DE102004017858A1 - Organischer Feldeffekttransistor - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft einen organischen Feldeffekttransistor (1) mit Drain- und Sourceelektrode (2, 3) und einer durch ein Gate-Dielektrikum (5) von der Drain- und Sourceelektrode (2, 3) isolierten und die Drain- und Sourceelektrode (2, 3) wenigstens teilweise überlappenden Gateelektrode (6), wobei die Drain- und Sourceelektrode (2, 3) in Form im Wesentlichen in einer ersten lateralen Richtung (x) laufender schmaler streifenförmiger Leitbahnen so gebildet sind, dass die Gateelektrode (6) die jeweils in der in einer quer zur ersten lateralen Richtung (x) liegenden zweiten lateralen Richtung (y) definierte Breite (B2, B3) der Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen (2, 3) beidseitig überragt, so dass diese Breite (B2, B3) jeweils mit der Überlapplänge (ΔL) des Feldeffekttransistors (1) übereinstimmt.

Description

• Die Erfindung betrifft einen organischen Feldeffekttransistor mit Drain- und Sourceelektrode, und einer durch ein Gate-Dielektrikum von der Drain- und Sourceelektrode isolierten und die Drain- und Sourceelektrode wenigstens teilweise überlappenden Gateelektrode.
• Feldeffekttransistoren kommen seit vielen Jahren in einer breiten Palette elektronischer Anwendungen zum Einsatz, zum Beispiel bei der Realisierung von Mikroprozessoren, Halbleiterspeichern und Flachbildschirmen, in Mobiltelefonen, in der Automobilelektronik, in der Medizintechnik und auf unzähligen anderen Anwendungsfeldern. Bei vielen dieser Produkte spielen nicht nur die statischen Eigenschaften der Transistoren (das heißt die Abhängigkeit des Drain-Stroms von der Gate-Source-Spannung und der Drain-Source-Spannung im eingeschwungenen Zustand), sondern auch deren dynamische Eigenschaften eine wichtige Rolle. Unter den dynamischen Eigenschaften der Transistoren wird dabei das zeitaufgelöste Schaltverhalten, das heißt die Zeitabhängigkeit der elektrischen Ausgangssignale als Reaktion auf eingangsseitige elektrische Impulse, verstanden.
• Die dynamischen Eigenschaften eines Feldeffekttransistors werden durch eine Vielzahl von Faktoren bestimmt, wobei generell zwischen intrinsischen Faktoren und parasitären Faktoren unterschieden werden kann. Zu den intrinsischen Faktoren zählen zum Beispiel die Beweglichkeit der elektronischen Ladungsträger im Halbleiter (das heißt, die durch die Wahl des Halbleitermaterials festgelegte maximale Geschwindigkeit der Ladungsträger in Abhängigkeit von der sie beschleunigenden elektrischen Feldstärke) und die Kanallänge des Transistors (das heißt die Entfernung, die die Ladungsträger auf ihrem Weg zwischen Source und Drain im Halbleiter zurücklegen müssen). Zu den parasitären Faktoren zählen zum Beispiel die elektrischen Widerstände der Source- und Drain-Kontakte und die elektrischen Kapazitäten, die sich aus den Überlapp-Flächen zwischen Gate-Elektrode und Source- und Drain-Kontakt ergeben.
• Da die zeitlichen Verzögerungen, denen elektrische Signale in Transistorschaltungen unterliegen, sich im Allgemeinen proportional zu den parasitären Kapazitäten und Widerständen verhalten (τ ~R·C), ist es im Interesse eines möglichst guten dynamischen Verhaltens der Transistoren erforderlich, die parasitären Größen so weit wie möglich zu minimieren. Die Minimierung parasitärer Kapazitäten und Widerstände ist ein wesentliches Ziel der Material- und Prozess-Entwicklung in der Halbleiterindustrie.
• Bei Silizium-Feldeffekttransistoren werden die Überlappflächen (und damit die Überlappkapazitäten) zwischen der Gate-Elektrode und den Source- und Drain-Kontakten weniger durch die Entwurfsregeln als vielmehr durch die geschickte Wahl der Materialien und der Prozessparameter definiert.
• In Silizium-MOSFETs werden die Source- und Drain-Kontakte durch Einbringen von Dotierstoff in das Silizium mittels Diffusion oder Ionenimplantation erzeugt. Dies geschieht selbstjustiert, das heißt beim Einbringen des Dotierstoffs sorgt die Gateelektrode für eine Abschattung der Kanalregion, in der keine Dotierung erwünscht ist, so dass die Dotierung exakt an den Rand der Gateelektrode erfolgt. Beim nachfolgenden temperaturgesteuerten Aktivieren der eingebrachten Dotierstoffe diffundieren diese geringfügig unter die Gateelektrode, so dass sich ein Überlapp der Gateelektrode jeweils mit der Source- und Drainelektrode ergibt, die als Überlapplänge Δ1 bezeichnet wird. Diese Überlapplänge ΔL muss einerseits größer als Null sein, um eine sichere Kontrolle der Ladungsträgerdichte auf der gesamten Länge zwischen Source und Drain zu gewährleisten; andererseits soll die Überlapp länge so klein wie möglich sein, um die Überlappkapazität zu minimieren. Die Überlappkapazität ist proportional zur Überlapplänge. Durch geschickte Wahl der Parameter bei der temperaturgesteuerten Aktivierung der eingebrachten Dotierstoffe kann die Überlapplänge fast beliebig klein eingestellt werden, und in modernen Silizium-MOSFETs beträgt sie nur wenige Nanometer. Folglich kann Dank Selbstjustierung bei der Definition der Kontaktregionen der Silizium-MOSFETs deren Überlappkapazität nahezu beliebig klein gemacht werden.
• Im Feldeffekttransistoren auf der Basis organischer Halbleiterschichten, wie sie in zunehmendem Maße für eine Vielzahl kostengünstiger, großflächiger und mechanisch flexibler elektronischer Anwendungen diskutiert werden, ist eine Dotierung der Kontaktregionen und somit eine selbstjustierte Definition der Kontakte nicht möglich. Prinzipiell kann die elektrische Leitfähigkeit vieler organischer Halbleiter zwar ebenfalls durch das Einbringen geeigneter organischer oder anorganischer Dotiersubstanzen erhöht werden, allerdings scheitert die zuverlässige Kontaktdotierung in organischen Feldeffekttransistoren am Fehlen der notwendigen positionellen Selektivität, da die eingebrachten Dopanten in organischen Halbleitern oft nicht an bestimmte Positionen gebunden sind, sondern sich innerhalb des Materials frei bewegen können. Selbst wenn der Dotierungsprozess ursprünglich auf die Kontaktregionen beschränkt werden könnte, käme es später zu einer Bewegung der Dopanten durch die gesamte organische Halbleiterschicht, wodurch sich das elektrische Schaltverhalten und die Lebensdauer der Transistoren entscheidend verschlechtern.
• Folglich werden bei der Herstellung organischer Feldeffekttransistoren die Source- und Drain-Kontakte nicht durch eine Dotierung des Halbleiters definiert, sondern allein durch die unmittelbare Kontaktierung des undotierten (genauer gesagt, des nicht gezielt dotierten) organischen Halbleiters mit einem metallisch leitfähigen Kontaktmaterial, also entweder einem anorganischen Metall, wie zum Beispiel Gold, oder einem leitfähigen Polymer, wie zum Beispiel Polyanilin. Während beim Einbringen von Dopanten in einen Silizium-Wafer die Selbstjustierung der Kontaktregionen auf elegante Weise mittels der Abschattung des Dotiervorgangs durch die Gate-Elektrode herbei geführt wird, erfolgt die Definition der Kontakte bei organischen Transistoren ausschließlich durch die gezielte Strukturierung des leitfähigen Kontaktmaterials. Eine selbstjustierte Ausführung dieser Strukturierung ist zwar prinzipiell möglich, zum Beispiel durch Rückseiten-Belichtungen durch ein (optisch transparentes) Substrat, jedoch sind solche Selbstjustier-Prozesse deutlich aufwendiger als bei Silizium-MOSFETs und mit dem generellen Anspruch organischer Transistoren an geringe Komplexität und niedrige Fertigungskosten prinzipiell unvereinbar.
• In den beiliegenden 2 und 3 sind vereinfachte schematische Querschnitte von in Stand der Technik üblichen organischen Feldeffekttransistoren in zwei verschiedenen Bauweisen dargestellt.
• Gemäß 2 liegen auf einem unteren Substrat 11 in vertikaler z-Richtung eine Gateelektrode 16, ein die Gateelektrode 16 isolierendes Gatedielektrikum 15, darüber jeweils eine Drainelektrode 12 und eine Sourceelektrode 13 und letztere sind von einer organischen Halbleiterschicht 14 bedeckt.
• In der in 3 gezeigten Bauweise werden auf dem Substrat 11 zunächst die Drainelektrode 12 und die Sourceelektrode 13, darüber die organische Halbleiterschicht 14 und über dieser das isolierende Gatedielektrikum 15 und als obere Lage die Gateelektrode 16 gebildet. Unabhängig von der in den 2 und 3 gezeigten Bauweise ergibt sich die Überlapplänge ΔL vor allem aus der Genauigkeit, mit der die zweite Metalllage (in 2 die Drainelektrode 12 und die Sourceelektrode 13 und in 3 die Gateelektrode 16) über der ersten bereits strukturierten Metalllage (die Gateelektrode 16 gemäß 2 und die Drainelektrode 12 und Sourceelektrode 13 gemäß 3) justiert und strukturiert wird.
• 4 zeigt eine schematische Layoutansicht eines dem Stand der Technik entsprechenden organischen Feldeffekttransistors, der den in 2 und 3 gezeigten schematischen Querschnittsansichten entspricht. Die Überlapplänge ΔL ergibt sich aus der Genauigkeit der Justierung der Metalllage der Gateelektrode 16 relativ zur Metalllage der Drainelektrode 12 und der Sourceelektrode 13 bzw. umgekehrt.
• Die Genauigkeit, mit der nachfolgende Lagen gegenüber existierenden Strukturen justiert werden können, hängt in hohem Maße von den mechanischen Eigenschaften des Substrats 11 ab. Kommerzielle Anwendungen für organische Transistoren werden gegenwärtig vor allem im Zusammenhang mit besonders preiswerten, mechanisch flexiblen Substratmaterialien, wie zum Beispiel Verpackungsfolien und Papier diskutiert. Solche Materialien sind in der Regel durch einen beträchtlichen mechanischen Verzug gekennzeichnet, das heißt, dass das Substrat im Laufe der Prozessierung aufgrund der Aufnahme und Abgabe organischer Lösungsmittel und aufgrund thermischer Belastung seine Form verändert. Bei vielen dieser Materialien kann der mechanische Verzug so groß sein, dass er die Größe der zu definierenden Strukturen unter Umständen deutlich überschreitet, besonders in der Nähe der Ränder sehr großer Substrate. Da der Substratverzug in der Regel nicht kalkulierbar ist, kann bei Verwendung eines Aufbaus gemäß den 2 bis 4 eine sichere Justierung der Metalllagen über die gesamte Substratfläche nur dann gewährleistet werden, wenn die im Entwurf vorgesehene Überlapplänge ΔL so groß definiert wird wie der zu erwartende maximale Verzug. Dies führt im Allgemeinen zu sehr großen Überlappkapazitäten und infolge dessen zu relativ schlechten dynamischen Transistoreigenschaften.
• Das mit dem in 4 gezeigten Entwurf verbundene Problem besteht darin, dass die Überlapplänge allein durch die Genau igkeit bestimmt ist, mit der die zweite (obere) Metalllage über der ersten bereits strukturierten (unteren) Metalllage justiert und strukturiert wird.
• Zur Minimierung der Überlapplänge ΔL in organischen Feldeffekttransistoren auf Substraten, die durch einen signifikanten mechanischen Verzug während der Prozessierung der Transistoren gekennzeichnet sind, ist es notwendig, durch innovative Entwurfsregeln die Abhängigkeit der minimalen Überlapplänge von der Justiergenauigkeit aufzuheben.
• Es ist somit Aufgabe der Erfindung, einen organischen Feldeffekttransistor der eingangs genannten Art so anzugeben, dass die durch die parasitären Kapazitäten in Feldeffekttransistoren bestimmten dynamischen Eigenschaften deutlich verbessert sind. Dabei zielt die Erfindung weniger auf solche Feldeffekttransistoren, die auf der Oberfläche einkristalliner Siliziumwafer erzeugt werden, sondern vor allem auf organische Feldeffekttransistoren, die auf Substraten erzeugt werden, die während der Prozessierung der Transistoren einen signifikanten mechanischen Verzug erfahren.
• Diese Aufgabe wird anspruchsgemäß gelöst.
• Gemäß einem wesentlichen Aspekt ist ein gattungsgemäßer organischer Feldeffekttransistor dadurch gekennzeichnet, dass die Drain- und Sourceelektrode in Form im Wesentlichen in einer ersten lateralen Richtung laufender schmaler streifenförmiger Leitbahnen so gebildet sind, dass die Gateelektrode die jeweils in der in einer quer zur ersten lateralen Richtung liegenden zweiten lateralen Richtung definierte Breite der Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen beidseitig überragt, so dass diese Breite jeweils mit der Überlapplänge des Feldeffekttransistors übereinstimmt.
• Mit dieser Gestaltung ist die Überlapplänge nicht durch die Justierung zwischen Gateelektrode und Source- und Draine lektroden sondern allein durch die Breite der Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen bestimmt, die von der (zum Beispiel metallischen) Gateelektrode beidseitig überragt werden. Der Verzug des Substrats hat somit keinerlei Einfluss auf die Überlapplänge ΔL. Somit haben alle organischen Feldeffekttransistoren auf dem Substrat unabhängig von dessen Verzug die gleiche Überlapplänge. Dadurch ist die Streuung der dynamischen elektrischen Parameter deutlich minimiert bzw. annähernd unterdrückt.
• Die kleinste Überlapplänge ΔL, die bei dem erfindungsgemäßen organischen Feldeffekttransistor erzielt werden kann, ist identisch mit der minimalen Breite mit der die unter der Gateelektrode laufenden Leitbahnen der Drain- und Sourceelektroden sicher definiert werden können. Dieses Breitenmaß wird von einer Reihe von Faktoren bestimmt, ist aber in jedem Fall unabhängig vom Verzug des Substrats. Unter bestimmten Voraussetzungen, zum Beispiel bei signifikantem Substratverzug, ist die minimal zu erzielende Strukturgröße deutlich geringer als die Justiergenauigkeit; in diesen Fällen führt die erfindungsgemäße Gestaltung für einen organischen Feldeffekttransistor zu einer deutlichen Verringerung der Überlappkapazitäten und somit zu deutlich verbesserten dynamischen Eigenschaften.
• Bevorzugt laufen die Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen in dem Abschnitt, wo sie von der Gateelektrode beidseitig überragt werden, parallel. Ebenso bevorzugt haben dort die Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen im Wesentlichen dieselbe Breite. Dabei kann die Gateelektrode rechteckförmig sein und zwei kürzere Seiten in der ersten lateralen Richtung und zwei an die kürzeren Seiten anschließende längere Seiten in der zweiten lateralen Richtung haben. Zur Ausbildung von Kontaktbereichen für die Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen, können letztere in der ersten lateralen Richtung wenigstens über eine der längeren Seiten der Gateelektrode hinausragen.
• Bei einem Ausführungsbeispiel sind die Gateelektrode und das Gatedielektrikum in vertikaler Richtung unter den Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen und der organischen Halbleiterschicht gebildet. Alternativ können die Gateelektrode und das Gatedielektrikum auch über den Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen und der organischen Halbleiterschicht gebildet sein.
• Die Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen bestehen bei einem erfindungsgemäßen organischen Feldeffekttransistor entweder aus Metall oder alternativ aus einem elektrisch leitfähigen Polymer.
• Bei einem dem Stand der Technik zugehörigen Vergleichsbeispiel eines organischen Feldeffekttransistors beträgt bei dem oft für die Herstellung organischer Transistoren verwendeten Substratmaterial Polyethylenterephthalat der Substratverzug gewöhnlich etwa 0,1 %. Polyethylenterephthalat ist ein preiswertes Folienmaterial, wie es häufig in der Verpackungsindustrie verwendet wird. Auf einem Substrat mit einer Kantenlänge von etwa 10 cm entspricht dies einem Verzug von bis zu 100 μm, das heißt, bei Verwendung des Entwurfs gemäß 4 müsste die Überlapplänge ΔL auf mindestens 100 μm festgelegt werden, um eine sichere Justierung der Metalllagen über die gesamte Substratfläche zu gewährleisten.
• Bei der für einen erfindungsgemäßen organischen Feldeffekttransistor verwendeten Entwurfsregel wird durch die Definition von beispielsweise 5 μm breiten Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen die Überlapplänge auf dem gesamten Substrat auf genau 5 μm festgelegt. Dadurch verringern sich die Überlappkapazitäten und somit die Signalverzögerungszeiten um den Faktor 20 im Vergleich mit dem oben beschriebenen Beispiel eines bekannten organischen Feldeffekttransistors. Dies ist eine signifikante Verbesserung der dynamischen Eigenschaften von auf einem derartigen Substrat gebildeten organischen Feldeffekttransistoren.
• Die obigen und weitere vorteilhafte Merkmale eines erfindungsgemäßen organischen Feldeffekttransistors werden in der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels bezogen auf die Zeichnung näher erläutert. Die Zeichnungsfiguren zeigen im Einzelnen:
• 1 eine schematische Layoutansicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen organischen Feldeffekttransistors;
• 2 und 3 vereinfachte schematische Querschnittsansichten bekannter organischer Feldeffekttransistoren in zwei unterschiedlichen Bauweisen (eingangs bereits beschrieben), und
• 4 eine schematische Layoutansicht eines dem Stand der Technik entsprechenden organischen Feldeffekttransistors, bei dem sich die Überlapplänge aus der Genauigkeit der Justierung zweier Metalllagen ergibt (eingangs bereits beschrieben).
• Diese Erfindung beschreibt einen organischen Feldeffekttransistor, bei dem die Überlapplänge nicht durch die Justierung zwischen Gateelektrode und Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen sondern allein durch deren Breite bestimmt ist.
• 1 zeigt eine schematische Layoutansicht in ebener Draufsicht eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen organischen Feldeffekttransistors, bei dem die Überlapplänge ΔL allein durch die Breite B2 und B3 jeweils einer Drain- und Sourceelektrodenleitbahn 2 und 3 definiert wird.
• Bei dieser Gestaltung wird für jede der vier zu strukturierenden funktionellen Lagen, nämlich Gateelektrode 6, Gatedielektrikum 5 (in 1 nicht direkt dargestellt), Drainelektrodenleitbahn 2, Sourceelektrodenleitbahn 3 und organi sche Halbleiterschicht 4 eine Chrommaske angefertigt, die die Strukturierung der abgeschiedenen Schichten mittels fotolithografischer Prozesse erlaubt. Auf ein flexibles (nicht gezeigtes) Polyethylenterephthalatsubstrat wird mittels thermischen Verdampfens eine etwa 30 nm dicke Schicht Aluminium aufgebracht, die mittels Fotolithografie und nasschemischen Ätzen in wässriger Kaliumhydroxidlösung strukturiert wird, um die erste (untere) Metalllage (Gateelektrode) 6 zu definieren. Um das Gatedielektrikum 5 zu erzeugen, wird aus einem geeigneten organischen Lösungsmittel (zum Beispiel Propylen-Glykol-Monomethyl-Ether-Azetat, PGMEA) eine etwa 200 nm dicke Schicht Polyvinylphenol aufgeschleudert, thermisch (bei etwa 200°C) vernetzt und mittels Fotolithografie und Ätzen in einem Sauerstoffplasma strukturiert. Im dritten Schritt wird eine etwa 30 nm dicke Schicht Gold aufgedampft und mittels Fotolithografie und nasschemischem Ätzen die in der zweiten Metalllage liegende Drainelektrode 2 und Sourceelektrode 3 definiert. Zur Bildung der organischen Halbleiterschicht 4 wird abschließend eine etwa 30 nm dicke Schicht Pentazen aufgedampft und mittels Fotolithografie (unter Zuhilfenahme eines wasserlöslichen Fotolacks) und Plasmaätzen strukturiert.
• Somit sind bei dem in 1 dargestellten erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel eines organischen Feldeffekttransistors 1 die Drain- und Sourceelektrode 2, 3 in Form im Wesentlichen in x-Richtung laufender schmaler streifenförmiger Leitbahnen so gebildet, dass die Gateelektrode 6 die jeweils in der im rechten Winkel zur x-Richtung laufenden y-Richtung definierte Breite B2 und B3 jeweils der Drainelektrodenleitbahn 2 und der Sourceelektrodenleitbahn 3 beidseitig überragt, so dass diese Breite B2 und B3 jeweils die Überlapplänge ΔL dieses organischen Feldeffekttransistors 1 definiert. Das Maß, um das die Gateelektrode 6 die Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen 2 und 3 beidseitig überragt, richtet sich prinzipiell nach anderen Entwurfskriterien, sollte aber die jeweiligen Breiten B2, B3 nicht unterschreiten.
• Nach dem oben Gesagten realisiert das in 1 gezeigte Ausführungsbeispiel eines organischen Feldeffekttransistors 1 einen Aufbau mit in einer ersten (untersten) Metalllage liegender Gateelektrode 6, darüber liegendem Gatedielektrikum 5 und in einer zweiten (oberen) Metalllage liegenden Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen 2 und 3 sowie über diesen liegender organischer Halbleiterschicht 4. Selbstverständlich kann ein anderes Ausführungsbeispiel eines (nicht dargestellten) organischen Feldeffekttransistors gemäß der Erfindung auch einen vertikalen Aufbau haben ähnlich dem in 3 dargestellten Beispiel des Standes der Technik. Bei dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel laufen die Drainelektrodenleitbahn 2 und die Sourceelektrodenleitbahn 3 zumindest in dem Bereich, wo sie von der Gateelektrode 6 beidseitig überragt werden, parallel und ihre Breiten B2 und B3 sind bevorzugt gleich groß. Die Gateelektrode 6 ist rechteckförmig, hat in der ersten lateralen Richtung x eine geringere Ausdehnung als in der zweiten lateralen Richtung y, und ihre kürzeren Seiten laufen parallel zu den Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen 2, 3. Ferner führen sowohl die Drainelektrodenleitbahn 2 als auch die Sourceelektrodenleitbahn 3 wenigstens in x-Richtung an einer Seite der Gateelektrode 6 über diese hinaus, um dort Kontaktflächen oder Anschlusspads 8 und 9 oder (nicht gezeigte) Durchkontaktierungen zu bilden.
• Die Gateelektrode 6 kann aus Aluminium oder aus einem elektrisch leitfähigen Polymer bestehen. Die Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen 2, 3 können zum Beispiel aus Gold oder ebenfalls aus einem elektrisch leitfähigen Polymer bestehen.
• Bei dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen organischen Feldeffekttransistors 1 ist die Überlapplänge ΔL nicht durch die Justierung zwischen der Gateelektrode und der Source- und Drainelektrode bestimmt sondern allein durch die Breite B2 und B3 jeweils der Drainelektrodenleitbahn 2 und der Sourceelektrodenleitbahn 3 in dem Bereich, wo sie von der Gateelektrode 6 beidseitig überragt werden. Der Verzug des (in 1 nicht gezeigten) Substrats hat somit keinerlei Einfluss auf die Überlapplänge. Somit haben alle auf dem Substrat gebildeten organischen Feldeffekttransistoren unabhängig von dem Verzug des Substrats die gleiche Überlapplänge, wodurch die Streuung der dynamischen elektrischen Parameter deutlich minimiert bzw. annähernd eliminiert ist.

1

organischer Feldeffekttransistor

2, 3, 12, 13

Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen

4; 14

organische Halbleiterschicht

5; 15

Gatedielektrikum

6; 16

Gateelektrode

8, 9

Kontaktpads

11

Substrat

ΔL

Überlapplänge

x, y, z

Raumkoordinaten

Claims (10)

1. Organischer Feldeffekttransistor (1) mit Drain- und Sourceelektrode (2, 3) und einer durch ein Gate-Dielektrikum (5) von der Drain- und Sourceelektrode (2, 3) isolierten und die Drain- und Sourceelektrode (2, 3) wenigstens teilweise überlappenden Gateelektrode (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Drain- und Sourceelektrode (2, 3) in Form im Wesentlichen in einer ersten lateralen Richtung (x) laufender schmaler streifenförmiger Leitbahnen so gebildet sind, dass die Gateelektrode (6) die jeweils in der in einer quer zur ersten lateralen Richtung (x) liegenden zweiten lateralen Richtung (y) definierte Breite (B2, B3) der Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen (2, 3) beidseitig überragt, so dass diese Breite (B2, B3) jeweils mit der Überlapplänge (ΔL) des Feldeffekttransistors (1) übereinstimmt.
2. Organischer Feldeffekttransistor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste laterale Richtung (x) mit der zweiten lateralen Richtung (y) einen rechten Winkel bildet.
3. Organischer Feldeffekttransistor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen (2, 3) unter der Gateelektrode (6) parallel laufen.
4. Organischer Feldeffekttransistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen (2, 3) unter der Gateelektrode (6) im Wesentlichen die gleiche Breite (B2, B3) haben.
5. Organischer Feldeffekttransistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gateelektrode (6) rechteckförmig mit zwei kürzeren Seiten in der ersten lateralen Richtung (x) und zwei an die kürzeren Seiten anschließenden längeren Seiten in der zweiten lateralen Richtung (y) ist.
6. Organischer Feldeffekttransistor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen (2, 3) in der ersten lateralen Richtung (x) wenigstens an einer der längeren Seiten über die Gateelektrode (6) hinausgehen.
7. Organischer Feldeffekttransistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gateelektrode (6) und das Gatedielektrikum (5) in vertikaler Richtung (z) unter den Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen (2, 3) und der organischen Halbleiterschicht (4) liegen.
8. Organischer Feldeffekttransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gateelektrode (6) und das Gatedielektrikum (5) über den Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen (2, 3) und der organischen Halbleiterschicht (4) liegen.
9. Organischer Feldeffekttransistor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen (2, 3) aus Metall bestehen.
10. Organischer Feldeffekttransistor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drain- und Sourceelektrodenleitbahnen aus einem elektrisch leitfähigen Polymer bestehen.