| 主权项 |
1.一种半导体装置,其系藉由包含导体或半导体之 微粒子、与此微粒子结合之有机半导体分子而形 成导电路,且此导电路之导电性受电场所控制而构 成者。 2.根据申请专利范围第1项之半导体装置,其中于前 述有机半导体分子末端具有之官能基乃与前述微 粒子化学结合。 3.根据申请专利范围第2项之半导体装置,其中藉由 于前述有机半导体分子两端具有之前述官能基,而 前述有机半导体分子与前述微粒子交互结合,形成 网状型之前述导电路。 4.根据申请专利范围第2项之半导体装置,其中藉由 前述官能基而前述有机半导体分子与前述微粒子 呈三次元性连结。 5.根据申请专利范围第1项之半导体装置,其中其构 成系形成具有前述导电路之通道区域、于此通道 区域之两侧设有源极及汲极电极,在此等两电极间 设有闸极电极之绝缘闸极型电效电晶体。 6.根据申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述 微粒子与前述有机半导体分子之结合体成为单一 层或复数层而形成前述导电路。 7.根据申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述 微粒子系包括:作为前述导体之金、银、白金、铜 或铝或作为前述半导体之硫化镉、硒化镉或矽。 8.根据申请专利范围第1项之半导体装置,其中前述 微粒子系粒子径10nm以下之微粒子。 9.根据申请专利范围第8项之半导体装置,其中前述 微粒子系朝一次元方向具有异方性之短径10nm以下 之奈米杆。 10.根据申请专利范围第9项之半导体装置,其中根 据申请专利范围第5项之前述源极及汲极电极间之 距离系比前述奈米杆之长径还短。 11.根据申请专利范围第1项之半导体装置,其中有 机半导体分子为具有共轭结合之有机半导体分子, 而于分子两端具有硫醇基(-SH)、胺基(-NH2)、异氰 基(-NC)、硫乙醯氧基(-SCOCH3)或羧基(-COOH)。 12.根据申请专利范围第5项之半导体装置,其中电 效电晶体系形成于包含有机材料之可挠性基板上 。 13.根据申请专利范围第12项之半导体装置,其中前 述闸极电极上之闸极绝缘膜亦包括有机材料。 14.根据申请专利范围第5项之半导体装置,其中前 述源极及汲极电极系包括与前述微粒子相同之材 料。 15.根据申请专利范围第1项之半导体装置,其中在 与前述微粒子接着性佳之基底层上形成前述微粒 子之层。 16.根据申请专利范围第15项之半导体装置,其中前 述基底层包括矽烷醇衍生物。 17.根据申请专利范围第16项之半导体装置,其中前 述基底层系使用来作为根据申请专利范围第5项之 闸极电极上之闸极绝缘膜。 18.一种半导体装置之制造方法,其系藉由包含导体 或半导体之微粒子、与此微粒子结合之有机半导 体分子而形成导电路,且形成以电场控制此导电路 之控制部。 19.根据申请专利范围第18项之半导体装置之制造 方法,其中藉由前述有机半导体分子末端之官能基 使该有机半导体分子与前述微粒子化学结合。 20.根据申请专利范围第19项之半导体装置之制造 方法,其中藉由于前述有机半导体分子之两端的前 述官能基,而使前述有机半导体分子与前述微粒子 交互结合,形成网状型之前述导电路。 21.根据申请专利范围第19项之半导体装置之制造 方法,其中藉由前述官能基而使前述有机半导体分 子与前述微粒子呈三次元性连结。 22.根据申请专利范围第18项之半导体装置之制造 方法,其中形成具有前述导电路之通道区域,于此 通道区域之两侧设有源极及汲极电极,制造在此等 两电极间设有闸极电极之绝缘闸极型电效电晶体 。 23.根据申请专利范围第18项之半导体装置之制造 方法,其中藉前述微粒子与前述有机半导体分子之 结合体的单一层或复数层而形成前述导电路。 24.根据申请专利范围第23项之半导体装置之制造 方法,其中藉于形成前述微粒子之层后至少进行一 次接触前述有机半导体分子之步骤,以形成前述结 合体的单一层或复数层。 25.根据申请专利范围第24项之半导体装置之制造 方法,其中在与前述微粒子接着性佳之基底层上形 成前述微粒子之层。 26.根据申请专利范围第25项之半导体装置之制造 方法,其中前述基底层系使用矽烷醇衍生物而形成 者。 27.根据申请专利范围第18项之半导体装置之制造 方法,其中前述微粒子系使用一微粒子,该微粒子 包括:作为前述导体之金、银、白金、铜或铝或作 为前述半导体之硫化镉、硒化镉或矽。 28.根据申请专利范围第18项之半导体装置之制造 方法,其中前述微粒子系使用粒子径10nm以下之微 粒子。 29.根据申请专利范围第28项之半导体装置之制造 方法,其中使用朝一次元方向具有异方性之短径10 nm以下之奈米杆作为前述微粒子。 30.根据申请专利范围第29项之半导体装置之制造 方法,其中使根据申请专利范围第22项之前述源极 及汲极电极间之距离形成比前述奈米杆之长径还 短。 31.根据申请专利范围第18项之半导体装置之制造 方法,其中使用一具有共轭结合之有机半导体分子 且而于分子两端具有硫醇基(-SH)、胺基(-NH2)、异 氰基(-NC)、硫乙醯氧基(-SCOCH3)或羧基(-COOH)之分子 作为前述有机半导体分子。 32.根据申请专利范围第22项之半导体装置之制造 方法,其中电效电晶体系形成于包含有机材料之可 挠性基板上。 33.根据申请专利范围第32项之半导体装置之制造 方法,其中前述闸极电极上之闸极绝缘膜亦使用有 机材料。 34.根据申请专利范围第22项之半导体装置之制造 方法,其中前述源极及汲极电极系使用与前述微粒 子相同之材料。 图式简单说明: 图1系依据本发明实施形态1之MOS型电效电晶体构 造的一例,其概略断面图(a)、部份扩大图(b)及电荷 移动之想像图(c)。 图2(a)、(b)、(c)系同图,表示另一MOS型电效电晶体 构造的概略断面图。 图3(a)~(e)系依据本发明实施形态2之MOS型电效电晶 体的制作步骤之概略断面图。 图4(a)~(d)系同图,表示MOS型电效电晶体的制作步骤 之概略断面图。 图5系依据本发明实施形态4之MOS型电效电晶体构 造的一部份扩大概略断面图。 图6系同图,表示使用十二烷基硫醇作为金奈米粒 子之保护膜时的金奈米粒子之穿透电子显微镜照 片。 图7系同图,表示使用末端具有胺基之有机分子作 为金奈米粒子之保护膜时的金奈米粒子(哈利曼化 成公司制)之穿透电子显微镜照片。 图8系同图,以小角度X射线散射所测定解析之金奈 米粒子的粒径分布。 图9系同图,形成于末端拥有胺基之前述有机半导 体分子与金的奈米粒子(哈利曼化成公司制)之结 合体,其SiO2/Si基板之扫描电子显微镜照片。 图10系同图,使作为前述有机半导体分子之十二烷 基硫醇与金的奈米粒子整齐她附着于MoS2基板上时 之穿透电子显微镜照片。 图11系同图,为长宽比=6:1(短径=10.6nm、长行=62.6nm) 之金的奈米杆之穿透电子显微镜照片。 图12(a)、(b)系同图,使用奈米杆作为前述微粒子时 之概念图。 图13(a)、(b)系同图,使用奈米杆作为前述微粒子时 之慨念图。 图14(a)、(b)系比较本发明实施形态5之MOS型电效电 晶体而所示之一部分扩大概略断面图。 图15系将本发明实施形态6之金微粒子涂布于SiO2/Si 基板上,以甲苯洗涤后之穿透电子显微镜照片。 图16系同图,将金微粒子涂布于SiO2/Si基板上,进一 步以AEAPTMS实施表面处理,再以甲苯洗涤后之穿透 电子显微镜照片。 图17(a)-(c)系将本发明实施例之MOS型电效电晶体的 制作步骤之一例的概略断面图。 图18系同图,MOS型电效电晶体的制作步骤之一例的 一部分概略断面图。 图19系同图,测定对于电效电晶体之源极-汲极间电 压(Vsd)的源极-汲极间电流(Isd)时之电流电压特性 图表。 图20系同图,MOS型电效电晶体的制作步骤之另一例 的一部分概略断面图。 |
