JPH1093104A - 薄膜トランジスタおよびデバイスの製造方法 - Google Patents
薄膜トランジスタおよびデバイスの製造方法Info
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- JPH1093104A JPH1093104A JP9223418A JP22341897A JPH1093104A JP H1093104 A JPH1093104 A JP H1093104A JP 9223418 A JP9223418 A JP 9223418A JP 22341897 A JP22341897 A JP 22341897A JP H1093104 A JPH1093104 A JP H1093104A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 有機半導体から、少なくとも105のオン/
オフ比を有するTFTデバイスを形成する。 【解決手段】 有機半導体材料は、フタロシアニン(P
c)と銅、亜鉛、スズ、または水素の配位化合物であ
る。この配位化合物は秩序あるフィルムを形成し、アモ
ルファスのドープしたフタロシアニンよりも低い導電率
で高い電界効果移動度を示す。実施例では、デバイス2
0は、有機半導体を活性層とするMIS−FET型のT
FTであり、3個の接点(例えば、金)15、17、1
9を有し、そのうちの少なくとも2個(17,19)は
半導体層と物理的に接触する。第3の接点15は、半導
体層21を流れる電流を制御する。製造方法としては、
フタロシアニン配位化合物層は、加熱した基板11上に
形成される。基板11の温度は約30℃〜約200℃
(好ましくは約125℃〜約175℃)の範囲にある。
オフ比を有するTFTデバイスを形成する。 【解決手段】 有機半導体材料は、フタロシアニン(P
c)と銅、亜鉛、スズ、または水素の配位化合物であ
る。この配位化合物は秩序あるフィルムを形成し、アモ
ルファスのドープしたフタロシアニンよりも低い導電率
で高い電界効果移動度を示す。実施例では、デバイス2
0は、有機半導体を活性層とするMIS−FET型のT
FTであり、3個の接点(例えば、金)15、17、1
9を有し、そのうちの少なくとも2個(17,19)は
半導体層と物理的に接触する。第3の接点15は、半導
体層21を流れる電流を制御する。製造方法としては、
フタロシアニン配位化合物層は、加熱した基板11上に
形成される。基板11の温度は約30℃〜約200℃
(好ましくは約125℃〜約175℃)の範囲にある。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、有機材料の活性層
を含む薄膜トランジスタ(TFT)と、そのようなトラ
ンジスタを製造する方法に関する。
を含む薄膜トランジスタ(TFT)と、そのようなトラ
ンジスタを製造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、有機半導体材料に関して、発光ダ
イオード、非線形光学デバイス、および、金属−絶縁体
−半導体電界効果トランジスタ(MIS−FET)のよ
うなTFTなどのさまざまなデバイスにおける活性層と
して使用することが研究されている。有機半導体材料
は、可撓性プラスチック基板との両立性やスピンコーテ
ィングによる形成の容易さのような加工上の利点を有す
るので、デバイス製造プロセスでの使用は魅力的であ
る。しかし、このような材料をTFTデバイスで有効に
用いるためには、結果として得られるデバイスが個々の
応用に適した(ソース/ドレイン電流の)オン/オフ比
を有しなければならない。100程度の低いオン/オフ
比のデバイスが適する応用例もあるが、一般にTFTデ
バイスのオン/オフ比は少なくとも約103でなければ
ならない。オン/オフ比を支配する有機半導体材料の性
質は、キャリア移動度および導電率である。有機半導体
材料のキャリア移動度は一般に約10-8cm2/Vsを
超えるが、1cm2/Vs以下である。その結果、キャ
リア移動度、材料の導電率、およびデバイスのオン/オ
フ比の間の関係に基づけば、有機半導体材料に必要な導
電率は、材料のキャリア移動度および必要なオン/オフ
比によって規定される。
イオード、非線形光学デバイス、および、金属−絶縁体
−半導体電界効果トランジスタ(MIS−FET)のよ
うなTFTなどのさまざまなデバイスにおける活性層と
して使用することが研究されている。有機半導体材料
は、可撓性プラスチック基板との両立性やスピンコーテ
ィングによる形成の容易さのような加工上の利点を有す
るので、デバイス製造プロセスでの使用は魅力的であ
る。しかし、このような材料をTFTデバイスで有効に
用いるためには、結果として得られるデバイスが個々の
応用に適した(ソース/ドレイン電流の)オン/オフ比
を有しなければならない。100程度の低いオン/オフ
比のデバイスが適する応用例もあるが、一般にTFTデ
バイスのオン/オフ比は少なくとも約103でなければ
ならない。オン/オフ比を支配する有機半導体材料の性
質は、キャリア移動度および導電率である。有機半導体
材料のキャリア移動度は一般に約10-8cm2/Vsを
超えるが、1cm2/Vs以下である。その結果、キャ
リア移動度、材料の導電率、およびデバイスのオン/オ
フ比の間の関係に基づけば、有機半導体材料に必要な導
電率は、材料のキャリア移動度および必要なオン/オフ
比によって規定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】あるクラスのドープさ
れたアモルファス有機半導体について、Brown, A. R.,e
t al., "A universal relation between conductivity
and field-effect mobility in doped amorphous organ
ic semiconductors", Synthetic Materials, Vol.68, p
p.65-70 (1994)に記載されている。この論文では、この
ような材料の導電率と電界効果移動度の間の線形関係、
すなわち、導電率が増大するにつれて電界効果移動度も
増大することが報告されている。この論文では非常に高
い移動度の材料も報告されているが、この高い移動度は
導電率を犠牲にして達成されたものである。この論文で
は、高いオン/オフ比および高い移動度は、アモルファ
ス有機半導体から構成されるデバイスでは期待されない
と結論づけている。このような材料から満足なデバイス
を形成するためには、このような材料の電界効果移動度
および導電率は、少なくとも105のオン/オフ比を有
するデバイスが得られる範囲内になければならない。
れたアモルファス有機半導体について、Brown, A. R.,e
t al., "A universal relation between conductivity
and field-effect mobility in doped amorphous organ
ic semiconductors", Synthetic Materials, Vol.68, p
p.65-70 (1994)に記載されている。この論文では、この
ような材料の導電率と電界効果移動度の間の線形関係、
すなわち、導電率が増大するにつれて電界効果移動度も
増大することが報告されている。この論文では非常に高
い移動度の材料も報告されているが、この高い移動度は
導電率を犠牲にして達成されたものである。この論文で
は、高いオン/オフ比および高い移動度は、アモルファ
ス有機半導体から構成されるデバイスでは期待されない
と結論づけている。このような材料から満足なデバイス
を形成するためには、このような材料の電界効果移動度
および導電率は、少なくとも105のオン/オフ比を有
するデバイスが得られる範囲内になければならない。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、電界効果移動
度が10-3cm2/Vsで導電率が約109S/cm〜約
10-7S/cmの範囲にある有機半導体材料を活性層と
する半導体TFTデバイスに関するものである。このよ
うな有機半導体材料は、フタロシアニン(以下ではPc
と略す)と銅、亜鉛、スズ、または水素の配位化合物で
ある。このような配位化合物は秩序あるフィルムを形成
し、アモルファスのドープしたフタロシアニンよりも低
い導電率で高い電界効果移動度を示す。また、本発明
は、このようなデバイスを製造するプロセスにも関する
ものである。
度が10-3cm2/Vsで導電率が約109S/cm〜約
10-7S/cmの範囲にある有機半導体材料を活性層と
する半導体TFTデバイスに関するものである。このよ
うな有機半導体材料は、フタロシアニン(以下ではPc
と略す)と銅、亜鉛、スズ、または水素の配位化合物で
ある。このような配位化合物は秩序あるフィルムを形成
し、アモルファスのドープしたフタロシアニンよりも低
い導電率で高い電界効果移動度を示す。また、本発明
は、このようなデバイスを製造するプロセスにも関する
ものである。
【0005】本発明の一実施例では、デバイスは、有機
半導体を活性層とするMIS−FET型のTFTであ
る。このようなデバイスは一般に3個の離間した接点
(例えば、金のような伝導性金属)を有し、そのうちの
少なくとも2個は半導体層と物理的に接触している。第
3の接点は、第1の接点と第2の接点の間で半導体層を
流れる電流を制御する。
半導体を活性層とするMIS−FET型のTFTであ
る。このようなデバイスは一般に3個の離間した接点
(例えば、金のような伝導性金属)を有し、そのうちの
少なくとも2個は半導体層と物理的に接触している。第
3の接点は、第1の接点と第2の接点の間で半導体層を
流れる電流を制御する。
【0006】本発明のTFTデバイスは、ガラス、シリ
コンまたはプラスチックのような従来の基板材料上に形
成される。誘電体材料の層が基板上に形成される。接点
のうちの1つは基板に物理的に接続され、誘電体材料の
層は他の2個の接点と基板の間に入る。
コンまたはプラスチックのような従来の基板材料上に形
成される。誘電体材料の層が基板上に形成される。接点
のうちの1つは基板に物理的に接続され、誘電体材料の
層は他の2個の接点と基板の間に入る。
【0007】本発明のプロセスでは、フタロシアニン配
位化合物の層が、加熱した基板上に形成される。基板の
温度は約30℃〜約200℃の範囲にある。基板の温度
を約125℃〜約175℃にすると有利である。
位化合物の層が、加熱した基板上に形成される。基板の
温度は約30℃〜約200℃の範囲にある。基板の温度
を約125℃〜約175℃にすると有利である。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明は、フタロシアニン配位化
合物を活性層とするTFTデバイスと、このデバイスを
製造するプロセスに関する。本発明のデバイスは、20
℃で104より高いオン/オフ比を有する。所望のオン
/オフ比を有するデバイスを得るためには、フタロシア
ニンの電界効果移動度を10-3cm2/Vsより高く
し、導電率を約109S/cm〜約10-7S/cmの範
囲にすると有利である。図1に、フタロシアニン配位化
合物を示す。配位イオンは一般的に文字Xで示す。配位
イオンは、銅、亜鉛、スズ、または水素が有効である。
合物を活性層とするTFTデバイスと、このデバイスを
製造するプロセスに関する。本発明のデバイスは、20
℃で104より高いオン/オフ比を有する。所望のオン
/オフ比を有するデバイスを得るためには、フタロシア
ニンの電界効果移動度を10-3cm2/Vsより高く
し、導電率を約109S/cm〜約10-7S/cmの範
囲にすると有利である。図1に、フタロシアニン配位化
合物を示す。配位イオンは一般的に文字Xで示す。配位
イオンは、銅、亜鉛、スズ、または水素が有効である。
【0009】図2に、本発明によるMIS−FET型デ
バイスを示す。トランジスタ20は、基板11の上に、
誘電体材料層13と、金属接点15が形成されたもので
ある。さらに2個の金属接点17および19が、誘電体
層13の上に形成される。フタロシアニン配位化合物層
21が、接点17と接点19の上およびこれらの間に形
成される。
バイスを示す。トランジスタ20は、基板11の上に、
誘電体材料層13と、金属接点15が形成されたもので
ある。さらに2個の金属接点17および19が、誘電体
層13の上に形成される。フタロシアニン配位化合物層
21が、接点17と接点19の上およびこれらの間に形
成される。
【0010】上記のデバイスの基板は、シリコン、ガラ
ス、またはプラスチックのような従来の材料からなる。
接点は、金のような、この目的のための従来の材料から
なる。誘電体材料は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素(Si
3N4)、または酸化アルミニウム(Al2O3)のような
従来の材料である。接点および誘電体層は、周知の従来
技術を用いて基板上に形成されるので、その技術につい
ては詳述しない。
ス、またはプラスチックのような従来の材料からなる。
接点は、金のような、この目的のための従来の材料から
なる。誘電体材料は、二酸化ケイ素、窒化ケイ素(Si
3N4)、または酸化アルミニウム(Al2O3)のような
従来の材料である。接点および誘電体層は、周知の従来
技術を用いて基板上に形成されるので、その技術につい
ては詳述しない。
【0011】例として、MIS−FET型TFTは、1
2μmのチャネル長と、250μmのゲート長で、n型
にドープしたシリコン基板上に形成される。厚さ300
0オングストロームの二酸化ケイ素の層を基板上に形成
する。二酸化ケイ素層はゲート誘電体材料として作用
し、約10nF/cm2のキャパシタンスを有する。2
個の別々の金接点をゲート誘電体層上に形成する。フタ
ロシアニン配位化合物のフィルムを、ゲート誘電体層
と、その上に形成された接点の上に形成する。基板の温
度は約30℃〜約200℃の範囲にある。基板温度を約
125℃〜約175℃にすると有利である。
2μmのチャネル長と、250μmのゲート長で、n型
にドープしたシリコン基板上に形成される。厚さ300
0オングストロームの二酸化ケイ素の層を基板上に形成
する。二酸化ケイ素層はゲート誘電体材料として作用
し、約10nF/cm2のキャパシタンスを有する。2
個の別々の金接点をゲート誘電体層上に形成する。フタ
ロシアニン配位化合物のフィルムを、ゲート誘電体層
と、その上に形成された接点の上に形成する。基板の温
度は約30℃〜約200℃の範囲にある。基板温度を約
125℃〜約175℃にすると有利である。
【0012】フタロシアニンフィルムは、真空蒸着のよ
うな従来技術を用いて基板上に形成される。フタロシア
ニンフィルムの厚さを約500オングストローム〜約6
00オングストロームにすると有利である。このように
して形成されるTFTは20℃で約104より高いオン
/オフ比を有する。
うな従来技術を用いて基板上に形成される。フタロシア
ニンフィルムの厚さを約500オングストローム〜約6
00オングストロームにすると有利である。このように
して形成されるTFTは20℃で約104より高いオン
/オフ比を有する。
【0013】
【実施例】白金(Pt)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、
ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、スズ(Sn)、および
水素(H2)とのフタロシアニン配位化合物を市販品か
ら入手した。簡単のため、フタロシアニン配位化合物を
一般的にX−Pcで表す。ここでXは配位イオン(例え
ば、Pt、Fe、H2など)を一般的に表す。これらの
材料を、約8×10-4Torr以下の圧力および約38
0℃の温度での昇華により精製した。この昇華手順は全
部で3回実行した。
ニッケル(Ni)、鉄(Fe)、スズ(Sn)、および
水素(H2)とのフタロシアニン配位化合物を市販品か
ら入手した。簡単のため、フタロシアニン配位化合物を
一般的にX−Pcで表す。ここでXは配位イオン(例え
ば、Pt、Fe、H2など)を一般的に表す。これらの
材料を、約8×10-4Torr以下の圧力および約38
0℃の温度での昇華により精製した。この昇華手順は全
部で3回実行した。
【0014】上記のフタロシアニン配位化合物を活性層
として用いてデバイスを形成した。フタロシアニン配位
化合物層21を基板上に形成して、図2に関して上記で
一般的に説明したデバイス20を製造した。この実施例
の場合、基板という用語は、ゲート誘電体層13と、そ
の上に2個の接点17および19が形成される、シリコ
ン基板11の構造を指すために用いられる。第3の接点
15はシリコン基板上に直接形成される。
として用いてデバイスを形成した。フタロシアニン配位
化合物層21を基板上に形成して、図2に関して上記で
一般的に説明したデバイス20を製造した。この実施例
の場合、基板という用語は、ゲート誘電体層13と、そ
の上に2個の接点17および19が形成される、シリコ
ン基板11の構造を指すために用いられる。第3の接点
15はシリコン基板上に直接形成される。
【0015】フタロシアニン層の移動度および導電率に
対する基板温度の効果を測定するために、各フィルムの
堆積中の基板の温度を制御した。上記のフタロシアニン
配位化合物のそれぞれのフィルムを、30℃、125
℃、および200℃という温度に加熱した基板上に形成
した。各フィルムは、2×10-6Torrの圧力で蒸着
容器内で真空蒸着を用いて形成した。約50mgのフタ
ロシアニンをタングステン容器に入れた。このタングス
テン容器を通常の蒸着装置内に置いた。基板も蒸着装置
内の銅ブロック上に置いた。温度コントローラを用い
て、銅ブロックの温度を制御し、これを用いて基板の温
度を制御した。タングステン容器を約380℃の温度に
加熱し、フタロシアニンフィルムを毎秒約4オングスト
ローム〜約5オングストロームの速度で形成した。
対する基板温度の効果を測定するために、各フィルムの
堆積中の基板の温度を制御した。上記のフタロシアニン
配位化合物のそれぞれのフィルムを、30℃、125
℃、および200℃という温度に加熱した基板上に形成
した。各フィルムは、2×10-6Torrの圧力で蒸着
容器内で真空蒸着を用いて形成した。約50mgのフタ
ロシアニンをタングステン容器に入れた。このタングス
テン容器を通常の蒸着装置内に置いた。基板も蒸着装置
内の銅ブロック上に置いた。温度コントローラを用い
て、銅ブロックの温度を制御し、これを用いて基板の温
度を制御した。タングステン容器を約380℃の温度に
加熱し、フタロシアニンフィルムを毎秒約4オングスト
ローム〜約5オングストロームの速度で形成した。
【0016】上記のようにして調製したさまざまなフィ
ルムの電界効果移動度および導電率を次の表1に列挙す
る。フィルムの電界効果移動度および導電率に対する、
フィルム形成中の基板温度の効果も表1にまとめる。
ルムの電界効果移動度および導電率を次の表1に列挙す
る。フィルムの電界効果移動度および導電率に対する、
フィルム形成中の基板温度の効果も表1にまとめる。
【0017】
【表1】
【0018】表1に示した電界効果移動度は次の式を用
いて計算した。 IDS=(WCi/2L)μ(VG−V0)2 ただし、Wはチャネル幅(250μm)、Lはチャネル
長(12μm)、および、Ciはゲート誘電体の単位面
積あたりのキャパシタンス(10nF/cm2)であ
る。上記の式を用いて電界効果移動度μを計算するに
は、測定値からIDS=0まで外挿することによって、飽
和領域におけるドレイン−ソース間電流(IDS)の平方
根と、デバイスのゲート電圧(VG)との間の関係か
ら、デバイスのしきい値電圧(V0)を決定する。飽和
領域におけるIDSは、与えられたVGにおけるドレイン
−ソース間電圧(VDS)とドレイン−ソース間電流の間
の関係を観測することによって決定される。飽和領域に
おけるIDSとは、ドレイン−ソース間電圧を増大させて
もIDSが増大しなくなるところである。飽和領域におけ
るIDSはVGとともに変動する。V0を決定するこの方法
は当業者に周知である。
いて計算した。 IDS=(WCi/2L)μ(VG−V0)2 ただし、Wはチャネル幅(250μm)、Lはチャネル
長(12μm)、および、Ciはゲート誘電体の単位面
積あたりのキャパシタンス(10nF/cm2)であ
る。上記の式を用いて電界効果移動度μを計算するに
は、測定値からIDS=0まで外挿することによって、飽
和領域におけるドレイン−ソース間電流(IDS)の平方
根と、デバイスのゲート電圧(VG)との間の関係か
ら、デバイスのしきい値電圧(V0)を決定する。飽和
領域におけるIDSは、与えられたVGにおけるドレイン
−ソース間電圧(VDS)とドレイン−ソース間電流の間
の関係を観測することによって決定される。飽和領域に
おけるIDSとは、ドレイン−ソース間電圧を増大させて
もIDSが増大しなくなるところである。飽和領域におけ
るIDSはVGとともに変動する。V0を決定するこの方法
は当業者に周知である。
【0019】表1に示した電界効果移動度は平均値であ
る。表1に示したあらゆる材料およびあらゆる温度に対
する2個の基板を用いてデバイスを形成した。例えば、
Cu−Pcフィルムを有するデバイスは、表1の各温度
において2個ずつ、全部で6個の基板上に形成された。
少なくとも20個のデバイスを各基板上に形成した。
る。表1に示したあらゆる材料およびあらゆる温度に対
する2個の基板を用いてデバイスを形成した。例えば、
Cu−Pcフィルムを有するデバイスは、表1の各温度
において2個ずつ、全部で6個の基板上に形成された。
少なくとも20個のデバイスを各基板上に形成した。
【0020】オン/オフ比は、VGがドレイン電圧
(VD)以上であるときの飽和時に流れるドレイン電流
(ID1)の、VGが0であるときに流れるID2に対する
比である。例えば、VDおよびVGがいずれも−100V
のときIDSが8×10-5Aであり、VG=0でVDが−1
00VのときIDSが1×10-11Aである場合、このデ
バイスのオン/オフ比は8×106である。
(VD)以上であるときの飽和時に流れるドレイン電流
(ID1)の、VGが0であるときに流れるID2に対する
比である。例えば、VDおよびVGがいずれも−100V
のときIDSが8×10-5Aであり、VG=0でVDが−1
00VのときIDSが1×10-11Aである場合、このデ
バイスのオン/オフ比は8×106である。
【0021】発明者は特定の理論に固執するものではな
いが、デバイスの性能は、フタロシアニンフィルムの形
態に関係していると考えられる。表1に列挙したフィル
ムのX線回折分析によれば、ほとんどのフィルムで、フ
ィルムが形成される基板の温度の増大とともに、秩序が
増大している(すなわち、フィルムがアモルファスでは
なくなっている)。フィルムの秩序は、(200)格子
面から生じるX線回折トレースから決定した。単一のピ
ークを有するトレースは、高い秩序のあるフィルムを示
している。このピークの強度を観測すると、フィルムが
形成された基板の温度の増大とともに、強度が増大して
いる。
いが、デバイスの性能は、フタロシアニンフィルムの形
態に関係していると考えられる。表1に列挙したフィル
ムのX線回折分析によれば、ほとんどのフィルムで、フ
ィルムが形成される基板の温度の増大とともに、秩序が
増大している(すなわち、フィルムがアモルファスでは
なくなっている)。フィルムの秩序は、(200)格子
面から生じるX線回折トレースから決定した。単一のピ
ークを有するトレースは、高い秩序のあるフィルムを示
している。このピークの強度を観測すると、フィルムが
形成された基板の温度の増大とともに、強度が増大して
いる。
【0022】結果として、フィルムの秩序は、材料の電
界効果移動度に関係している。表1のデータによって観
察されるように、ほとんどのフィルムの電界効果移動度
は、基板の温度が30℃から125℃に上昇するととも
に増大している。上記のように、フィルムの秩序は、フ
ィルム形成中の基板温度の上昇とともに増大する。しか
し、表1は、蒸着中の基板温度が125℃から200℃
に上昇するとともに電界効果移動度が低下していること
も示している。この結果は、高温でフィルム不連続性が
増大し、この不連続性は電界効果移動度に対する負の効
果を有するということによって説明することができる。
界効果移動度に関係している。表1のデータによって観
察されるように、ほとんどのフィルムの電界効果移動度
は、基板の温度が30℃から125℃に上昇するととも
に増大している。上記のように、フィルムの秩序は、フ
ィルム形成中の基板温度の上昇とともに増大する。しか
し、表1は、蒸着中の基板温度が125℃から200℃
に上昇するとともに電界効果移動度が低下していること
も示している。この結果は、高温でフィルム不連続性が
増大し、この不連続性は電界効果移動度に対する負の効
果を有するということによって説明することができる。
【0023】フィルム形成中の基板の温度と、Cu−P
cフィルムの電界効果移動度の間の関係を図3に示す。
図3によれば、Cu−Pcフィルムの電界効果移動度
は、基板の温度が約30℃から約140℃に増大すると
ともに顕著に増大している。140℃以上の基板温度で
は、この傾向は逆転し、電界効果移動度は温度の上昇と
ともに低下している。
cフィルムの電界効果移動度の間の関係を図3に示す。
図3によれば、Cu−Pcフィルムの電界効果移動度
は、基板の温度が約30℃から約140℃に増大すると
ともに顕著に増大している。140℃以上の基板温度で
は、この傾向は逆転し、電界効果移動度は温度の上昇と
ともに低下している。
【0024】
【発明の効果】以上述べたごとく、本発明によれば、電
界効果移動度が10-3cm2/Vsで導電率が約109S
/cm〜約10-7S/cmの範囲にある有機半導体材料
を活性層とする半導体TFTデバイスが形成され、これ
により、少なくとも105のオン/オフ比を有するデバ
イスが実現される。
界効果移動度が10-3cm2/Vsで導電率が約109S
/cm〜約10-7S/cmの範囲にある有機半導体材料
を活性層とする半導体TFTデバイスが形成され、これ
により、少なくとも105のオン/オフ比を有するデバ
イスが実現される。
【図1】本発明のフタロシアニン配位化合物の構造の図
である。フタロシアニンにおけるイオンは文字Xで一般
的に示されている。
である。フタロシアニンにおけるイオンは文字Xで一般
的に示されている。
【図2】本発明のTFTデバイスの側面断面図である。
【図3】Cu−Pcフィルムの電界効果移動度と、フィ
ルムが形成される基板の温度との間の関係を示す図であ
る。
ルムが形成される基板の温度との間の関係を示す図であ
る。
11 基板 13 誘電体材料層 15 金属接点 17 金属接点 19 金属接点 20 トランジスタデバイス 21 フタロシアニン配位化合物層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01L 29/78 618F (71)出願人 596077259 600 Mountain Avenue, Murray Hill, New Je rsey 07974−0636U.S.A. (72)発明者 ゼナン バオ アメリカ合衆国、07060 ニュージャージ ー、ノース プレインフィールド、ロック アベニュー 1275、アパートメント ジ ェイジェイ8
Claims (10)
- 【請求項1】 基板と、該基板上に形成されたフタロシ
アニン配位化合物層と、該フタロシアニン配位化合物層
を通して電流を流すための接点とからなる薄膜トランジ
スタにおいて、 前記フタロシアニン配位化合物は、20℃で、10-3c
m2/Vsより高い電界効果移動度、および、約109S
/cm〜約10-7S/cmの範囲にある導電率を有し、 前記薄膜トランジスタのソース−ドレイン間電流のオン
/オフ比は少なくとも104であることを特徴とする薄
膜トランジスタ。 - 【請求項2】 前記フタロシアニン配位化合物は、銅、
亜鉛、水素、およびスズからなる群から選択される配位
子を有することを特徴とする請求項1の薄膜トランジス
タ。 - 【請求項3】 前記フタロシアニン配位化合物層の厚さ
は約500オングストローム〜約600オングストロー
ムであることを特徴とする請求項2の薄膜トランジス
タ。 - 【請求項4】 前記フタロシアニン配位化合物層は秩序
のある層であることを特徴とする請求項3の薄膜トラン
ジスタ。 - 【請求項5】 MIS−FETであることを特徴とする
請求項4の薄膜トランジスタ。 - 【請求項6】 約30℃〜約200℃の範囲の加熱温度
に加熱した基板上に秩序のあるフタロシアニン配位化合
物層を形成するステップと、 前記フタロシアニン配位化合物層を通して電流を流すた
めの接点を前記基板上に形成するステップとからなるこ
とを特徴とするデバイスの製造方法。 - 【請求項7】 前記フタロシアニン配位化合物は、銅フ
タロシアニン、亜鉛フタロシアニン、水素フタロシアニ
ン、およびスズフタロシアニンからなる群から選択され
ることを特徴とする請求項6の方法。 - 【請求項8】 前記加熱温度は約125℃〜約175℃
であることを特徴とする請求項7の方法。 - 【請求項9】 前記デバイスは薄膜トランジスタである
ことを特徴とする請求項8の方法。 - 【請求項10】 前記デバイスはMIS−FETである
ことを特徴とする請求項9の方法。
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| US08/702073 | 1996-08-23 |
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