[发明专利]薄膜晶体管及其制造方法和电子装置

说明书

技术领域

本技术涉及一种具有有机半导体层的薄膜晶体管和薄膜晶体管的制造方法，以及使用薄膜晶体管的电子装置。

背景技术

近年来，薄膜晶体管（TFT）已被用于多种电子装置中，诸如开关元件等类似元件。近年来，代替其中将无机半导体材料用于形成半导体层的无机TFT，其中将有机半导体材料用于形成构成沟道层的半导体层的有机TFT已被认为是有前途的。这是因为在有机TFT中，沟道层可通过涂层方法形成，并由此可确保较低的成本。进一步的原因在于，由于相比于气相沉积法或类似方法，沟道层可以在更低的温度下形成，所以柔性和低热阻的塑料膜等可被用作支撑基体。

与形成沟道层的有机半导体层一起，有机TFT具有连接到有机半导体层的源电极和漏电极。所述源电极和漏电极由金属材料等形成。源电极和漏电极与有机半导体层的位置关系被分为两种类型，其中，常用的是顶部接触型，其中，源电极和漏电极被配置为使得位于有机半导体层上侧并与其重叠（例如，参见日本专利申请公开第2008-085200号）。

在这种类型的有机TFT中，由金属材料形成的源电极和漏电极连接到由有机材料形成的有机半导体层上，使得其间的电荷注入效率可能不足。鉴于此，已提出在有机半导体层上形成诸如空穴注入层的有机导电层，使得有机导电层被设置在源电极和漏电极与有机半导体之间（例如，见日本专利申请公开第2006-253675号和日本专利申请公开第2005-327797号）。

发明内容

有机导电层被设置在有机半导体层上以在从源电极区至漏电极区的区域上延伸，然而，尽管这确保电荷注入效率提高，但由于有机导电层的存在，在电极之间很可能产生漏电流。为了去除有机导电层不必要的部分，从而防止漏电流产生，因此，已研究了利用源电极和漏电极作为掩膜对有机导电层进行干蚀刻。然而，尝试蚀刻有机导电层会导致不仅蚀刻了有机导电层而且也蚀刻了有机半导体层，从而导致电流路径易于被打断。在任何一种情况下，一方面提高了电荷注入效率，但另一方面降低了有机TFT的性能。

因此，需要一种薄膜晶体管、薄膜晶体管的制造方法以及应用这种薄膜晶体管的电子装置，在该薄膜晶体管中，可同时实现源电极和漏电极与有机半导体层之间的电荷注入效率提高和良好的晶体管性能。

根据本技术实施方式，提供了一种薄膜晶体管，包括：有机半导体层，由含有能与蚀刻气体反应的金属元素和半金属元素之一的含金属材料形成；彼此间隔开的源电极和漏电极；以及有机导电层，被插在有机半导体层与源电极和漏电极之间的有机半导体层与源电极和漏电极重叠的区域中，并且由不含能与蚀刻气体反应的金属元素和半金属元素之一的非含金属材料形成。

根据本技术另一个实施方式，提供了一种应用上述薄膜晶体管的电子装置。

根据本技术的又一实施方式，提供了一种薄膜晶体管的制造方法，包括：利用含有能与蚀刻气体反应的金属元素或半金属元素之一的含金属材料形成有机半导体层；利用不含能与蚀刻气体反应的金属元素或半金属元素之一的非含金属材料在有机半导体层上形成有机导电层；在有机导电层上形成彼此间隔开的源电极和漏电极；以及利用蚀刻气体通过源电极和漏电极作为掩膜蚀刻有机导电层。

在根据本技术实施方式所述的薄膜晶体管及其制造方法或电子装置中，由非含金属材料形成的有机导电层被插入在由含金属材料形成的有机半导体层与源电极和漏电极之间的有机半导体层与源电极和漏电极的重叠区域中。这确保在源电极和漏电极作为掩膜的情况下蚀刻了有机半导体层。因此，可同时获得源电极和漏电极与有机半导体层之间的电荷注入效率提高和良好的晶体管性能。

附图说明

图1是示出了本技术实施方式中的薄膜晶体管的构造的截面图；

图2是用于示出了薄膜晶体管的制造方法的截面图；

图3是用于示出了图2的步骤之后的步骤的截面图；

图4是示出了根据比较例的薄膜晶体管的构造的截面图；

图5是示出了关于薄膜晶体管的构造的变形的截面图；

图6是示出了关于薄膜晶体管的构造的另一个变形的截面图；

图7是示出了作为应用薄膜晶体管的一个实例的液晶显示器的构造的截面图；

图8是图7中所示的液晶显示器的电路图；

图9是示出了作为应用薄膜晶体管的一个实例的有机电致发光（EL）显示器的构造的截面图；

图10是图9中所示的有机EL显示器的电路图；

图11是示出了作为应用薄膜晶体管的一个实例的电子纸显示器的构造的截面图；

具体实施方式