專利名稱：有機(jī)半導(dǎo)體器件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種設(shè)置有有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)半導(dǎo)體器件及其制造方法，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體層由具有載流子傳輸特性的有機(jī)化合物構(gòu)成。
背景技術(shù)：
由于施加到有機(jī)半導(dǎo)體層的電壓使其中的電荷密度增加，因此可以在設(shè)置在這種有機(jī)半導(dǎo)體層上的一對(duì)電極之間感應(yīng)出電流。例如，在如垂直SIT(靜態(tài)感應(yīng)晶體管)結(jié)構(gòu)的有機(jī)晶體管的有機(jī)半導(dǎo)體器件中，位于夾持有一個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體層的源電極和漏電極之間的柵電極在這種有機(jī)半導(dǎo)體層的整個(gè)厚度上施加一個(gè)電壓，從而在所述有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度方向上轉(zhuǎn)換電流。
如

圖1所示，SIT具有三端結(jié)構(gòu)，其中有機(jī)半導(dǎo)體層13夾在一對(duì)源電極11和漏電極15之間，而柵電極14形成在所述有機(jī)半導(dǎo)體層的厚度內(nèi)。向所述柵電極施加一個(gè)電壓，并且可以通過在所述有機(jī)半導(dǎo)體層中產(chǎn)生的耗盡層DpL來(lái)控制所述源電極和所述漏電極之間的電流。
在SIT結(jié)構(gòu)的有機(jī)晶體管中，通過多個(gè)耗盡層DpL來(lái)防止穿過所述源電極和所述漏電極之間所述膜厚的載流子位移，其中所述多個(gè)耗盡層DpL形成在所述有機(jī)半導(dǎo)體層中接收例如正電荷的所述柵電極14的多個(gè)板條(slat)狀分支的周圍。
然而，在每個(gè)耗盡層DpL具有不充分的擴(kuò)散的情況下，如圖2所示，所述柵電極14的板條狀分支之間的間隙W不能被所述耗盡層DpL填滿，由此導(dǎo)致泄漏電流增加。因而，必須用精細(xì)結(jié)構(gòu)的掩模板來(lái)形成所述柵電極，以便減小所述柵電極的板條狀分支之間的間隙，從而防止載流子位移并減少所述泄漏電流。
通常，在SIT結(jié)構(gòu)的有機(jī)晶體管中，所述有機(jī)半導(dǎo)體層具有幾百納米數(shù)量級(jí)的厚度，并且形成在所述源電極和所述漏電極之間的所述柵電極具有50到100nm的厚度。因此，在所述有機(jī)晶體管中通過連續(xù)膜成形來(lái)形成所述有機(jī)半導(dǎo)體層、所述柵電極和所述有機(jī)半導(dǎo)體層的情況下，所述柵電極的多個(gè)板條狀分支的形狀被轉(zhuǎn)移到隨后步驟中將要被淀積的所述有機(jī)半導(dǎo)體層和所述漏電極上，由此在表面上形成為不規(guī)則，并引起所述泄露電流增加。
本發(fā)明的要解決的一個(gè)問題是提供一種能夠抑制所述電極之間產(chǎn)生泄漏電流的有機(jī)半導(dǎo)體器件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種有機(jī)半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)源電極、一個(gè)漏電極、以及夾在所述源電極和所述漏電極之間的一個(gè)p型有機(jī)半導(dǎo)體層，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)形成在所述p型有機(jī)半導(dǎo)體層的中間部分中的n型有機(jī)半導(dǎo)體層、以及一個(gè)埋置在所述n型有機(jī)半導(dǎo)體層中的柵電極。
本發(fā)明還提供一種有機(jī)半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)源電極、一個(gè)漏電極、以及夾在所述源電極和所述漏電極之間的一個(gè)n型有機(jī)半導(dǎo)體層，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)形成在所述n型有機(jī)半導(dǎo)體層的中間部分中的p型有機(jī)半導(dǎo)體層、以及埋置在所述p型有機(jī)半導(dǎo)體層中的柵電極。
本發(fā)明還提供一種有機(jī)半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)源電極、一個(gè)漏電極、以及夾在所述源電極和所述漏電極之間并具有載流子傳輸特性的有機(jī)半導(dǎo)體層，其特征在于進(jìn)一步包括一個(gè)由埋置在所述有機(jī)半導(dǎo)體層中的至少兩個(gè)中間電極片構(gòu)成的柵電極，其中所述中間電極片分別設(shè)置在與所述源電極和所述漏電極分離并且與它們平行的至少兩個(gè)平面中，并且布置在沿所述層厚的方向。
本發(fā)明還提供一種制造有機(jī)半導(dǎo)體器件的方法，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體器件設(shè)置有形成在源電極和漏電極之間并在其中埋置了一個(gè)柵電極的有機(jī)半導(dǎo)體層，該方法的特征在于包括第一有機(jī)半導(dǎo)體層層疊步驟，在源電極或者漏電極上形成第一有機(jī)半導(dǎo)體層；第一中間電極片層疊步驟，在所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層的一部分上形成第一中間電極片；第二有機(jī)半導(dǎo)體層層疊步驟，在所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層和所述第一中間電極片上形成第二有機(jī)半導(dǎo)體層；第二中間電極片層疊步驟，在所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層的一部分上形成第二中間電極片，以便以互補(bǔ)的方式用所述第一中間電極片覆蓋所述源電極和所述漏電極；以及第三有機(jī)半導(dǎo)體層層疊步驟，在所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層和所述第二中間電極片上形成第三有機(jī)半導(dǎo)體層；其中所述第二和第三有機(jī)半導(dǎo)體層層疊步驟各包括一個(gè)將形成的有機(jī)半導(dǎo)體軟化并且埋置所述中間電極片的埋置步驟。
附圖簡(jiǎn)述圖1是示出了有機(jī)晶體管的剖面圖；圖2是沿著圖1中的線A-A的剖面圖；圖3是具體體現(xiàn)本發(fā)明的有機(jī)晶體管的剖面圖；圖4是沿著圖3中的線A-A的剖面圖；圖5到11是示出了用于具體體現(xiàn)本發(fā)明的有機(jī)晶體管的制造步驟的一部分的剖面圖；
圖12和13是示出了具體體現(xiàn)本發(fā)明的有機(jī)晶體管的操作的示意圖；圖14和15是示出了在本發(fā)明另一實(shí)施例中的有機(jī)晶體管的剖面圖；圖16是示出了在本發(fā)明另一實(shí)施例中的集成了有機(jī)晶體管的有機(jī)電致發(fā)光器件的剖面圖；圖17是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中的有機(jī)晶體管的剖面圖；圖18是沿著圖17中的線A-A的剖面圖；圖19到25是示出了用于具體體現(xiàn)本發(fā)明的有機(jī)晶體管的制造步驟的一部分的剖面圖；圖26是本發(fā)明另一實(shí)施例中的有機(jī)晶體管的剖面圖；圖27是沿著圖26中的線A-A的剖面圖；圖28是示出了本發(fā)明另一實(shí)施例中的集成了有機(jī)晶體管的有機(jī)電致發(fā)光器件的剖面圖；圖29到31是示出了本發(fā)明另一實(shí)施例中的有機(jī)晶體管的剖面圖。
發(fā)明詳述作為本發(fā)明的有機(jī)半導(dǎo)體器件的一個(gè)實(shí)施例，下面將參照附圖解釋有機(jī)晶體管。
圖3示出了一個(gè)實(shí)施例中的SIT結(jié)構(gòu)的有機(jī)晶體管的剖面圖。在該有機(jī)晶體管中，在形成在一塊襯底10上的源電極上，依次層疊一個(gè)第一p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p1、一個(gè)第一n型有機(jī)半導(dǎo)體層13n1、一個(gè)柵電極14、一個(gè)第二n型有機(jī)半導(dǎo)體層13n2、一個(gè)第二p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p2和一個(gè)漏電極15。這些有機(jī)半導(dǎo)體層具有載流子傳輸特性，并且所述第一p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p1和所述第二p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p2由p型有機(jī)半導(dǎo)體材料(正空穴傳輸)形成，而所述第一n型有機(jī)半導(dǎo)體層13n1和所述第二n型有機(jī)半導(dǎo)體層13n2由n型有機(jī)半導(dǎo)體材料(電子傳輸)形成。這種器件包括一個(gè)pnp結(jié)，其區(qū)域分別連接到源電極11、柵電極14和漏電極15。因此，本實(shí)施例的有機(jī)晶體管在其全部結(jié)構(gòu)中構(gòu)成了一個(gè)有機(jī)半導(dǎo)體器件，所述有機(jī)半導(dǎo)體器件具有夾在所述源電極11和所述漏電極15之間的p型有機(jī)半導(dǎo)體層，并且通過位于所述p型有機(jī)半導(dǎo)體層(第一p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p1和第二p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p2)之間的所述n型有機(jī)半導(dǎo)體層(第一n型有機(jī)半導(dǎo)體層13n1和第二n型有機(jī)半導(dǎo)體層13n2)來(lái)控制載流子位移。為了給這種n型有機(jī)半導(dǎo)體層均勻地施加一個(gè)控制電壓，將所述柵電極14埋置在所述n型有機(jī)半導(dǎo)體層中。
如圖4所示，所述柵電極14如此形成，當(dāng)從所述源電極11一側(cè)或從所述漏電極15一側(cè)觀看時(shí)，它覆蓋這些電極。
本實(shí)施例的有機(jī)晶體管例如通過如下工藝來(lái)制得。
首先，在襯底10上形成一個(gè)源電極11，如圖5所示。通過濺射法將例如氧化銦錫(ITO)或鉻(Cr)源電極11形成為50nm的厚度。諸如蒸發(fā)、濺射或CVD的各種方法不僅可以用于形成所述源電極，而且還可以用于形成各種電極。
然后，如圖6所示，在所述源電極11上，通過電阻加熱蒸發(fā)形成厚度為25nm的4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基-二苯(所謂的a-NPD)膜來(lái)作為所述第一p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p1。
然后，如圖7所示，在所述第一p型有機(jī)半導(dǎo)體膜13p1上，通過電阻加熱蒸發(fā)形成厚度為25nm的卟啉化合物膜，如銅酞菁(所謂的CuPc)或喹啉衍生物膜，如三(8-羥基喹啉)鋁絡(luò)合物(所謂的Alq3)，來(lái)作為所述第一n有機(jī)半導(dǎo)體層13n1。
接著，如圖8所示，通過電阻加熱蒸發(fā)法形成厚度為50nm的平板形狀的鋁，來(lái)作為所述柵電極14。而且整個(gè)柵電極14可以用例如幾納米厚的如LiO2的電子注入層來(lái)覆蓋。
接著，如圖9所示，在所述柵電極14上，通過電阻加熱蒸發(fā)法形成厚度為25nm的與所述第一n型有機(jī)半導(dǎo)體層中相同的CuPc或Alq3膜，來(lái)作為所述第二n型有機(jī)半導(dǎo)體層13n2。
接著，如圖10所示，在所述第二n型有機(jī)半導(dǎo)體層13n2上，形成厚度為25nm的與所述第一p型有機(jī)半導(dǎo)體層中相同的a-NPD膜，來(lái)作為所述第二p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p2。
最后，如圖11所示，在所述第二p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p2上，通過電阻加熱蒸發(fā)法形成厚度為200nm的Al膜，來(lái)作為所述漏電極15，從而完成一個(gè)有機(jī)晶體管。
在獲得的有機(jī)晶體管中，例如，在所述漏電極15接地而所述源電極11保持在+10V電位的狀態(tài)下，如圖12所示，施加給所述柵電極14的+20V電位提高了勢(shì)壘，由此使所述晶體管截止。另一方面，在所述漏電極15接地而所述源電極11保持在+10V的電位的相同狀態(tài)下，如圖13所示，所述柵電極14的開態(tài)僅僅留下所述有機(jī)半導(dǎo)體層的連接，由此該晶體管導(dǎo)通以允許電流流過。
前述實(shí)施例已經(jīng)示出了pnp結(jié)的一個(gè)例子，但是也可以采用npn結(jié)。在這種情況下，該器件由在如圖14所示的襯底10上的源電極上依次層疊的第一n型有機(jī)半導(dǎo)體層13n1、第一p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p1、柵電極14、第二p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p2、第二n型有機(jī)半導(dǎo)體層13n2以及漏電極15構(gòu)成。因此該有機(jī)晶體管還可以構(gòu)成為包括一個(gè)p型有機(jī)半導(dǎo)體層和柵電極14，該p型有機(jī)半導(dǎo)體層由所述第一p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p1和所述第二p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p2構(gòu)成并夾在由所述第一和第二n型有機(jī)半導(dǎo)體層13n1和13n2構(gòu)成的n型有機(jī)半導(dǎo)體層中，其中所述第一和第二n型有機(jī)半導(dǎo)體層13n1和13n2位于所述源電極11和所述漏電極15之間，而所述柵電極14埋置在所述第一p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p1和所述第二p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p2中。
而且在前述實(shí)施例中，所述柵電極14形成為平板形狀，但是所述柵電極14也可以形成為梳狀或篩(screen)狀圖形的多個(gè)板條狀分支，如圖15所示。在這種情況下，所述柵電極可以形成為能基本上均勻地給接觸有機(jī)半導(dǎo)體層施加電壓的任何形狀。
此外，在上述SIT結(jié)構(gòu)的有機(jī)晶體管中，通過形成所述第一p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p1和所述第二p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p2作為正空穴傳輸層，并且在所述源電極11和所述第一p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p1之間提供一個(gè)具有電子傳輸特性的有機(jī)發(fā)光層16，可以構(gòu)成集成了有機(jī)晶體管的電致發(fā)光器件，如圖16所示。因此，可以在顯示面板襯底上以預(yù)定圖形如矩陣形式形成多個(gè)有機(jī)EL器件，每個(gè)EL器件設(shè)有由有機(jī)材料層形成的有源器件，所述有機(jī)材料層包括至少由有機(jī)化合物的膜構(gòu)成的有機(jī)發(fā)光層，所述有機(jī)化合物通過電流注入而呈現(xiàn)電致發(fā)光(EL)或發(fā)光。
有機(jī)EL器件是通過在一對(duì)電極層之間依次層疊有機(jī)材料層而形成的，其中所述一對(duì)電極層設(shè)置在襯底上，并且在發(fā)光側(cè)的一個(gè)電極由透明材料構(gòu)成。例如，在頂部發(fā)射型結(jié)構(gòu)中，所述有機(jī)發(fā)光層16可以以與圖16所示的相反的結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述漏電極15和所述第二p型有機(jī)半導(dǎo)體層13p2之間。
圖17示出了另一實(shí)施例的SIT結(jié)構(gòu)的有機(jī)晶體管的剖面圖。在襯底10上，具有載流子傳輸特性的例如p型的有機(jī)半導(dǎo)體層13設(shè)置成夾在源電極11和漏電極15之間。所述有機(jī)半導(dǎo)體層13可以是p型(正空穴傳輸)或n型(電子傳輸)的，并且可以由至少具有所述正空穴傳輸特性和所述電子傳輸特性之一特性的材料構(gòu)成。在所述有機(jī)半導(dǎo)體層13中，埋置了由兩個(gè)中間電極片14a、14b構(gòu)成的一個(gè)柵電極，其中每個(gè)所述中間電極片都具有平板形狀。所述中間電極片14a、14b以互相平行的方式在所述源電極11和所述漏電極15之間分離開。如圖18所示，所述中間電極片14a、14b相互電連接來(lái)作為一個(gè)柵電極14，并如此形成，即，當(dāng)從所述源電極11一側(cè)或從所述漏電極15一側(cè)觀察時(shí)，它們以互補(bǔ)的方式覆蓋這些電極。所述中間電極片14a、14b以相互分離的方式分別設(shè)置在所述源電極11和所述漏電極15之間的兩個(gè)平面中，但是中間電極片也可以設(shè)置在三個(gè)或更多平面內(nèi)，只要它們位于所述源電極11和所述漏電極15之間即可。
本實(shí)施例的有機(jī)晶體管例如通過如下工藝來(lái)制造。
首先，如圖19所示，在襯底10上形成一個(gè)源電極11。例如，通過濺射法形成厚度為50nm的氧化銦錫(ITO)或鉻(Cr)的源電極11。各種方法如蒸發(fā)、濺射或CVD不僅可用于形成所述源電極，而且還可用于形成各種電極。
然后，如圖20所示，在所述源電極11上，通過電阻加熱蒸發(fā)形成厚度為50nm的4，4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基-二苯(所謂的a-NPD)的膜，來(lái)作為所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層13a。
然后，如圖21所示，在所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層13a的一部分上表面上，利用掩模，通過電阻加熱蒸發(fā)形成厚度為50nm的平板形狀的鋁，來(lái)作為所述第一中間電極片14a，以便跨在所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層13a上而覆蓋一部分所述源電極11。
然后，如圖22所示，在所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層13a的另一部分和所述第一中間電極片14a上，形成厚度大約為50nm的與所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層中相同的a-NPD膜，來(lái)作為所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層13b。然后，將整個(gè)襯底10加熱到等于或高于所述有機(jī)半導(dǎo)體層的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)，但是等于或低于其熔點(diǎn)的溫度。更具體地說(shuō)，在比a-NPD的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)(96℃)高10-50℃的溫度下進(jìn)行加熱，例如在130℃下加熱10分鐘，從而將所述第一中間電極片14a埋置在所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層13b中，由此使其表面平坦化。軟化所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層13b，并通過重力和表面張力使其與所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層13a熔合。所述加熱工藝可以在空氣中進(jìn)行，但是為了避免材料退化或污染，優(yōu)選在真空室中或在氮?dú)馓娲抑羞M(jìn)行。對(duì)于玻璃轉(zhuǎn)化溫度為96℃的有機(jī)材料，軟化溫度大約為150℃，并且軟化所需的加熱時(shí)間大約為5分鐘。在減壓室或真空室中用加熱器加熱整個(gè)襯底，并且例如可以采用鹵化物燈來(lái)作為加熱裝置。
然后，如圖23所示，在所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層13b的一部分上表面上，利用掩模，通過電阻加熱蒸發(fā)形成厚度為50nm的平板形狀的Al，來(lái)作為所述第二中間電極片14b，以便跨在所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層13b上而覆蓋所述源電極11的另一部分。所述第二中間電極片14b和所述第一中間電極片14a如此形成以便以互補(bǔ)的形式覆蓋所述源電極11。所述第一中間電極片14a和所述第二中間電極片14b可以形成為具有跨在所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層13b上而相互分離的重疊部分DP，如圖24所示。所述第二中間電極片14b形成為與所述第一中間電極片14a電連接，由此在所述柵電極14中實(shí)現(xiàn)了相同的電位。通過所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層13b的這種膜形成，可以使所述第一中間電極片14a和所述第二中間電極片14b之間的距離小于現(xiàn)有技術(shù)中在一個(gè)平面中利用掩模形成的柵電極的板條狀分支之間的間隙，并且這些電極片可以形成為由一層膜厚分開的靠近的關(guān)系，且在所述電極片的距離上具有高精度。
然后，如圖24所示，在所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層13b的另一部分和所述第二中間電極片14b上，形成厚度大約為50nm的與所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層中相同的a-NPD膜，來(lái)作為所述第三有機(jī)半導(dǎo)體層13c。然后，按照與前述相同的方式，將整個(gè)襯底10加熱到等于或高于所述有機(jī)半導(dǎo)體層的玻璃轉(zhuǎn)化點(diǎn)，但是等于或低于其熔點(diǎn)的溫度，由此將所述第二中間電極片14b埋置在所述第三有機(jī)半導(dǎo)體層13c中，并使該表面平坦化。
最后，如圖25所示，在所述第三有機(jī)半導(dǎo)體層13c上，通過電阻加熱蒸發(fā)形成厚度為200nm的Al膜，來(lái)作為所述漏電極15。在所述有機(jī)半導(dǎo)體層形成之后的所述加熱處理使所述有機(jī)半導(dǎo)體層平坦化，由此提供一種沒有表面不規(guī)則性的具有均勻有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)晶體管。
在前述實(shí)施例中，所述第一、第二和第三有機(jī)半導(dǎo)體層13a、13b和13c都是通過作為p型材料的a-NPD形成的，但是也可以采用n型材料。所述有機(jī)半導(dǎo)體層可以由具有所述電子傳輸特性和所述正空穴傳輸特性的至少一種特性的材料形成。
而且在前述實(shí)施例中，所述中間電極片14a、14b形成為平板形狀，但是也可以將位于所述源電極11和所述漏電極15之間的兩個(gè)平面內(nèi)的所述柵電極14的中間電極片14a、14b形成為梳狀或篩狀圖形的多個(gè)板條狀分支，如圖26所示。而且在這種情況下，如圖27所示，所述中間電極片14a、14b相互電連接來(lái)作為所述柵電極14，并如此形成，當(dāng)從所述源電極11一側(cè)或從所述漏電極15一側(cè)觀察時(shí)，以互補(bǔ)的方式覆蓋這些電極，如圖27所示。
此外，在上述SIT結(jié)構(gòu)的有機(jī)晶體管中，通過形成所述第一、第二和第三有機(jī)半導(dǎo)體層13a、13b和13c來(lái)作為正空穴傳輸層，并且在所述源電極11和所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層13a之間提供一個(gè)具有電子傳輸特性的有機(jī)發(fā)光層16，可以構(gòu)成集成了有機(jī)晶體管的電致發(fā)光器件，如圖28所示。因此，可以在顯示面板襯底上以預(yù)定圖形如矩陣形式形成多個(gè)有機(jī)EL器件，每個(gè)EL器件設(shè)有由有機(jī)材料層形成的有源器件，所述有機(jī)材料層包括至少由一種有機(jī)化合物的膜構(gòu)成的有機(jī)發(fā)光層，所述有機(jī)化合物通過電流注入而呈現(xiàn)電致發(fā)光(EL)或發(fā)光。
通過在一對(duì)電極層之間依次層疊有機(jī)材料層而形成一個(gè)有機(jī)EL器件，其中所述一對(duì)電極層設(shè)置在襯底上，并且在發(fā)光側(cè)的一個(gè)電極由透明材料構(gòu)成。例如，在頂部發(fā)射型結(jié)構(gòu)中，有機(jī)發(fā)光層16可以以與圖28所示的相反的結(jié)構(gòu)設(shè)置在所述漏電極15和所述第三有機(jī)半導(dǎo)體層13c之間。
在本發(fā)明的有機(jī)晶體管的另一實(shí)施例中，如圖29和30所示，所述第一中間電極片14a和所述第二中間電極片14b可以形成為沒有跨在所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層13b上而互相重疊的部分。
而且在本發(fā)明的有機(jī)晶體管的另一實(shí)施例中，如圖31所示，所述柵電極的所述中間電極片14a、14b、14c分別設(shè)置在所述源電極11和所述漏電極15之間的三個(gè)平面內(nèi)，其中每個(gè)所述中間電極片形成為梳狀或篩狀圖形的多個(gè)板條狀分支。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)源電極、一個(gè)漏電極、以及一個(gè)夾在所述源電極和所述漏電極之間的p型有機(jī)半導(dǎo)體層，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)形成在所述p型有機(jī)半導(dǎo)體層的中間部分中的n型有機(jī)半導(dǎo)體層，以及一個(gè)埋置在所述n型有機(jī)半導(dǎo)體層中的柵電極。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)半導(dǎo)體器件，其特征在于所述柵電極具有平板狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機(jī)半導(dǎo)體器件，其特征在于所述柵電極形成為梳狀或篩狀圖形。
4.一種有機(jī)半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)源電極；一個(gè)漏電極；以及一個(gè)夾在所述源電極和所述漏電極之間的n型有機(jī)半導(dǎo)體層，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)形成在所述n型有機(jī)半導(dǎo)體層的中間部分中的p型有機(jī)半導(dǎo)體層，以及一個(gè)埋置在所述p型有機(jī)半導(dǎo)體層中的柵電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)半導(dǎo)體器件，其特征在于所述柵電極具有平板狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的有機(jī)半導(dǎo)體器件，其特征在于所述柵電極形成為梳狀或篩狀圖形。
7.一種有機(jī)半導(dǎo)體器件，包括一個(gè)源電極；一個(gè)漏電極；以及一個(gè)夾在所述源電極和所述漏電極之間并具有載流子傳輸特性的有機(jī)半導(dǎo)體層，其特征在于，進(jìn)一步包括一個(gè)由埋置在所述有機(jī)半導(dǎo)體層中的至少兩個(gè)中間電極片構(gòu)成的柵電極，其中所述中間電極片分別設(shè)置在與所述源電極和所述漏電極分離且與其平行的至少兩個(gè)平面中，并且布置在沿所述層厚的方向。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)半導(dǎo)體器件，其特征在于所述中間電極片具有平板狀。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的有機(jī)半導(dǎo)體器件，其特征在于所述中間電極片形成為梳狀或篩狀圖形。
10.根據(jù)權(quán)利要求7到9的任何一項(xiàng)所述的有機(jī)半導(dǎo)體器件，其特征在于所述有機(jī)半導(dǎo)體層由具有電子傳輸特性和正空穴傳輸特性的至少一種特性的材料構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求7到9的任何一項(xiàng)所述的有機(jī)半導(dǎo)體器件，其特征在于所述兩個(gè)中間電極片具有跨在所述有機(jī)半導(dǎo)體層的一部分上而相互分離的重疊部分。
12.一種制造有機(jī)半導(dǎo)體器件的方法，其中所述有機(jī)半導(dǎo)體器件設(shè)置有一個(gè)形成在源電極和漏電極之間并在其中埋置了一個(gè)柵電極的有機(jī)半導(dǎo)體層，該方法的特征在于包括第一有機(jī)半導(dǎo)體層層疊步驟，在源電極和漏電極其中之一上形成第一有機(jī)半導(dǎo)體層；第一中間電極片層疊步驟，在所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層的一部分上形成第一中間電極片；第二有機(jī)半導(dǎo)體層層疊步驟，在所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層和所述第一中間電極片上形成第二有機(jī)半導(dǎo)體層；第二中間電極片層疊步驟，在所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層的一部分上形成第二中間電極片，以便以互補(bǔ)的方式用所述第一中間電極片覆蓋所述源電極和所述漏電極；以及第三有機(jī)半導(dǎo)體層層疊步驟，在所述第二有機(jī)半導(dǎo)體層和所述第二中間電極片上形成第三有機(jī)半導(dǎo)體層；其中所述第二和第三有機(jī)半導(dǎo)體層層疊步驟各包括一個(gè)將形成的有機(jī)半導(dǎo)體軟化，并且在其中埋置所述中間電極片的埋置步驟。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造有機(jī)半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述埋置步驟將所述第一有機(jī)半導(dǎo)體層加熱到等于或高于其玻璃轉(zhuǎn)化溫度但是等于或低于其熔點(diǎn)的溫度。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的制造有機(jī)半導(dǎo)體器件的方法，其特征在于所述有機(jī)半導(dǎo)體層是通過蒸發(fā)法形成的。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有夾在源電極和漏電極之間的p型有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)半導(dǎo)體器件，它包括一個(gè)形成在所述p型有機(jī)半導(dǎo)體層的中間部分中的n型有機(jī)半導(dǎo)體層和一個(gè)埋置在所述n型有機(jī)半導(dǎo)體層中的柵電極，并且具有夾在源電極和漏電極之間的n型有機(jī)半導(dǎo)體層的有機(jī)半導(dǎo)體器件包括一個(gè)形成在所述n型有機(jī)半導(dǎo)體層的中間部分中的p型有機(jī)半導(dǎo)體層和一個(gè)埋置在所述p型有機(jī)半導(dǎo)體層中的柵電極，由此抑制了在所述電極之間產(chǎn)生的泄漏電流。本發(fā)明還提供一種有機(jī)半導(dǎo)體器件，它包括一個(gè)夾在源電極和漏電極之間并具有載流子傳輸特性的有機(jī)半導(dǎo)體層以及一個(gè)由至少兩個(gè)中間電極片構(gòu)成的柵電極，其中所述兩個(gè)中間電極片埋置在所述有機(jī)半導(dǎo)體層中，分別設(shè)置在與所述源電極和所述漏電極分離并與其平行的至少兩個(gè)平面內(nèi)，并且布置在沿所述層厚的方向。通過熔合所述有機(jī)半導(dǎo)體層來(lái)埋置所述柵電極。
文檔編號(hào)H01L51/05GK1669156SQ0381676
公開日2005年9月14日 申請(qǐng)日期2003年7月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年7月15日
發(fā)明者吉澤淳志 申請(qǐng)人:先鋒株式會(huì)社