JPS614276A - 高分子半導体素子およびその製造方法 - Google Patents
高分子半導体素子およびその製造方法Info
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- JPS614276A JPS614276A JP59124782A JP12478284A JPS614276A JP S614276 A JPS614276 A JP S614276A JP 59124782 A JP59124782 A JP 59124782A JP 12478284 A JP12478284 A JP 12478284A JP S614276 A JPS614276 A JP S614276A
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- Japan
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- film
- layer
- polymer semiconductor
- electrode substrate
- electrolytic
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-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（発明の分野〕
本発明は、高分子半導体の接合を用いた高分子半導体素
子およびその製造方法に関するものである。
子およびその製造方法に関するものである。
高分子半導体で無機半導体と同様のデバイスが造れると
すれば、作製容易、低コスト、可撓性、成形性、大面積
などの特徴を有するためその波及効果は極めて大きいも
のとなろう。
すれば、作製容易、低コスト、可撓性、成形性、大面積
などの特徴を有するためその波及効果は極めて大きいも
のとなろう。
従来この種の素子として、ポリアセチレンを用いた素子
（特願昭５６−１２９３７０号、特願昭５６−１３１６
１０号、特願昭５６−１４６２８４号、特願昭５６−１
４７４８６号、特願昭５６−２１４９８５号など）があ
る。このポリアセチレンは極めて酸素と反応しやすく、
素子を長時間大気中に放置するとほとんど初期の特性を
失ってしまうという欠点があった。
（特願昭５６−１２９３７０号、特願昭５６−１３１６
１０号、特願昭５６−１４６２８４号、特願昭５６−１
４７４８６号、特願昭５６−２１４９８５号など）があ
る。このポリアセチレンは極めて酸素と反応しやすく、
素子を長時間大気中に放置するとほとんど初期の特性を
失ってしまうという欠点があった。
また、このようなポリアセチレンのほかにポリジアセチ
レンによる素子（Ｐｏｌｉｍｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ
＋Ｊａｐａｎ Ｖｏｉ、３１ 、ＮＱ、４．７１０ （
１９８２） ） 、ポリフェニレンスルフィドを用いた
素子（Ｐｏｒｉ＋＊ｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ。
レンによる素子（Ｐｏｌｉｍｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ
＋Ｊａｐａｎ Ｖｏｉ、３１ 、ＮＱ、４．７１０ （
１９８２） ） 、ポリフェニレンスルフィドを用いた
素子（Ｐｏｒｉ＋＊ｅｒ Ｐｒｅｐｒｉｎｔｓ。
Ｊａｐａｎ Ｖｏｌ、３１．Ｎｏ ４．７３６ （１９
８２） ） 、ポリ （ピロール−Ｎメチルピロール）
による素子（Ｊ、Ａｐｐｌ−Ｐｈｙｓ、、５４．２５１
１ （１９８２） ）がある。
８２） ） 、ポリ （ピロール−Ｎメチルピロール）
による素子（Ｊ、Ａｐｐｌ−Ｐｈｙｓ、、５４．２５１
１ （１９８２） ）がある。
上述のよう素子は高分子半導体の表面の接合を用いたも
のであり、このため表面の影響を受けやすく、良好な接
合特性が得られない欠点がある。。
のであり、このため表面の影響を受けやすく、良好な接
合特性が得られない欠点がある。。
本発明は上述の欠点に鑑みなされたもので、素子を長時
間大気中に放置しても初期の特性を失わず、また表面の
影響を受けにくい高分子半導体素子およびその製造方法
を提供することを目的とするものである。
間大気中に放置しても初期の特性を失わず、また表面の
影響を受けにくい高分子半導体素子およびその製造方法
を提供することを目的とするものである。
したがって、本発明による高分子半導体素子は・よれば
、電極基板上に、電気的接合を有する相互 ・に異なる
二種類の電解酸化複素環系高分子半導体フィ゛ルムをｉ
け、この複素環系高分子半導体フィルム上に上部電極を
形成させたことを特徴とするものである。
− また本発明による高分子半導体の製造方法によれば、電
極基板上に電解酸化によって二種類の複１
素環系高分子半導体７＜）Ｌｔ昼順次゛債４３せＺ
）工程、電極を形成する工程を含むことを特徴とするも
のである。
、電極基板上に、電気的接合を有する相互 ・に異なる
二種類の電解酸化複素環系高分子半導体フィ゛ルムをｉ
け、この複素環系高分子半導体フィルム上に上部電極を
形成させたことを特徴とするものである。
− また本発明による高分子半導体の製造方法によれば、電
極基板上に電解酸化によって二種類の複１
素環系高分子半導体７＜）Ｌｔ昼順次゛債４３せＺ
）工程、電極を形成する工程を含むことを特徴とするも
のである。
本発明によれば、電解重合フィルムを続けて二゛層電解
重合するので安定性の良好な接合が形成することができ
、経済的で安定性の優れた接合素子、太陽電池、光セン
サなどのセンサに利用できるという利点がある。
重合するので安定性の良好な接合が形成することができ
、経済的で安定性の優れた接合素子、太陽電池、光セン
サなどのセンサに利用できるという利点がある。
本発明をさらに詳しく説明する。
本発明による高分子半導体素子は、上述のように電極基
板上に電解酸化させて形成した二種類の複素環系高分子
半導体フィルムを積層した構成を有している。
板上に電解酸化させて形成した二種類の複素環系高分子
半導体フィルムを積層した構成を有している。
このような電解酸化重合フィルムとしては、たとえばポ
リピロールなどのピロール系高分子、ボリチオフェイな
どのチオフェン系高分子、ポリフランなどのフラン系高
分子、ポリアズレンなどのアズレン系高分子、ポリイン
ドールなどのインドール系高分子、ポリセレノフェンな
どのセレフェン系高分子あるいはこれらの共重合体など
を用いることができる。
リピロールなどのピロール系高分子、ボリチオフェイな
どのチオフェン系高分子、ポリフランなどのフラン系高
分子、ポリアズレンなどのアズレン系高分子、ポリイン
ドールなどのインドール系高分子、ポリセレノフェンな
どのセレフェン系高分子あるいはこれらの共重合体など
を用いることができる。
本発明は前記電解重合フィルムを電極基板上に第１層次
いで第２層と二種類積層するものであるが、この第１層
と（では前記電解重合フィルム中に含有されるイオン（
ドーパジ１−）を脱δ＋ｔ Ｌ、 ヤｔいフィルムを用
い、第２層として前記第１層と比較してドーパントを脱
離しにくいフィルムを順次積層する。
いで第２層と二種類積層するものであるが、この第１層
と（では前記電解重合フィルム中に含有されるイオン（
ドーパジ１−）を脱δ＋ｔ Ｌ、 ヤｔいフィルムを用
い、第２層として前記第１層と比較してドーパントを脱
離しにくいフィルムを順次積層する。
この電解酸化重合フィルムの厚さは、好ましくは０６２
〜３０μｍであるのがよい。０．２１１ｍ未満である、
と４、ビンフォールを生じる虞があり、一方３゜μｍを
超えるとイオンの分離効果が低下し、良好な電気的接合
を有するフィルムかえられにくいからである。
〜３０μｍであるのがよい。０．２１１ｍ未満である、
と４、ビンフォールを生じる虞があり、一方３゜μｍを
超えるとイオンの分離効果が低下し、良好な電気的接合
を有するフィルムかえられにくいからである。
前記電極基板としては従来この種の電極基板として用い
られているものを有効に用いることができる。たとえば
、ネサコートガラス基板であることができる、。
られているものを有効に用いることができる。たとえば
、ネサコートガラス基板であることができる、。
次ぎに本発明による高分子半導体素子の製造方法につい
て説明する。
て説明する。
本発明による高分子半導体素子の製造方法によれば、ま
ず電極基板上に電解酸、化により二種類の複素環系高分
子半導体フィルムを積層するものであるが、このような
電解酸化は、重合すべきモノマーを含む電解液中におい
て、電解を行い前記電極基板上に複素環系高分子半導体
フィルムを形成このような電解液としては、形成される
前記高分子半導体フィルムにドーパントを取り込むよう
存ものであればいかなるものでもよい。たとえば、テト
ラ−ｎ−ブチルアンモニウム・ヘキサフルオロボレー１
（ｎＢｕ 、４ Ｎ −ＢＦ４ ） 、テトラ十ブ
チルアンモニウム・過塩素酸硼素（１−Ｂｏ３ Ｎ
−ＢＣ１０４）、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム・六
フッ化砒素（ｎＪｕ４Ｎ −Ｆ ｅ Ａｓ） 、テト
ラ−ｎ−ブチルアンモニウム・４塩素酸炭素（ｎ−Ｂｕ
４Ｎ ’ ＣＣｌＯ４）などの有機電解質ある（、ｚは
八ｇＢＦ４ 、ＡｇＣ１０４などの無機電解質などの一
種以上を用いることができる。
ず電極基板上に電解酸、化により二種類の複素環系高分
子半導体フィルムを積層するものであるが、このような
電解酸化は、重合すべきモノマーを含む電解液中におい
て、電解を行い前記電極基板上に複素環系高分子半導体
フィルムを形成このような電解液としては、形成される
前記高分子半導体フィルムにドーパントを取り込むよう
存ものであればいかなるものでもよい。たとえば、テト
ラ−ｎ−ブチルアンモニウム・ヘキサフルオロボレー１
（ｎＢｕ 、４ Ｎ −ＢＦ４ ） 、テトラ十ブ
チルアンモニウム・過塩素酸硼素（１−Ｂｏ３ Ｎ
−ＢＣ１０４）、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウム・六
フッ化砒素（ｎＪｕ４Ｎ −Ｆ ｅ Ａｓ） 、テト
ラ−ｎ−ブチルアンモニウム・４塩素酸炭素（ｎ−Ｂｕ
４Ｎ ’ ＣＣｌＯ４）などの有機電解質ある（、ｚは
八ｇＢＦ４ 、ＡｇＣ１０４などの無機電解質などの一
種以上を用いることができる。
フィルムの厚さは前述のように０．２〜３０μｍである
が、このような厚さのフィルムを成長させるための時間
が１分〜３時間であるような条件において電解重合させ
るのが好ましい。１分未満で前記厚さの重合フィルムを
成長させると、前記重合フィルムが不均一に成長する虞
を生じ、また３時間を超えるような条件において成長せ
しめると、フィルム厚が厚くなりすぎて、表面に凸凹を
生したり、粉末状になる虞を生じるからである。
が、このような厚さのフィルムを成長させるための時間
が１分〜３時間であるような条件において電解重合させ
るのが好ましい。１分未満で前記厚さの重合フィルムを
成長させると、前記重合フィルムが不均一に成長する虞
を生じ、また３時間を超えるような条件において成長せ
しめると、フィルム厚が厚くなりすぎて、表面に凸凹を
生したり、粉末状になる虞を生じるからである。
このような高分子半導体フィルノ、に電気的接合を形成
させるためには、前記高分子半導体フィルム中にフィル
ムの厚さ方向にイオン分布を形成することが必要である
が、本発明によればこのイオン分布は、逆電圧を印加し
てイオン分布を形成させる必要はない。しかしながら、
このイオン分布を良好にかつ短時間に形成させるめには
、前記電解重合の場合と反対方向に逆電圧を印加するの
が好ましい。この電圧は好ましくはＩＯＶ以下であるの
がよい。ＩＯＶを超えると、脱イオンが激しくなり、複
素環系高分子半導体フィルム自体に損傷を生じる虞があ
るからである。
させるためには、前記高分子半導体フィルム中にフィル
ムの厚さ方向にイオン分布を形成することが必要である
が、本発明によればこのイオン分布は、逆電圧を印加し
てイオン分布を形成させる必要はない。しかしながら、
このイオン分布を良好にかつ短時間に形成させるめには
、前記電解重合の場合と反対方向に逆電圧を印加するの
が好ましい。この電圧は好ましくはＩＯＶ以下であるの
がよい。ＩＯＶを超えると、脱イオンが激しくなり、複
素環系高分子半導体フィルム自体に損傷を生じる虞があ
るからである。
以下、本発明の詳細な説明する。
実施例１
電極基板として２ ｃｍＸ２ ｃｍのネサコートガラス
基板を用いた。この基板を陽極とし、対極として白金板
を用いてアルゴン雰囲気のグローブボックス中で電解重
合を行った。
基板を用いた。この基板を陽極とし、対極として白金板
を用いてアルゴン雰囲気のグローブボックス中で電解重
合を行った。
第１層はアセトニトリル８０ｍ１．０．５Ｍのチオフェ
ノン・０・２Ｍのテトラ−ｎ−ブチルアンモニウム・ヘ
キサフルオロボレー） （ｎＢｕ ａ Ｎ １３Ｆａ
）の電解液を用いて、４．Ｉ Ｖ 、２ ｍＡで２分
間通電を行い、ポリチオフェノンフィルムを作製した。
ノン・０・２Ｍのテトラ−ｎ−ブチルアンモニウム・ヘ
キサフルオロボレー） （ｎＢｕ ａ Ｎ １３Ｆａ
）の電解液を用いて、４．Ｉ Ｖ 、２ ｍＡで２分
間通電を行い、ポリチオフェノンフィルムを作製した。
アセトニトリルで数回洗浄したのち、第２Ｎの作製を行
った。第２層はアセトニトリル８０ｍ１．０．２Ｈのビ
ロール、０．５Ｍのｎ−Ｂｕａ Ｎ ・ＢＦ４の電解
液を用い、１．％ Ｖ、 、０．２ｍＡ テｉｏ分間通
電を行い、前記イチオフェノンフィルム上にポリピロー
ルフィルムを積層させた。
った。第２層はアセトニトリル８０ｍ１．０．２Ｈのビ
ロール、０．５Ｍのｎ−Ｂｕａ Ｎ ・ＢＦ４の電解
液を用い、１．％ Ｖ、 、０．２ｍＡ テｉｏ分間通
電を行い、前記イチオフェノンフィルム上にポリピロー
ルフィルムを積層させた。
次ぎにアセトニトリルで数回洗浄したのち、８０ｍ１の
アセトニトリルと０．Ｉ Ｍ ｎ−Ｂｕｎ Ｎ −Ｂ
Ｆ４の電解液に積層した基板を入れ、１．３ｖの逆電圧
（基板を陰極、白金板を陽極）を印加し、脱ドープを行
った。
アセトニトリルと０．Ｉ Ｍ ｎ−Ｂｕｎ Ｎ −Ｂ
Ｆ４の電解液に積層した基板を入れ、１．３ｖの逆電圧
（基板を陰極、白金板を陽極）を印加し、脱ドープを行
った。
これをアセトニトリルで洗浄し、真空蒸着により金の上
部電極を形成した。このようにして作製した接合素子の
電流−電圧特性を調べた結果、整流特性が得られた。順
方向抵抗１００ ＫΩ、°逆方向抵抗５ＭΩΦ値を有し
、±２ｖで整流比は５０であった。
部電極を形成した。このようにして作製した接合素子の
電流−電圧特性を調べた結果、整流特性が得られた。順
方向抵抗１００ ＫΩ、°逆方向抵抗５ＭΩΦ値を有し
、±２ｖで整流比は５０であった。
実施例２
ネサコートガラス基板を陽極とし、白金を陰極としてグ
ローブボックス中で電解重合を行った。
ローブボックス中で電解重合を行った。
第１層はアセトニトリル８０ ｍｌ、０．５Ｍフラン、
０．２Ｍのｎ−Ｂｕ４Ｎ −ＢＦａの電解液中で２．
５Ｌ ０．４ｍＡで１３分間通電して、ポリフランフィ
ルムを作製した。
０．２Ｍのｎ−Ｂｕ４Ｎ −ＢＦａの電解液中で２．
５Ｌ ０．４ｍＡで１３分間通電して、ポリフランフィ
ルムを作製した。
引続き、アセトニトリル８０ ｍｌ、０．５Ｍのピロー
ル、０．２Ｍのｎ−Ｂｕａ Ｎ −ＢＰＡの電解液中で
１．８■、 ０．２ ｄで７分間通電を行い、第２層の
ポリピロールを形成した。
ル、０．２Ｍのｎ−Ｂｕａ Ｎ −ＢＰＡの電解液中で
１．８■、 ０．２ ｄで７分間通電を行い、第２層の
ポリピロールを形成した。
この後、８０１のアセトニトリル、０．１Ｍのｎ−Ｂｕ
４Ｎ−ＢＦ４の電解液中で１．５ Ｖの逆電圧を１０分
間印加し、塩ドープを行った。
４Ｎ−ＢＦ４の電解液中で１．５ Ｖの逆電圧を１０分
間印加し、塩ドープを行った。
これを乾燥し、上部に金を蒸着し電極とした。
このようにして作製した素子の電流−電圧特性を調べた
ところ、実施例１と同様に整流特性が得られた。順方向
抵抗は３ＭΩ、逆方向抵抗は１３ＯＮΩ、整流比４３が
得られた。
ところ、実施例１と同様に整流特性が得られた。順方向
抵抗は３ＭΩ、逆方向抵抗は１３ＯＮΩ、整流比４３が
得られた。
また実施例１および実施例２で製造した素子を大気中に
１ケ月放置したが、特性に変化は認められなかった。
１ケ月放置したが、特性に変化は認められなかった。
以上説明したように、本発明によれば、電解重合フィル
ム牽続けて二層形成せしめることにより、安定性の優れ
た接合が形成されるので、経済的で安定性に優れた接合
素子、太陽電池、光センサなどのセンサに利用できると
いう利点がある。
ム牽続けて二層形成せしめることにより、安定性の優れ
た接合が形成されるので、経済的で安定性に優れた接合
素子、太陽電池、光センサなどのセンサに利用できると
いう利点がある。
手続補正書く帥）
昭和５咋８月１６日
特許庁長官 志 賀 学殿
、２３発明の名称
高分子￥導体素子およびその製造方法
３、補正をする者
事件との関係 特 許 出 願人
性 所 東京都千代田区内幸町１丁目１番６号−氏
名 （４２２） 日本電信電話公社４、
代理人 〒１０２ 置 ０３−２６４−３５６６５
、補正命令の日付 ６、補正の対象 ７、補正の内容 （１）明細書中、下記の箇所をそれぞれ訂正する。
名 （４２２） 日本電信電話公社４、
代理人 〒１０２ 置 ０３−２６４−３５６６５
、補正命令の日付 ６、補正の対象 ７、補正の内容 （１）明細書中、下記の箇所をそれぞれ訂正する。
（１） 第２頁、下から３行目、および５行目。
ｒＰｏｌｉｍｅｒ Ｊを ｒＰｏｌｙｍｅｒ Ｊ。
（２） 第４頁、最終行〜第５頁、１行目。
「セレフェン」を「セレノフェン」。
（３）第６頁、下から６行目、「過塩素酸硼素」を「過
塩素酸」。
塩素酸」。
（４）同頁、同行目、ｒＢｃ１０ａＪをｒｃ］ ０４Ｊ
。
。
（５）同頁、 下から４行目、ｒＦｓＡｓＪをｒＡｓＦ
６Ｊ。
６Ｊ。
（６）同頁、 下から３行目、「過塩素酸炭素」を「六
フッ化リン」。
フッ化リン」。
（７）同頁、 同行目、ｒＣＣ１０ａＪを「ＰＦｅｊ。
（８） 第８頁、１２２行目「ポリチオフェノンフィ
ルム」を「ポリチオフェンフィル ム」。
ルム」を「ポリチオフェンフィル ム」。
以上
Claims (2)
- （１）電極基板上に、電気的接合を有する相互に異なる
二種類の電解酸化複素環系高分子半導体フィルムを設け
、この複素環系高分子半導体フィルム上に上部電極を形
成させたことを特徴とする高分子半導体素子。 - （２）電極基板上に電解酸化によって二種類の複素環系
高分子半導体フィルムを順次積層させる工程、電極を形
成する工程を含むことを特徴とする高分子半導体素子の
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59124782A JPS614276A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 高分子半導体素子およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59124782A JPS614276A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 高分子半導体素子およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS614276A true JPS614276A (ja) | 1986-01-10 |
Family
ID=14893980
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59124782A Pending JPS614276A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 高分子半導体素子およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS614276A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215065A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-07 | Ricoh Co Ltd | 固体電気化学的接合素子 |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP59124782A patent/JPS614276A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63215065A (ja) * | 1987-03-04 | 1988-09-07 | Ricoh Co Ltd | 固体電気化学的接合素子 |
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