate and the solvent was distilled off under reduced pressure. Purification by column chromatography (silica gel, batch, methylene chloride: hexane = 1: 3, Rf = 0.8), dissolved in a minimum amount of hot methylene chloride, and then reprecipitated from methanol gave colorless needle crystals. (6.4 g, 98%).
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 8.23 (s, 2H, 4th, 8th) δ 0.53 (s, 18H, TMS)
13 C-NMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 143.30, 141.59, 138.95, 85.51, −0.73
M.M. S. (70 ev, DI) 586 m / z
m. p. 263-265 ° C
Anal. Calcd for C 16 H 22 I 2 S 2 Si 2: C, 32.77; H, 3.44 Found: C, 32.66; H, 3.24

合成例5
2,3,6,7−Tetraiodobenzo[1,2−b:4,5−b’]dithiophene(7)の合成
Synthesis example 5
2,3,6,7-Tetraiodobenzo [1,2-b: 4,5-b ′] dithiophene (7) Synthesis

Figure 0005160078
Figure 0005160078

窒素雰囲気下、化合物6(3.0g,5.1mmol)を無水塩化メチレン(120ml)に溶解し、1.56M一塩化ヨウ素・塩化メチレン溶液(7.88ml,12.3mmol)を−10℃で滴下した。滴下終了後、12時間攪拌した。析出した固体をろ過し、エタノール、へキサンで洗浄した(3.5g,98%)。
H−NMR(400MHz,CDCl,CS)δ8.16(s,2H,4,8位)
M.S.(70ev,DI)694m/z
m.p.>300℃
Anal.Calcd for C10:C,17.31;H,0.29 Found:C,17.39;H,0.23
Under a nitrogen atmosphere, compound 6 (3.0 g, 5.1 mmol) was dissolved in anhydrous methylene chloride (120 ml), and 1.56 M iodine monochloride / methylene chloride solution (7.88 ml, 12.3 mmol) was added at −10 ° C. It was dripped. It stirred for 12 hours after completion | finish of dripping. The precipitated solid was filtered and washed with ethanol and hexane (3.5 g, 98%).
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , CS 2 ) δ 8.16 (s, 2H, 4th, 8th positions)
M.M. S. (70 ev, DI) 694 m / z
m. p. > 300 ° C
Anal. Calcd for C 10 H 2 I 4 S 2: C, 17.31; H, 0.29 Found: C, 17.39; H, 0.23

合成例6
2,3,6,7−Tetrakis(trimethylsilyl ethynyl)benzo[1,2−b:4,5−b’]dithiophene(8)の合成
Synthesis Example 6
2,3,6,7-Tetrakis (trimethylsilyl ethyl) benzo [1,2-b: 4,5-b ′] dithiophene (8)

Figure 0005160078
Figure 0005160078

窒素雰囲気下、化合物7(2.0g,2.9mmol)を無水ジイソプロピルアミン(40ml)と無水ベンゼン(80ml)に溶解後、脱気を30分行った。室温で10mol% PdCl(PPh(202mg)、20mol% CuI(56mg)、TMSA(1.96ml,13.8mmol)を加え6時間室温で攪拌した。攪拌終了後、水(100ml)で反応を終了させ、エーテル(40ml×3)で抽出し、食塩水(100ml×3)で洗浄した後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、バッチ、塩化メチレン:ヘキサン=1:3、Rf=0.8)により精製し、最少量の熱ヘキサンに溶解後メタノールから再沈殿することで黄色個体を得た(1.4g,83%)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ8.17(s,2H,4,8位)δ0.34(s,18H,TMS)δ0.31(s,18H,TMS)
13C−NMR(100MHz,CDCl)δ137.6,136.1,128.4,122.8,116.6,107.2,102.5,97.1,96.8,0.09,−0.20
M.S.(70ev,DI)574m/z
m.p.265〜266℃
Anal.Calcd for C3038Si:C,62.55;H,6.66 Found:C,62.65;H,6.62
Under a nitrogen atmosphere, Compound 7 (2.0 g, 2.9 mmol) was dissolved in anhydrous diisopropylamine (40 ml) and anhydrous benzene (80 ml), and then degassed for 30 minutes. At room temperature, 10 mol% PdCl 2 (PPh 3 ) 2 (202 mg), 20 mol% CuI (56 mg) and TMSA (1.96 ml, 13.8 mmol) were added and stirred at room temperature for 6 hours. After completion of stirring, the reaction was terminated with water (100 ml), extracted with ether (40 ml × 3), washed with brine (100 ml × 3), and dried over anhydrous magnesium sulfate. Evaporate the solvent under reduced pressure, purify by column chromatography (silica gel, batch, methylene chloride: hexane = 1: 3, Rf = 0.8), dissolve in the minimum amount of hot hexane and reprecipitate from methanol. Yielded a yellow solid (1.4 g, 83%).
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 8.17 (s, 2H, 4th, 8th) δ 0.34 (s, 18H, TMS) δ 0.31 (s, 18H, TMS)
13 C-NMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 137.6, 136.1, 128.4, 122.8, 116.6, 107.2, 102.5, 97.1, 96.8, 0.09, -0.20
M.M. S. (70 ev, DI) 574 m / z
m. p. 265-266 ° C
Anal. Calcd for C 30 H 38 Si 4 S 2: C, 62.55; H, 6.66 Found: C, 62.65; H, 6.62

合成例7
Benzo[1,2−b:4,5−b’]bis[d]benzothiophene(9)の合成
Synthesis example 7
Synthesis of Benzo [1,2-b: 4,5-b ′] bis [d] benzothiophene (9)

Figure 0005160078
Figure 0005160078

容器に化合物8(200mg,0.35mmol)を無水ベンゼン(14ml)に溶解後相関移動触媒Aliquat336(3滴)を加え脱気を30分行った。別の容器に10%の水酸化ナトリウム水溶液(14ml)、水素化ホウ素ナトリウム(53.2mg,1.4mmol)、ヒドラジン1水和物(0.21ml)を加え脱気を30分行った。テルル(98mg,0.77mmol)、ベンゼン溶液を水溶液に加え窒素雰囲気下、45°Cで6時間攪拌した。水を加え反応を終了させ、有機溶媒を減圧下で留去し、得られた個体をろ過し、二硫化炭素から連続抽出した。抽出溶液を減圧下で留去し、得られた個体をろ過し、塩化メチレンで洗浄した(72mg,71%)。最後に昇華精製することで化合物9を得た(48mg,48%)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ8.61(s,2H,6,12位)δ8.23(d,J=5.88Hz,2H,2,8位)δ7.88(d,J=6.00Hz,2H,5,11位)δ7.50(t,J=5.84Hz,2H,3,9位)δ7.49(t,J=5.88Hz,2H,4,10位)
M.S.(70ev,DI)290m/z
m.p.>300℃
Anal.Calcd for C1810Se:C,74.45;H,3.47 Found:C,74.16;H,3.22
Compound 8 (200 mg, 0.35 mmol) was dissolved in anhydrous benzene (14 ml) in a container, and then phase transfer catalyst Aliquat 336 (3 drops) was added thereto, followed by deaeration for 30 minutes. A 10% aqueous sodium hydroxide solution (14 ml), sodium borohydride (53.2 mg, 1.4 mmol), and hydrazine monohydrate (0.21 ml) were added to another container, and deaeration was performed for 30 minutes. Tellurium (98 mg, 0.77 mmol) and a benzene solution were added to the aqueous solution, and the mixture was stirred at 45 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere. Water was added to terminate the reaction, the organic solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting solid was filtered and continuously extracted from carbon disulfide. The extracted solution was distilled off under reduced pressure, and the resulting solid was filtered and washed with methylene chloride (72 mg, 71%). Finally, the compound 9 was obtained by sublimation purification (48 mg, 48%).
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 8.61 (s, 2H, 6, 12th position) δ 8.23 (d, J = 5.88 Hz, 2H, 2, 8th position) δ 7.88 (d, J = 6.00 Hz, 2H, 5th, 11th) δ 7.50 (t, J = 5.84 Hz, 2H, 3rd, 9th) δ 7.49 (t, J = 5.88 Hz, 2H, 4th, 10th)
M.M. S. (70 ev, DI) 290 m / z
m. p. > 300 ° C
Anal. Calcd for C 18 H 10 Se 2 : C, 74.45; H, 3.47 Found: C, 74.16; H, 3.22

合成例8
1,4−Bis(methylseleno)−2,5−bis(trimethylsilylethynyl)benzene(10)の合成
Synthesis Example 8
Synthesis of 1,4-Bis (methylseleno) -2,5-bis (trimethylsilylethyl) benzene (10)

Figure 0005160078
Figure 0005160078

窒素雰囲気下、化合物4(2.0g,4.6mmol)を無水THF(40ml)に溶解後、−78℃まで冷却し、1.46M t−ブチルリチウム・ペンタン溶液(13ml,18.4mmol)を加えた。その温度で15分攪拌し室温まで昇温した。Black Selene粉末(0.80g,10mmol)を加え15分攪拌した。その後、ヨードメタン(0.86ml,13.8mmol)を加え15分攪拌した。クロロホルム(40ml×3)により抽出した。それを塩化アンモニウム水溶液(30ml×3)、水(100ml×3)で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し減圧下で溶媒を留去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、バッチ、塩化メチレン:ヘキサン=1:3、Rf=0.4)により精製し、ヘキサンから再結晶することで黄色針状晶を得た(1.0g,47%)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ7.24(s,2H,3,6位)δ2.33(s,6H,SeMe)δ0.29(s,18H,TMS)
13C−NMR(100MHz,CDCl)δ133.0,130.6,124.0,102.8,102.3,6.42,−0.20
m.p.161〜162℃
Anal.Calcd for C1826SeSi:C,47.36;H,5.74 Found:C,47.28;H,5.78
Under a nitrogen atmosphere, compound 4 (2.0 g, 4.6 mmol) was dissolved in anhydrous THF (40 ml), cooled to −78 ° C., and 1.46 M t-butyllithium / pentane solution (13 ml, 18.4 mmol) was added. added. The mixture was stirred at that temperature for 15 minutes and warmed to room temperature. Black Serene powder (0.80 g, 10 mmol) was added and stirred for 15 minutes. Then, iodomethane (0.86 ml, 13.8 mmol) was added and stirred for 15 minutes. Extraction was performed with chloroform (40 ml × 3). It was washed with an aqueous ammonium chloride solution (30 ml × 3) and water (100 ml × 3), dried over anhydrous magnesium sulfate, and the solvent was distilled off under reduced pressure. Purification by column chromatography (silica gel, batch, methylene chloride: hexane = 1: 3, Rf = 0.4) and recrystallization from hexane gave yellow needle crystals (1.0 g, 47%).
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 7.24 (s, 2H, 3, 6 positions) δ 2.33 (s, 6H, SeMe) δ 0.29 (s, 18H, TMS)
13 C-NMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 133.0, 130.6, 124.0, 102.8, 102.3, 6.42, −0.20
m. p. 161-162 ° C
Anal. Calcd for C 18 H 26 Se 2 Si 2: C, 47.36; H, 5.74 Found: C, 47.28; H, 5.78

合成例9
3,7−Diiodo−2,6−ditrimethylsilylbenzo[1,2−b:4,5−b’]diselenophene(11)の合成
Synthesis Example 9
Synthesis of 3,7-Diiodo-2,6-dimethylsilylbenzo [1,2-b: 4,5-b ′] diselenophene (11)

Figure 0005160078
Figure 0005160078

無水塩化メチレン(90ml)に化合物10(4.0g,8.8mmol)、ヨウ素(9.0g,35mmol)を加え9時間攪拌し、チオ硫酸ナトリウム水溶液で処理した。クロロホルム(40ml×3)により抽出した。水(100ml×3)で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し減圧下で溶媒を留去した。カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、バッチ、塩化メチレン:ヘキサン=1:3、Rf=0.8)で精製し、最少量の熱塩化メチレンに溶解後メタノールから再沈殿することで無色個体を得た(5.3g,89%)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ8.38(s,2H,4,8位)δ0.52(s,18H,TMS)
13C−NMR(100MHz,CDCl)δ146.7,143.4,138.8,123.8,88.1,−0.38
m.p.274〜275℃
Anal.Calcd for C1622SeSi:C,28.25;H,2.96 Found:C,28.19;H,2.97
Compound 10 (4.0 g, 8.8 mmol) and iodine (9.0 g, 35 mmol) were added to anhydrous methylene chloride (90 ml), stirred for 9 hours, and treated with an aqueous sodium thiosulfate solution. Extraction was performed with chloroform (40 ml × 3). After washing with water (100 ml × 3), it was dried over anhydrous magnesium sulfate and the solvent was distilled off under reduced pressure. Purification by column chromatography (silica gel, batch, methylene chloride: hexane = 1: 3, Rf = 0.8), dissolution in a minimum amount of hot methylene chloride, and reprecipitation from methanol gave a colorless solid (5 .3 g, 89%).
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 8.38 (s, 2H, 4th, 8th positions) δ 0.52 (s, 18H, TMS)
13 C-NMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 146.7, 143.4, 138.8, 123.8, 88.1, -0.38
m. p. 274-275 ° C
Anal. Calcd for C 16 H 22 I 2 Se 2 Si 2: C, 28.25; H, 2.96 Found: C, 28.19; H, 2.97

合成例10
2,3,6,7−Tetraiodobenzo[1,2−b:4,5−b’]diselenophene(12)の合成
Synthesis Example 10
Synthesis of 2,3,6,7-Tetraiodobenzo [1,2-b: 4,5-b ′] diselenophene (12)

Figure 0005160078
Figure 0005160078

窒素雰囲気下、化合物11(1.0g,1.5mmol)を無水塩化メチレン(30ml)に溶解し、1.9M一塩化ヨウ素・塩化メチレン溶液(0.19ml)を−10℃で滴下した。滴下終了後、12時間攪拌した。析出した固体をろ過し、エタノールへキサンで洗浄した(1.1g,91%)。
H−NMR(400MHz,CDCl,CS)δ8.20(s,2H,4,8位)
M.S.(70ev,DI)790m/z
m.p.>300℃
Anal.Calcd for C10Se:C,15.25;H,0.26 Found:C,15.53;H,0.26
Under a nitrogen atmosphere, Compound 11 (1.0 g, 1.5 mmol) was dissolved in anhydrous methylene chloride (30 ml), and 1.9 M iodine monochloride / methylene chloride solution (0.19 ml) was added dropwise at −10 ° C. It stirred for 12 hours after completion | finish of dripping. The precipitated solid was filtered and washed with ethanol hexane (1.1 g, 91%).
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 , CS 2 ) δ 8.20 (s, 2H, 4th, 8th positions)
M.M. S. (70 ev, DI) 790 m / z
m. p. > 300 ° C
Anal. Calcd for C 10 H 2 I 4 Se 2: C, 15.25; H, 0.26 Found: C, 15.53; H, 0.26

合成例11
2,3,6,7−Tetrakis(trimethylsilylethynyl)benzo[1,2−b:4,5−b’]diselenophene(13)の合成
Synthesis Example 11
Synthesis of 2,3,6,7-Tetrakis (trimethylsilylethyl) benzo [1,2-b: 4,5-b ′] diselenophene (13)

Figure 0005160078
Figure 0005160078

窒素雰囲気下、化合物12(2.0g,2.6mmol)を無水ジイソプロピルアミン(40ml)と無水ベンゼン(80ml)に溶解後、脱気を30分行った。室温で10mol% PdCl(PPh(178mg)、20mol% CuI(48mg)、TMSA(1.68ml,11.9mmol)を加え6時間室温で攪拌した。攪拌終了後、水(30ml)で反応を終了させ、エーテル(40ml×3)で抽出し、食塩水(100ml×3)で洗浄した後無水硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を減圧下で留去し、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、バッチ、塩化メチレン:ヘキサン=1:3、Rf=0.7)により精製し、最少量の熱ヘキサンに溶解後メタノールから再沈殿することで黄色個体を得た(1.36g,80%)。
H−NMR(400MHz,CHCl)δ8.24(s,2H,4,8位)δ0.34(s,18H,TMS)δ0.31(s,18H,TMS)
13C−NMR(100MHz,CDCl)δ139.5,137.0,129.9,121.9,108.9,101.5,98.8,98.6,0.11,−0.15
M.S.(70ev,DI)670m/z
m.p.255〜256℃
Anal.Calcd for C3038SiSe:C,53.87;H,5.73 Found:C,53.81;H,5.53
Under a nitrogen atmosphere, Compound 12 (2.0 g, 2.6 mmol) was dissolved in anhydrous diisopropylamine (40 ml) and anhydrous benzene (80 ml), and then degassed for 30 minutes. At room temperature, 10 mol% PdCl 2 (PPh 3 ) 2 (178 mg), 20 mol% CuI (48 mg) and TMSA (1.68 ml, 11.9 mmol) were added and stirred at room temperature for 6 hours. After stirring, the reaction was terminated with water (30 ml), extracted with ether (40 ml × 3), washed with brine (100 ml × 3), and dried over anhydrous magnesium sulfate. Evaporate the solvent under reduced pressure, purify by column chromatography (silica gel, batch, methylene chloride: hexane = 1: 3, Rf = 0.7), dissolve in the minimum amount of hot hexane and reprecipitate from methanol. Yielded a yellow solid (1.36 g, 80%).
1 H-NMR (400 MHz, CH 2 Cl 2 ) δ 8.24 (s, 2H, 4th, 8th positions) δ 0.34 (s, 18H, TMS) δ 0.31 (s, 18H, TMS)
13 C-NMR (100 MHz, CDCl 3 ) δ 139.5, 137.0, 129.9, 121.9, 108.9, 101.5, 98.8, 98.6, 0.11, −0.15
M.M. S. (70 ev, DI) 670 m / z
m. p. 255-256 ° C
Anal. Calcd for C 30 H 38 Si 4 Se 2: C, 53.87; H, 5.73 Found: C, 53.81; H, 5.53

合成例12
Benzo[1,2−b:4,5−b’]bis[d]benzoselenophene(14)の合成
Synthesis Example 12
Synthesis of Benzo [1,2-b: 4,5-b ′] bis [d] benzoselenophene (14)

Figure 0005160078
Figure 0005160078

容器に化合物13(468mg,0.70mmol)を無水ベンゼン(14ml)に溶解後相関移動触媒Aliquat336(3滴)を加え脱気を30分行った。別の容器に10%の水酸化ナトリウム水溶液(14ml)、水素化ホウ素ナトリウム(106mg,2.8mmol)、ヒドラジン1水和物(0.42ml)を加え脱気を30分行った。テルル(196mg,1.54mmol)、ベンゼン溶液を水溶液に加え窒素雰囲気下、45°Cで6時間攪拌した。水を加え反応を終了させ、有機溶媒を減圧下で留去し、得られた個体をろ過し、二硫化炭素から連続抽出した。抽出溶液を減圧下で留去し、得られた個体をろ過し、塩化メチレンで洗浄した(100mg,71%)。クロロベンゼンから再結晶後(69mg,26%)、昇華精製することで化合物14を得た(53mg,20%)。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ8.62(s,2H,6,12位)δ8.18(d,J=7.80Hz,2H,2,8位)δ7.91(d,J=8.08Hz,2H,5,11位)δ7.50(t,J=7.87Hz,2H,3,9位)δ7.49(t,J=7.91Hz,2H,4,10位)
M.S.(70ev,DI)386m/z
m.p.>300℃
Anal.Calcd for C1810Se:C,56.27;H,2.62 Found:C,56.15;H,2.43
Compound 13 (468 mg, 0.70 mmol) was dissolved in anhydrous benzene (14 ml) in a container, and then phase transfer catalyst Aliquat 336 (3 drops) was added and degassed for 30 minutes. A 10% aqueous sodium hydroxide solution (14 ml), sodium borohydride (106 mg, 2.8 mmol), and hydrazine monohydrate (0.42 ml) were added to another container, and deaeration was performed for 30 minutes. Tellurium (196 mg, 1.54 mmol) and a benzene solution were added to the aqueous solution, and the mixture was stirred at 45 ° C. for 6 hours under a nitrogen atmosphere. Water was added to terminate the reaction, the organic solvent was distilled off under reduced pressure, and the resulting solid was filtered and continuously extracted from carbon disulfide. The extracted solution was distilled off under reduced pressure, and the resulting solid was filtered and washed with methylene chloride (100 mg, 71%). After recrystallization from chlorobenzene (69 mg, 26%), compound 14 was obtained by purification by sublimation (53 mg, 20%).
1 H-NMR (400 MHz, CDCl 3 ) δ 8.62 (s, 2H, 6, 12th position) δ 8.18 (d, J = 7.80 Hz, 2H, 2, 8th position) δ 7.91 (d, J = 8.08Hz, 2H, 5th, 11th) δ 7.50 (t, J = 7.87Hz, 2H, 3rd, 9th) δ 7.49 (t, J = 7.91Hz, 2H, 4th, 10th)
M.M. S. (70 ev, DI) 386 m / z
m. p. > 300 ° C
Anal. Calcd for C 18 H 10 Se 2 : C, 56.27; H, 2.62 Found: C, 56.15; H, 2.43

実施例1
ヘキサメチレンジシラザン処理を行った200nmのSiO熱酸化膜付きnドープシリコンウェハー(面抵抗0.02Ω・cm以下)を真空蒸着装置内に設置し、装置内の真空度が5.0×10−3Pa以下になるまで排気した。抵抗加熱蒸着法によって、この電極に化合物9(表1中のNo.100)を80nmの厚さに室温(25℃)で蒸着し、半導体層2を形成した。次いでこの基板を真空蒸着装置内に設置し、装置内の真空度が1.0×10−3Pa以下になるまで排気し、抵抗加熱蒸着法によって、金の電極(ソース及びドレイン電極)を40nmの厚さに蒸着し本発明の電界効果トランジスタを得た。本実施例における電界効果トランジスタにおいては、熱酸化膜付きnドープシリコンウェハーにおける熱酸化膜が絶縁層4の機能を有し、nドープシリコンウェハーが基板6及びゲート電極5の機能を有している(図3参照)。
Example 1
An n-doped silicon wafer with 200 nm SiO 2 thermal oxide film (surface resistance 0.02 Ω · cm or less) subjected to hexamethylene disilazane treatment was placed in a vacuum deposition apparatus, and the degree of vacuum in the apparatus was 5.0 × 10. It exhausted until it became -3 Pa or less. Compound 9 (No. 100 in Table 1) was vapor-deposited on this electrode to a thickness of 80 nm at room temperature (25 ° C.) by resistance heating vapor deposition to form semiconductor layer 2. Next, this substrate is placed in a vacuum vapor deposition apparatus, evacuated until the degree of vacuum in the apparatus becomes 1.0 × 10 −3 Pa or less, and gold electrodes (source and drain electrodes) are formed to 40 nm by resistance heating vapor deposition. The field effect transistor of the present invention was obtained. In the field effect transistor in this embodiment, the thermal oxide film in the n-doped silicon wafer with the thermal oxide film has the function of the insulating layer 4, and the n-doped silicon wafer has the functions of the substrate 6 and the gate electrode 5. (See FIG. 3).

得られた電界効果トランジスタをプローバー内に設置し半導体パラメーターアナライザー4155C(Agilent社製)を用いて半導体特性を測定した。半導体特性はゲート電圧を10Vから−100Vまで20Vステップで走査し、又ドレイン電圧を10Vから−100Vまで走査し、ドレイン電流−ドレイン電圧を測定した。その結果、電流飽和が観測され、得られた電圧電流曲線より、本素子はp型半導体を示し、キャリア移動度は2×10−3cm/Vsであった。オン/オフ比は1×10、閾値電圧は−17Vであった。 The obtained field effect transistor was installed in a prober, and semiconductor characteristics were measured using a semiconductor parameter analyzer 4155C (manufactured by Agilent). For semiconductor characteristics, the gate voltage was scanned from 10 V to -100 V in 20 V steps, the drain voltage was scanned from 10 V to -100 V, and the drain current-drain voltage was measured. As a result, current saturation was observed, and from the obtained voltage-current curve, the device showed a p-type semiconductor, and the carrier mobility was 2 × 10 −3 cm 2 / Vs. The on / off ratio was 1 × 10 6 and the threshold voltage was −17V.

実施例2
実施例1において、化合物9を化合物14(表1中のNo.131)に変更した以外は実施例1と同様にして、本発明の有機電界効果トランジスタを作製した。半導体特性はゲート電圧を−10Vから100Vまで20Vステップで走査し、又ドレイン電圧を−10Vから100Vまで走査し、ドレイン電流−ドレイン電圧を測定した。その結果、電流飽和が観測され、得られた電圧電流曲線より、本素子はn型半導体を示し、そのキャリア移動度は3×10−3cm/Vs、オン/オフ比は1×10、閾値電圧は−23Vであった。
Example 2
In Example 1, the organic field effect transistor of this invention was produced like Example 1 except having changed the compound 9 into the compound 14 (No. 131 in Table 1). For semiconductor characteristics, the gate voltage was scanned from -10 V to 100 V in 20 V steps, the drain voltage was scanned from -10 V to 100 V, and the drain current-drain voltage was measured. As a result, current saturation was observed, and from the obtained voltage-current curve, the device showed an n-type semiconductor, the carrier mobility was 3 × 10 −3 cm 2 / Vs, and the on / off ratio was 1 × 10 6. The threshold voltage was −23V.

本発明の電界効果トランジスタの構造態様例を示す概略図である。It is the schematic which shows the structural example of the field effect transistor of this invention. 本発明の電界効果トランジスタの一態様例を製造する為の工程の概略図である。It is the schematic of the process for manufacturing the example of 1 aspect of the field effect transistor of this invention. 実施例1で得られた本発明の電界効果トランジスタの概略図である。1 is a schematic view of a field effect transistor of the present invention obtained in Example 1. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

図1〜図3において同じ名称には同じ番号を付すものとする。
1 ソース電極
2 半導体層
3 ドレイン電極
4 絶縁体層
5 ゲート電極
6 基板
7 保護層
The same number is attached | subjected to the same name in FIGS. 1-3.
1 source electrode 2 semiconductor layer 3 drain electrode 4 insulator layer 5 gate electrode 6 substrate 7 protective layer

Claims (4)

下記式(1)で表される化合物を半導体材料として用いた電界効果トランジスタ。
Figure 0005160078

(式(1)中、X及びXはそれぞれ独立に硫黄原子又はセレン原子を、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、又は炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基を表す。)
A field effect transistor using a compound represented by the following formula (1) as a semiconductor material.
Figure 0005160078

(In formula (1), X 1 and X 2 are each independently a sulfur atom or a selenium atom, and R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms. Represents.)
及びRはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基を表す、請求項1に記載の電界効果トランジスタ。 The field effect transistor according to claim 1, wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms. 下記式(2)で表される化合物。
Figure 0005160078

(式(2)中、R及びRはそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、炭素数1〜12の脂肪族炭化水素基を表す。)
A compound represented by the following formula (2).
Figure 0005160078

(In Formula (2), R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, a halogen atom, or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms.)
及びRはそれぞれ独立に水素原子又は炭素数1〜3の脂肪族炭化水素基を表す、請求項3に記載の化合物The compound according to claim 3, wherein R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group having 1 to 3 carbon atoms.
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