CN1823427A - 薄膜晶体管及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的薄膜晶体管，是具有半导体层(4)、和在该半导体层上相互分离地设置的源极区域(5)、漏极区域(6)和栅极区域(2)的薄膜晶体管(100)，所述半导体层由复合材料构成，所述复合材料是在有机物半导体材料的内部分散多个至少一种无机物材料颗粒的复合材料。

Description

薄膜晶体管及其制造方法
技术领域
本发明涉及薄膜晶体管及其制造方法，特别涉及在有机半导体中分散无机物材料的颗粒而形成半导体层的薄膜晶体管及其制造方法。
背景技术
目前，薄膜晶体管(以下称为TFT)作为有源矩阵型的液晶显示器等中的驱动元件很好地使用着。虽然作为该TFT的构成提出了各种的构成，但是基本上，其构成是通过施加于在半导体层上隔着绝缘层而设置的栅极电极的电压(即，用所施加的电压而发生的电场)来控制在接触于半导体层而设置的源极电极与漏极电极之间流过的电流。而且，作为涉及构成TFT的半导体层、目前实用化的半导体材料来说，有与结晶硅相比虽然在特性方面差、但是比较廉价的无定形硅或低温多晶硅等这样的无机系半导体。另外，作为涉及设置栅极电极的绝缘层、目前实用化的绝缘材料来说，有氧化硅或氮化硅等。但是，在使用这些半导体材料和绝缘材料的TFT的制造过程中，需要等离子体CVD法等大规模的装置、或用于精密加工的高价的薄膜控制装置。因此，TFT的制造成本高成本化。另外，上述的等离子体CVD法等制造过程，因为一般包括超过350℃这样的处理温度的处理工艺，故在能够使用的基板材料等方面存在着限制。
可是，近年来，作为TFT用能够利用的半导体材料，由有机化合物所构成的有机物半导体引人注目。如果用该有机物半导体，则因为通过旋转涂敷、喷墨印刷、和浸渍涂敷等低成本处理可以形成TFT的半导体层，故与上述的用无定形硅或低温多晶硅等无机系半导体的情况相比，可以使TFT的制造成本低成本化。另外，因为这些低成本处理工艺也是低温处理工艺，故也可以消除涉及能够使用的基板材料等的限制。进而，如前所述，因为在有机物半导体的半导体层的形成中能够适用旋转涂敷等低成本处理工艺(低温处理工艺)，故可以实现在柔性基板或大面积基板上的TFT的形成，由此可以期待向大画面显示器或薄式、或纸页式的显示器、或无线ID标签等的用途扩大。
但是，目前所报告的有机物半导体，其载流子移动度与上述无定形硅或低温多晶硅等无机系半导体相比还低。另外，作为使用有机物半导体实现与无定形硅同等的载流子移动度用的手段来说，虽然唯一地有在半导体层内高度地取向控制有机物半导体的小分子或短链齐聚合物的手段，但是这无法用上述的低成本处理工艺来实现。
因此，为了同时实现与无定形硅同等的载流子移动度和低成本处理工艺，有人提出了将无机系半导体与有机材料组合起来的有机/无机混合半导体材料(例如，日本专利公开公报：特开2000-260999号公报)。
在该有机/无机混合半导体材料中，有机材料(有机成分要素)与无机系半导体(无机成分要素)相互以分子水平混合。而且，在该有机/无机混合半导体材料中，有机成分要素与无机成分要素利用相互自行组合(自结晶化)这样的性质，在其内部形成作为半导体的无机成分要素高度地取向的固体结晶薄膜。由此，有机/无机混合半导体材料实现高的载流子移动度。如果设为由该有机/无机混合半导体材料来形成半导体层的结构，则由于可以通过旋转涂敷等低成本处理工艺(低温处理工艺)来形成TFT，所以能够使TFT的制造成本低成本化，并且也可以消除涉及可使用的基板材料等的限制等。另外，由于半导体层具有高度地取向的无机系半导体的结晶固体，所以可构筑载流子移动度高的TFT。也就是说，可以同时实现高载流子移动度和低成本处理工艺。
可是，目前的关于平板显示器的技术趋势，是在显示器的大画面化的同时、实现薄式化或纸页式化。而且，为了实现这些技术趋势，对于构成显示器的基板，要求轻量、机械柔软性以及耐冲击性。因此，对于构成显示器的在基板上所形成的TFT，也与基板的情况同样，要求轻量、机械柔软性以及耐冲击性。另外，虽然还可以期待可以非常廉价地制作的TFT在RFID标签等中的应用，但此时，因为需要适应各种形状、材料，故仍然需要轻量、机械柔软性以及耐冲击性这样的特征。
但是，在上述的使用有机/无机混合半导体材料的现有技术的提案中，虽然解决了同时实现高载流子移动度和低成本处理工艺这样的问题，但是因为形成源极电极-漏极电极间的沟道的半导体网络仅由结晶性的无机系半导体的固体薄膜来形成，故虽然是轻量了，但是关于机械柔软性和耐冲击性在可靠性上存在着问题。也就是说，在作为柔性基板的塑料基板上使用有机/无机混合半导体材料形成TFT的情况下，与使用有机物半导体形成TFT的情况相比，针对TFT弯曲的耐久性极低。
发明内容
本发明是为了解决上述课题而完成的，其第一目的在于提供一种通过低成本处理工艺能够构成的机械柔软性和耐冲击性优异的高载流子移动度的TFT以及该TFT的制造方法。
另外，本发明第二目的在于提供一种配置多个上述TFT的有源矩阵型的显示器或将上述TFT用于集成电路部的无线ID标签或将上述TFT用于集成电路部的便携式电视机、通信终端、PDA、便携用医疗设备等携带用设备。
而且，为了实现这些目的，本发明的TFT是具有半导体层、和在该半导体层上相互分离地设置的源极区域和漏极区域和栅极区域的薄膜晶体管，其中：上述半导体层由复合材料来构成，上述复合材料采用作为在有机物半导体材料的内部分散多个至少一种无机物材料的颗粒的复合材料的构成。这里，在本说明书中，所谓源极区域和漏极区域是指包含源极电极和漏极电极以及将源极电极和漏极电极连接于半导体层的导体层或高浓度掺杂区域(层)的概念。通过该构成，关于具有有机物半导体材料与无机物材料的颗粒而成的半导体层，作为无机物材料使用导电性材料的情况下，可以在半导体层的内部设置多个电阻低的区域即载流子移动度高的区域，因此，作为半导体层总体可以实现比由有机物半导体材料单体来构成半导体层的场合高的载流子移动度。
在该场合，优选采用薄膜晶体管的接通动作时的上述无机物材料的电阻比上述接通动作时的上述有机物半导体材料的电阻更低的构成。通过该构成，关于具有有机物半导体材料与无机物材料的颗粒而成的半导体层，作为无机物材料使用薄膜晶体管的接通动作时的电阻比有机物半导体材料的电阻更低的材料的情况下，可以在半导体层的内部设置多个电阻更低的区域即载流子移动度更高的区域，因此，作为半导体层总体可以实现比由有机物半导体材料单体来构成半导体层的场合更高的载流子移动度。
另外，在本发明中，优选采用上述颗粒的最大粒径小于上述源极区域与上述漏极区域之间的距离的构成。通过该构成，即使无机物材料为导体的情况下，也可以防止源极区域与漏极区域因一个无机物材料的颗粒而电气短路。另外，在无机物材料为半导体的情况下，即使源极区域与漏极区域因一个无机物材料而电气连接，也可以使TFT进行动作，但如作为无机物材料使用半导体单体而构成的现有技术的TFT的情况那样，机械柔软性或耐冲击性等与使用有机物半导体材料的情况的TFT相比要差。因此，如果采用上述优选的构成，则即使是无机物材料为半导体的情况，也成为在具有柔性的有机物半导体材料的内部存在着无机物半导体材料的结构，因此，可以实现具备足够的机械柔软性、耐冲击性等的TFT。
另外，在本发明中，优选采用将上述半导体层中的上述颗粒的含有率限制成上述源极区域与漏极区域不因上述颗粒的网络而电气连接的构成。通过该构成，即使无机物材料为导体的情况下，也可以防止源极区域与漏极区域之间因无机物材料的颗粒彼此相互接触所构成的网络而电气短路。另外，在无机物材料为半导体的情况下，即使源极区域与漏极区域通过无机物材料的颗粒彼此的接触而构成的网络在电气上连接，也可以使TFT进行动作，但因为上述网络的机械柔软性、耐冲击性等很差，故无法得到TFT的稳定特性。因此，如果采用上述优选的构成，则即使是无机物材料为半导体的情况下，也成为在具有柔性的有机物半导体材料的内部存在着无机物半导体材料的构成，因此，可以实现具备足够的机械柔软性和耐冲击性等的TFT。
在该场合，优选采用上述含有率为大于0体积％且60体积％以下的构成。通过该构成，可以有效地限制分散于有机物半导体材料内部的各个无机物材料的颗粒彼此的接触概率。
另外，在本发明中，优选是上述多个分散的上述颗粒群含有相互间平均粒径不同的至少第1颗粒群和第2颗粒群两个颗粒群而构成。通过该构成，可以容易地提高有机物半导体材料内部中的无机物材料的颗粒的填充率，因此，作为半导体层总体可以实现更高的载流子移动度。
在该场合，优选采用上述第1颗粒群的平均粒径是上述第2颗粒群的平均粒径的大于0％且小于15％的构成。通过该构成，可以更简单地提高有机物半导体材料内部中的无机物材料的颗粒的填充率。
另外，在本发明中，优选采用上述无机物材料是导体材料的构成。通过该构成，在无机物材料是由导体材料来构成的情况下，TFT的半导体特性只由有机物半导体材料来表达，但通过使导体材料分散于半导体层内部，使源极区域与漏极区域之间的实效的沟道长度变短，因此，可以改善作为半导体总体的载流子移动度。另外，通将实效的沟道长度变短，可以提高截止频率。
另外，在本发明中，优选采用上述无机物材料是半导体材料的构成。通过该构成，在无机物材料是由半导体材料来构成的情况下，即使是充分提高无机物材料的颗粒的填充率的情况，也没有源极区域与漏极区域成为导通状态的危险性，由此，可以稳定地实现载流子移动度高的TFT。
另外，在本发明中，优选采用上述无机物材料是含有导体材料和半导体材料的2种以上的材料的复合材料的构成。通过该构成，在无机物材料由含有导体材料和半导体材料的2种以上的材料的复合材料来构成的情况下，可以得到无机物材料仅由半导体材料来构成的情况与仅由导体材料来构成的情况双方的效果。
另外，本发明的TFT的制造方法，是具有半导体层和相互分离地设置于该半导体层的源极区域、漏极区域和栅极区域的薄膜晶体管的制造方法，其包括：使至少一种无机物材料的多个颗粒分散于有机物半导体材料内部而制造复合材料的第1制造工序；和，使用在上述第1制造工序中所得到的上述复合材料来形成上述半导体层的第2制造工序。通过该制造方法，关于具有有机物半导体材料与无机物材料的颗粒而成的半导体层，在作为无机物材料使用导电性材料的情况下，可以在半导体层内部设置多个电阻低的区域即载流子移动度高的区域，因此，可以制造作为半导体层总体与由有机物半导体材料构成半导体层的情况相比具备高的载流子移动度的TFT。
在该场合，优选采用作为上述无机物材料使用薄膜晶体管的接通动作时的电阻比上述接通动作时的上述有机物半导体材料的电阻要低的无机物材料的构成。通过该构成，关于具有有机物半导体材料与无机物材料的颗粒而成的半导体层，作为无机物材料使用薄膜晶体管的接通动作时的电阻比有机物半导体材料的电阻要低的材料的情况下，可以在半导体层内部设置多个电阻更低的区域即载流子移动度更高的区域，因此，可以制造作为半导体层总体与由有机物半导体材料单体来构成半导体层的情况相比具备更高的载流子移动度的TFT。
另外，在本发明中，优选采用还具备用于使上述颗粒的粒度分布成为规定的粒度分布的颗粒分选工序的构成。通过该构成，可以控制成使分散于有机物半导体材料内部的无机物材料的颗粒的粒度分布成为规定的粒度分布，因此，可以制造特性离散小的TFT。
另外，在本发明中，优选采用还具备用于使上述颗粒的上述半导体层内的分散状态成为规定的分散状态的分散控制工序的构成。通过该构成，可以控制成使分散于有机物半导体材料内部的无机物材料的颗粒的分散状态成为规定的分散状态，因此，可以制造特性离散小的TFT。
另外，在本发明中，优选上述第2制造工序具备：使上述复合材料以溶解或非溶解的状态分散于规定的溶液中而得到半导体层形成用材料的第1准备工序；和，将在上述第1准备工序中所得到的上述半导体层形成用材料喷雾、涂敷或印刷于规定的位置之后、使之干燥而形成上述半导体层的第2准备工序。通过该制造方法，可以使用低成本处理工艺来制造TFT。
另外，使用本发明的薄膜晶体管的有源矩阵型显示器，采用配设多个本发明第1方面至第10方面中任何一项所述的薄膜晶体管作为用于驱动像素的开关元件的构成。通过该构成，可以以低成本实现特性优良的薄式或纸页式的有源矩阵型的显示器。
另外，使用本发明的薄膜晶体管的无线ID标签，采用利用本发明第1方面至第10方面中任何一项所述的薄膜晶体管作为用于构成集成电路的半导体元件而成的构成。通过该构成，可以将无线ID标签贴于各种形状的物体或材料上。另外，可以实现能够形成为任意形状的无线ID标签。
另外，使用本发明的薄膜晶体管的携带用设备采用权利要求1至权利要求10中的任何一项中所述的薄膜晶体管作为用来构成集成电路的半导体器件而被利用的构成。这里，作为携带用设备而言，例如，可以举出便携式电视机、通信终端、PDA、便携用医疗设备等。但是不限于这些携带用设备，例如也包括携带用AV设备、携带用计算机等任何携带用设备。通过该构成，可以给便携式电视机、通信终端、PDA、便携用医疗设备等携带用设备附加低成本、柔性、耐冲击性、能够形成为任意形状等优点。
本发明的上述目的、其它的目的、特征和优点，在参照附图之下，根据以下优选的实施方式的详细说明而会清楚。
附图说明
图1A～图1D是示意性地表示TFT的第1代表性的构成的示意图。
图2A和图2B是示意性地表示TFT的第2代表性的构成的示意图。
图3是示意性地表示第1实施方式的半导体特性评价用试样的构成的立体图。
图4A是示意性地表示构成TFT的半导体层的一部分的剖面的剖面图，图4B是示意性地表示通过图像识别所导出的无机物半导体材料的颗粒的粒径分布的分布图。
图5是表示第1实施方式中所用的P型硅结晶的颗粒的种类、各个颗粒在低聚噻吩中的含有率、以及低聚噻吩中的颗粒全体的总填充率的组合图。
图6是表示第2颗粒的平均粒径与极限总填充率之关系的相关曲线图。
图7是表示P型硅结晶的颗粒的填充率与TFT的载流子移动度之关系的相关曲线图。
图8是示意性地表示用来进行第1实施方式的耐弯曲性评价的试验方式的方式图。
图9是表示P型硅结晶的颗粒的填充率与不良率之关系的相关曲线图。
图10是表示第2实施方式中所用的Cu颗粒的种类、各个颗粒在低聚噻吩中的含有率、以及低聚噻吩中的颗粒总体的总填充率的组合图。
图11是表示Cu颗粒的总填充率与TFT的载流子移动度之关系的相关曲线图。
图12是表示Cu颗粒的总填充率与TFT的截止频率之关系的相关曲线图。
图13是表示第3实施方式的半导体层中的无机物半导体材料和无机物导体材料的种类、各个的颗粒的粒径和总填充率、而且使用它们所制作的TFT的载流子移动度与截止频率的平均值，与第1实施方式中制作的TFT的情况进行比较的结果的比较图。
图14是示意性地表示将有机EL用于显示部的有源矩阵型的显示器的构成的立体图。
图15是放大地表示TFT驱动电路部的构成的示意图。
图16是示意性地表示使用本实施方式的TFT的无线ID标签的构成的立体图。
图17是示意性地表示使用本实施方式的TFT的便携式电视机的构成的正面图。
图18是示意性地表示使用本实施方式的TFT的便携式电话的构成的正面图。
图19是示意性地表示使用本实施方式的TFT的便携用医疗设备的构成的立体图。
具体实施方式
下面，就本发明的实施方式，参照附图进行说明。
(第1实施方式)
在本发明的第1实施方式中，关于半导体层由在其内部含有多个无机物半导体材料颗粒的有机物半导体材料来构成的TFT，就其代表性的构成、制造方法、以及评价结果进行说明。
图1是示意性地表示TFT的第1代表性的构成的各个的剖面图。
如图1A～图1D所示，作为本实施方式的TFT100的构成而言，可以考虑种种的构成。在任何构成中，作为其构成要素，具备基板1、栅极电极2、栅极绝缘层3、半导体层4、源极电极5、以及漏极电极6是共同的。这里，一般来说，图1A和图1B称为底栅极方式。另外，图1C和图1D称为顶栅极方式。而且，根据半导体层4与源极电极5、漏极电极6的位置关系，图1A和图1C称为顶接点方式。另外，图1B和图1D称为底接点方式。这些图1A～图1D中所示的TFT100，由于源极电极5与漏极电极6在剖视中在横向上相对置地配置，所以称为横型TFT。
另一方面，对于图1A～图1D中所示的现有技术的横型TFT，近年来，还提出了源极电极5与漏极电极6在剖视中在纵向上相对置地配置的纵型TFT。
图2A和图2B是示意性地表示TFT的第2代表性的各个构成的剖面图。
如图2A和图2B所示，在本实施方式的TFT200的构成中也是，作为其构成要素，在具备基板1、栅极电极2、栅极绝缘层3、半导体层4、源极电极5、以及漏极电极6这一点上，与图1A～图1D中所示的TFT100基本上是同样的。但是，在本实施方式的TFT200中，在图2A和图2B的任何一个中，源极电极5与漏极电极6在其膜厚方向上(纵向上)隔着半导体层4相对向地配置。因此，TFT200称为纵型TFT。
再者，由本发明得到的效果，是由半导体层材料构成的作用而得到的，因此，TFT本身的构成是图1和图2中所示的任何构成都可以，也就是说，不限定于任何构成。因此，在以下的说明中，作为TFT的构成的代表性例子，对采用图1C中所示的顶栅极方式的TFT100的构成的情况加以说明。
如图1C所示，顶栅极方式所采用的TFT100具有基板1、由π共轭系有机半导体分子构成的半导体层4、源极电极5、漏极电极6、栅极绝缘层3以及栅极电极2。具体地说，在基板1的主面上设有半导体层4，在该半导体层4之上，相互分离地设置着源极电极5和漏极电极6。另外，设有栅极绝缘层3，以便覆盖该源极电极5和漏极电极6、和半导体层4的露出面的双方。而且，在该栅极绝缘层3之上，设有栅极电极2，以便在俯视中至少位于源极电极5与漏极电极6之间。也就是说，图1C中所示的顶栅极方式所采用的TFT100具有在基板1上层叠半导体层4、源极电极5和漏极电极6、栅极绝缘层3、并且在该栅极绝缘层3之上配置栅极电极2的构成。
在图1C所示的TFT100中，作为基板1，使用聚乙烯系塑料基板。另外，作为构成半导体层4的有机物半导体材料而言，使用作为π共轭系有机半导体分子之中之一的低聚噻吩衍生物分子(以下略称为低聚噻吩)。而且，作为在该半导体层4中分散于有机物半导体材料内部的无机物半导体材料而言，使用TFT的接通动作时的电阻比有机物半导体材料要低的P型硅结晶的颗粒。另外，将该P型硅结晶的颗粒的粒径取为小于源极电极5与漏极电极6之间的距离的粒径。再者，作为构成源极电极5、漏极电极6以及栅极电极2的材料而言，使用以PEDOT(聚3，4-亚乙基二氧噻吩)为主要成分的电极材料。另外，作为构成栅极绝缘层3的材料而言，使用聚乙烯基苯酚。
在制造具有上述构成的TFT100的情况下，首先，将分散于有机物半导体材料内部的P型硅结晶的颗粒进行分选，每种想要的粒径收敛于一定的粒度分布。然后，在溶解有低聚噻吩的溶液中添加上述P型硅结晶的颗粒，以便在形成半导体层4时成为想要的填充量。此时，在有机物半导体材料的内部为了不发生P型硅结晶的颗粒的凝聚，另外，其密度分布中不发生不均匀，在溶解有低聚噻吩的溶液中添加P型硅结晶的颗粒后，充分地搅拌该混合液。在溶解有低聚噻吩的溶液中的P型硅结晶的颗粒的分散状态通过例如目测或光学显微镜的观察来确认。由此，可以使形成半导体层4之际的P型硅结晶的颗粒的分散状态良好。再者，在溶解有低聚噻吩的溶液中P型硅结晶的颗粒成为凝聚或不均匀的情况下，更加充分地实施这些混合液的搅拌。
接着，将像这样准备的形成半导体层4用的半导体层形成用材料通过旋转涂敷法涂敷于塑料制的基板1上。然后，通过使该半导体层形成用材料所涂敷的基板1充分地干燥，在基板1上形成由半导体层形成用材料构成的半导体层4。
接着，为了在由半导体层形成用材料构成的半导体层4上形成源极电极5与漏极电极6，通过使用预先形成图形以便得到想要的形状的网版进行印刷规定的电极材料后，使之充分地干燥。由此，在半导体层4上，形成想要的形状的源极电极5和漏极电极6。
然后，为了形成栅极绝缘层3，通过使用预先形成图形的网版，在源极电极5、漏极电极6和半导体层4上印刷规定的绝缘材料后，使之充分地干燥。由此，在半导体层4、源极电极5和漏极电极6上，形成想要的形状的栅极绝缘层3。
最后，为了在栅极绝缘层3上形成栅极电极2，与上述同样地，通过使用预先形成图形以便得到想要的形状的网板印刷规定的电极材料后，使之充分地干燥。由此，在栅极绝缘层3上形成想要的形状的栅极电极2。
这样，TFT100在基板1上印刷半导体层4、源极电极5和漏极电极6、栅极绝缘层3以及栅极电极2的各个通过使用网版的印刷法印刷，然后使之充分地干燥而形成。
在本实施方式中，为了评价TFT100的半导体特性(截止频率、载流子移动度等)，使用配置多个TFT100的半导体特性评价用试样。
图3是示意性地表示第1实施方式的半导体特性评价用试样的构成的立体图。再者，在图3中，摘要地示出半导体特性评价用试样的一部分。另外，在图3中，由一个平行四边形示意性地表示一个TFT。
如图3所示，本实施方式的半导体特性评价用试样300在一张塑料基板7上8×8的矩阵状地具有剖面结构如图1C所示的TFT100。这里，在本实施方式中，将塑料基板7的大小取为70mm×70mm。另外，在半导体特性评价用试样300上，为了可以从塑料基板7的上方电气地接触于各TFT100的各电极，设有探测盘部。进而，在各个TFT100处，源极电极与漏极电极之间的距离(沟道长度)分别取为100μm。
另外，在本实施方式中，作为测定分散于有机物半导体材料内部的无机物半导体材料的颗粒的平均粒径的方法，使用图像识别的平均粒径测定方法。
图4A示意性地示出构成TFT的半导体层的一部分的剖面。这里，如图4A所示，通过观察上述半导体层的一部分的剖面400，可以容易地识别无机物半导体材料的颗粒8分散于有机物半导体材料9内部的状态。无机物半导体材料的颗粒8由种种粒径的颗粒来构成。
如图4A所示，如果通过光学显微镜或电子显微镜等观察手段来观察构成TFT100的半导体层4的剖面400，则通过色调的不同(或者，浓淡的不同)，可以区别地识别无机物半导体材料的颗粒8与有机物半导体材料9。例如，在图4A中，无机物半导体材料的颗粒8可以作为白色体来识别。另一方面，有机物半导体材料9可以作为黑色体来识别。在该场合，不一定如图4A中所示那样无机物半导体材料的颗粒8是白色、有机物半导体材料9作为黑色来观察，在观察的图像中，由于材料的种类不同而表现出色调的不同(或者，色的浓淡)，故通过图像处理而调整阈值等进行二值化，可以区别无机物半导体材料的颗粒8与有机物半导体材料9。然后，如果通过上述观察手段识别无机物半导体材料的颗粒8与有机物半导体材料9，则靠规定的图像识别软件和数据处理装置计算无机物半导体材料的颗粒8的面积后，基于该所计算的面积来计算无机物半导体材料的颗粒8的粒径。于是，由数据处理装置累计该所计算的各个无机物半导体材料的颗粒8的粒径，求出分散于有机物半导体材料9内部的无机物半导体材料的颗粒8的粒径分布。
图4B示意性地举例示出通过图像识别所导出的无机物半导体材料的颗粒的粒径分布。再者，在图4B中，横轴表示由图像识别机构所求出的无机物半导体材料的颗粒8的粒径，纵轴表示频度(度数)。
如图4B中所举例示出那样，根据通过图像识别所求出的粒径分布，可以求出分散于有机物半导体材料9内部的无机物半导体材料的颗粒的平均粒径。例如，图4B中的峰a表示无机物半导体材料的颗粒8的第1颗粒群的平均粒径。另外，图4B中的峰b表示无机物半导体材料的颗粒8的第2颗粒群的平均粒径。这些峰a和峰b的分离、以及基于它们的各个颗粒群的平均粒径的计算，可以通过图像识别软件自动地进行。
这样，在本实施方式中，通过利用图像识别机构可以求出分散于有机物半导体材料9内部的无机物半导体材料的颗粒8的平均粒径。再者，本实施方式中所示的利用图像识别机构的平均粒径的计算方法，是各种的平均粒径的计算方法之一例。因此，平均粒径的计算不限定于上述利用图像识别机构的方法，也可以利用任何的手段。
图5示出第1实施方式中用的P型硅结晶的颗粒的种类(这里，平均粒径的种类)、各自的颗粒在低聚噻吩中的含有率(体积％)、以及低聚噻吩中的颗粒总体的总填充率(体积％)。这里，在本实施例中，作为P型硅结晶的颗粒，使用其平均粒径为20μm的第1颗粒(P型硅结晶1)和其平均粒径为1.5μm的第2颗粒(P型硅结晶2)。
如图5所示，在本实施方式中，仅由总填充率到40体积％平均粒径为20μm的第1颗粒的一种来制作半导体层。另外，就其以上的总填充率而言，通过进一步加入平均粒径为1.5μm的第2颗粒，制作半导体层用材料。其理由是因为，为了使用单一粒径的颗粒将填充率提高到一定的填充率以上，需要在半导体层的成膜后在设置压制工序等处理工艺上下工夫，防止该多余的工序的追加之缘故。
这里，关于P型硅结晶的平均粒径的设定，就上述第2颗粒的粒径的设定依据进行说明。
图6是表示第2颗粒的平均粒径与极限总填充率之关系的相关曲线图。再者，在图6中，横轴表示第2颗粒的平均粒径(μm)，纵轴表示极限总填充率(体积％)。
在本实施方式中，对于第1颗粒(平均粒径：20μm)的含有率为40体积％的半导体层用材料，通过确认使第2颗粒的平均粒径变化而加入的场合的极限总填充率，设定第2颗粒的平均粒径。具体地说，如图6所示，查明在使第2颗粒的平均粒径小于3μm(也就是说，第1颗粒的粒径的15％)的情况下，可以得到超过单一粒径的颗粒的场合的极限总填充率(在图6中使用实心圆圈表示)的总填充率。另一方面，如图6所示，查明在第2颗粒的粒径超过第1颗粒的粒径的15％的情况下，总填充率低于上述极限总填充率。也就是说，在不进行压制工序等成膜后的追加处理的情况下，通过混合具备小于第1颗粒的粒径的第2颗粒，可以容易地提高P型硅结晶的颗粒的填充率。而且，在本实施方式中，基于这种调查结果，将第2颗粒的粒径取为超过第1颗粒的粒径的0％不足15％。具体地说，这里，将第2颗粒的粒径设定成1.5μm。
下面，就关于本实施方式中的TFT的半导体特性的评价结果进行说明。
图7是表示P型硅结晶的颗粒的填充率与TFT的载流子移动度之关系的相关曲线图。再者，在图7中，横轴表示P型硅结晶的颗粒的总填充率(体积％)，纵轴表示TFT的载流子移动度(cm2/Vs)的平均值。
如图7所示，使用图5中所示的P型硅结晶的颗粒的填充率不同的各种的半导体层用材料来制作TFT，使用该TFT进行载流子移动度的评价。结果，判明随着P型硅结晶的颗粒的填充率上升，TFT的载流子移动度提高。
接下来，就进行制作的TFT对弯曲的可靠性的评价的结果进行说明。
图8是示意性地表示第1实施方式的用来进行耐弯曲性评价的试验方式的方式图。
在本耐弯曲性评价中，将在图3中所示的塑料基板7上以8×8的矩阵状地形成TFT100的半导体特性评价用试样300，如图8中所示那样，以使其中心部分上下变形5mm的试验为1周期，进行10周期可靠性试验。然后，在构成半导体特性评价用试样300的所有64元件的TFT100之中，在即使有一个不动作的TFT的情况下，判定成不良。再者，本耐弯曲性评价，针对P型硅结晶的颗粒的各填充量每种准备10个试样，使用该试样计算TFT的不良率。
图9是表示P型硅结晶的颗粒的填充率与不良率之关系的相关曲线图。再者，在图9中，横轴表示P型硅结晶的颗粒的总填充率(体积％)，横轴表示TFT的不良率(％)。
如图9所示，判明虽然在P型硅结晶的颗粒的总填充率低的场合几乎不发生TFT的不良，但是在填充率60体积％下发生40％的不良，在填充率65体积％下所有试样因弯曲试验而成为不良。可以认为这是因为随着作为无机物半导体材料的P型硅结晶的颗粒的填充率的提高，半导体层的弹性丧失的缘故。根据该评价结果，判明半导体层中的无机物半导体材料的颗粒的含有率优选是超过0体积％而为60体积％以下。
再者，虽然在本实施方式中，作为有机物半导体材料使用低聚噻吩，作为分散于有机物半导体材料内部的无机物半导体材料使用P型硅结晶的颗粒，但本发明的效果不限定于这些材料。例如，作为有机物半导体材料也可以使用并五苯、并四苯、低聚并苯等并苯系的有机物半导体材料、或者取代或化学修饰这些的结构的一部分的衍生物。另外，不限于噻吩系聚合物或并苯系聚合物的衍生物，即使使用乙炔系、吡咯系或苯撑系聚合物的衍生物，也可以得到与本发明的效果同样的效果。而且，即使使用将任意上述材料组合起来的共聚物的衍生物，也可以得到与本发明的效果同样的效果。另外，作为无机物半导体材料，即使使用锗或金属间化合物的半导体等，也能得到与本发明的效果同样的效果。
另外，就分散于有机物半导体材料内部的无机物半导体材料的颗粒的粒径而言，不限定于图5中所示的粒径。也就是说，只要是按照使电阻低的无机物半导体材料的颗粒分散于弹性优异的有机物半导体材料内部这样的本发明思想的材料的组合，就同样可以得到本发明的效果。
另外，虽然在本实施方式中，作为源极电极、漏极电极和栅极电极的各个的电极材料使用以PEDOT为主要成分的电极材料，但是使用其他的导电性高分子材料也可以。另外，使用ITO、Au或Cu等无机物材料也是可能的。但是，为了构成具有机械柔软性、耐冲击性的TFT，优选是选择具有弹性的材料，或者使用不容易受弯曲的影响的材料。另外，虽然栅极绝缘层或基板也不限定于本实施方式中所用的材料，但优选选择与电极同样具有弹性的材料、或使用不容易受弯曲的影响的材料。
另外，如上所述，有机物半导体材料、和无机物半导体材料的各材料要素没有必要分别是单一材料，也可以是两种以上的材料混合的材料(就无机物半导体材料而言，可以分别地分散于有机物半导体材料的内部，也可以作为混合颗粒来分散)。可以容易地类推，即使成为该构成，也可以得到与本发明的效果同样的效果。
(第2实施方式)
在本发明的第2实施方式中，关于由半导体层在其内部含有多个无机物导体材料的颗粒的有机物半导体材料来构成的TFT，就其代表性的构成、制造方法、以及评价结果等进行说明。
在本实施方式中，作为TFT本身的构成，与第1实施方式的场合同样，使用图1C所示的构成。而且，作为构成基板1的材料，使用聚乙烯系的塑料基板。另外，作为构成半导体层4的材料而言，使用取代系低聚噻吩作为有机物半导体材料，使用颗粒状的Cu作为分散于其内部的无机物导体材料。另外，作为构成源极电极5、漏极电极6以及栅极电极2的材料而言，用以PEDOT为主要成分的电极材料。另外，作为构成栅极绝缘层3的材料而言，使用聚乙烯基苯酚。
另外，本实施方式的TFT的制造方法，基本上是与第1实施方式的场合同样的制造方法。如果说明该制造方法的概略，则首先将分散于有机物半导体材料内部的Cu颗粒进行分选，每种想要的粒径收敛于一定的粒度分布。然后，在溶解有取代系低聚噻吩的溶液中添加Cu颗粒，以便在形成半导体层时成为想要的填充量。此时，为了不发生Cu颗粒的凝聚、或不均匀的发生，充分地混合具有取代系低聚噻吩与Cu颗粒的溶液。由此，可以使形成半导体层之际的Cu颗粒的分散状态良好。然后，将像这样准备的形成半导体层4用的半导体层形成用材料通过旋转涂敷法涂敷于塑料基板1上，通过使之充分地干燥而形成半导体层4。最后，通过网板印刷形成源极电极5、漏极电极6、栅极电极2和栅极绝缘层3，得到想要的形状后，使之充分地干燥。
另外，在本实施方式中，进行TFT的半导体特性等的评价之际，与第1实施方式同样，使用在其尺寸为70mm×70mm的塑料基板7上以8×8的矩阵状构成TFT100的半导体特性评价用试样300。另外，作为Cu颗粒向有机物半导体材料内部分散的分散方法而言，与图5所示的第1实施方式中的P型硅结晶的颗粒的场合同样，如图10所示，就Cu颗粒的总填充率高的情况而言，混合第1颗粒(Cu颗粒1；平均粒径10μm)与第2颗粒(Cu颗粒2；平均粒径1μm)的两种颗粒。
下面，就本实施方式中的与TFT的半导体特性有关的评价结果进行说明。
图11是表示Cu颗粒的总填充率与TFT的载流子移动度之关系的相关曲线图。再者，在图11中，横轴表示Cu颗粒的总填充率(体积％)，纵轴表示TFT的载流子移动度(cm2/Vs)的平均值。
如图11所示，使用图10所示的Cu颗粒的总填充率不同的各种半导体层用材料制作TFT，使用该TFT进行载流子移动度的评价。结果，判明随着Cu颗粒的填充率上升，TFT的载流子移动度提高。再者，在图11中，在Cu颗粒的总填充率60体积％的试样中，因为一个试样中源极电极与漏极电极之间短路而无法测定半导体特性的试样有半数以上，故载流子移动度仅表示能够测定的TFT的平均值。另外，虽然图10中未示出，但是在将Cu颗粒的总填充率提高到60体积％以上的情况下，所有的TFT中发生上述短路而不能进行半导体特性的测定。这样，判明随着有机物半导体材料内部的Cu颗粒的总填充率上升，TFT的载流子移动度提高。
图12是表示Cu颗粒的总填充率与TFT的截止频率(增益成为1的频率)之关系的相关曲线图。再者，在图12中，横轴表示Cu颗粒的总填充率(体积％)，纵轴表示TFT的截止频率(Hz)的平均值。
如图12所示，查明随着有机物半导体材料内部的Cu颗粒的总填充率上升，TFT的截止频率也上升。也就是说，可以确认对于使用有机物半导体材料的TFT的截止频率的改善，向半导体层添加Cu颗粒的有效性。
再者，虽然在本实施方式中，作为有机物半导体材料使用取代系低聚噻吩，作为所分散的无机物导体材料使用Cu颗粒，但是本发明的效果不是在限定于这些材料的场合而表现的。另外，就所分散的Cu颗粒的粒径而言，也不限定于图10中所示的粒径。也就是说，只要是按照使电阻低的无机物导体材料的颗粒分散于弹性优异的有机物半导体材料内部这样的本发明思想的材料的组合，就同样可以得到本发明的效果。就其他方面而言，与第1实施方式的场合是同样的。
(第3实施方式)
在本发明的第3实施方式中，就半导体层由内部含有多个无机物半导体材料颗粒和无机物导体材料颗粒的有机物半导体材料来构成的TFT进行说明。再者，在本实施方式中，TFT本身的构成、用来评价半导体特性的试样的构成、以及TFT的制造方法等，与第1、第2实施方式的情况是同样的。因此，这里省略该说明。另外，构成TFT的各构成要素的适用材料，除了半导体层以外其余与第1实施方式的情况是同样的。例如，用来形成半导体层的成为基底的有机物半导体材料，使用与第1实施方式的情况同样的低聚噻吩。
下面，就本实施方式中的TFT的关于半导体特性的评价结果进行说明。
图13是表示对于第3实施方式的半导体层中的无机物半导体材料和无机物导体材料的种类、和各自的颗粒的粒径及总填充率、进而使用它们制作的TFT的载流子移动度与截止频率的平均值，与第1实施方式中制作的TFT的情况进行比较的结果的比较图。
由图13所示可知，与作为无机物半导体材料的颗粒仅将P型硅结晶颗粒分散于有机物半导体材料内部的第1实施方式的情况相比，Cu颗粒也一起分散的第3实施方式(在图13中，第3实施方式(1)和(2))方面，载流子移动度、截止频率均提高。也就是说，对于使用有机物半导体材料的TFT的载流子移动度和截止频率的改善，可以确认向半导体层添加P型硅结晶颗粒和Cu颗粒的2种颗粒是有效的。
再者，虽然在本实施方式中，作为有机物半导体材料使用低聚噻吩，作为所分散的无机物半导体材料使用P型硅结晶颗粒，作为所分散的无机物导体材料使用Cu颗粒，但是本发明的效果不是在限定于这些材料的情况下来表现的。另外，就所分散的颗粒的粒径而言，也不限定于图13中所示的粒径。也就是说，只要是按照使电阻低的无机物半导体材料的颗粒和无机物导体材料的颗粒分散于弹性优异的有机物半导体材料内部这样的本发明思想的材料的组合，就同样可以得到本发明的效果。就其他方面而言，与第1、2实施方式的情况是同样的。
另外，虽然在第1～第3实施方式中，分散于有机物半导体材料内部的无机物材料的颗粒形状取为某种球状，但是本发明的效果不是在限定于该构成的情况下来表现的，即使使用针状颗粒或鳞片状颗粒等非球状颗粒，也可以得到同样的效果。另外，即使将它们混合在一起来使用，也可以得到同样的效果。
另外，虽然在第1～第3实施方式中的TFT的制造方法中说明了为了形成半导体层而使用旋转涂敷法的例子，但是用来实现本发明的构成的半导体层的形成手段不限定于此。例如，即使使用喷墨印刷、浸渍涂敷、或网板印刷等处理工艺，也可以形成与第1～3实施方式的情况同等的半导体层，可以得到同样的效果。
(第4实施方式)
在本发明的第4实施方式中，作为使用在第1～3实施方式中说明的TFT的应用例，就薄式的柔性显示器、无线ID标签、以及便携式电视机、通信终端、便携用医疗设备等携带用设备进行说明。
首先，对于作为薄式的柔性显示器将有机EL用于显示部的有源矩阵型显示器的构成例进行说明。
图14是示意性地表示将本实施方式的有机EL用于显示部的有源矩阵型显示器的构成的立体图。
如图14所示，本实施方式的有源矩阵型显示器，在塑料基板101上阵列状地配置有连接于像素电极的TFT驱动电路110，在该TFT驱动电路110之上配置着有机EL层102和保护膜104。再者，在有机EL层102的上面，设有透明电极103。这里，有机EL层102，电子输送层、发光层、空穴输送层等各层层叠而构成。而且，从各个TFT的规定电极延长的源极电极线105和漏极电极线106，分别向这里未图示的控制电路连接。这里，TFT驱动电路部110的放大图示于图15中。再者，TFT本身的层叠构成基本上与第1～3实施方式中所示的层叠结构是同样的。也就是说，图15中所示的TFT，半导体层113、源极电极114和漏极电极115、栅极绝缘层112、以及栅极电极111层叠而成。而且，如图15所示，漏极电极115电气地连接于有机EL的像素电极116。另外，在栅极电极111所连接的栅极电极线106与源极电极114所连接的源极电极线105交叉的部分上配置着绝缘层117。
这样，通过使用第1～3实施方式中说明的TFT构成有源矩阵型显示器，可以利用低成本处理工艺制作TFT部分，因此，就显示器总体而言也是廉价的，而且可以实现机械柔软性和耐冲击性优异的薄式的显示器。另外，可以提供显示速度(反应速度)快的有源矩阵型的显示器。
另外，虽然在本实施方式中，就将有机EL用于显示部的情况进行了说明，但是本发明的效果不限定于具有该构成的有源矩阵型显示器。也就是说，只要是需要TFT电路的有源矩阵型显示器，就可以同样地发挥其效果。
另外，驱动像素的驱动电路部的构成，不限定于本实施方式中所示的构成。也就是说，例如，也可以是为了驱动一个像素而将电流驱动用的TFT与用来控制它的开关用TFT组合起来的构成。另外，也可以成为将更多个TFT组合起来的电路构成。
接下来，对将本发明的TFT应用于无线ID标签的情况进行说明。
图16是示意性地表示使用本实施方式的TFT的无线ID标签的构成的立体图。
如图16所示，本实施方式的无线ID标签120，使用薄膜状的塑料基板121作为基材。在该基板121上，设有天线部122与存储器IC部123。这里，存储器IC部123，可以利用第1～3实施方式中说明的TFT而构成。而且，该无线ID标签120，通过使背面具有粘贴效果，可以粘贴于糖果袋或饮料罐之类的不平坦的物体上来使用。再者，在无线ID标签120的表面上，根据需要设有保护膜。
这样，通过使用第1、2实施方式中说明的TFT来构成无线ID标签，可以实现能够向各种形状或材料粘贴的无线ID标签。另外，可以提供反应速度(处理速度)快的无线ID标签。
再者，本发明的效果不是限定于图16所示的无线ID标签的构成来得到的。因此，天线部、存储器IC部的配置或构成方法，能够任意地设定。另外，例如也可以将逻辑电路部装入无线ID标签。
另外，虽然在本实施方式中，对于在塑料基板121上预先形成天线部122和存储器IC部123的方式进行了说明，但是本发明不限定于该方式，使用喷墨印刷之类的方法直接在对象物上形成无线ID标签也可以。而且，此时，通过使用本发明的TFT的构成，可以以低成本制作机械柔软性、耐冲击性优异的高性能的无线ID标签。
最后，对于将本发明的TFT应用于携带用设备的情况进行说明。图17～图19中示出利用本发明的TFT的携带用设备的几个具体的应用例。
首先，对于将本发明的TFT应用于便携式电视机的情况进行说明。
图17是示意性地表示使用本实施方式的TFT的便携式电视机的构成的正面图。
如图17所示，本实施方式的便携式电视机130具备：由显示电视影像的液晶显示装置等构成的显示部131；在此由伸缩自如的拉杆天线构成的能够接收广播电波的接收部132；控制便携式电视机130电源的接通/切断的电源开关133；用来进行从后述的语音输出装置135所输出的语音输出的音量的调整或所接收的电视广播的频道的切换的操作开关134；由输出电视语音的扬声器等构成的语音输出部135；将语音信号或影像信号输入到便携式电视机130或从便携式电视机130输出的输入输出端子136；和，***根据需要来记录所接收的电视广播等的语音信号和影像信号的记录媒体的记录媒体***部137。
该便携式电视机130，虽然在图17中未特别图示，但是在其内部具有IC或LSI等集成电路。而且，利用本发明的TFT的集成电路，可作为构成便携式电视机130的运算元件、存储元件、开关元件等来适当使用。由此，便携式电视机130作为便携式的电视广播接收机而发挥功能。
接下来，对于将本发明的TFT应用于通信终端的情形进行说明。这里，作为通信终端，举例示出便携式电话。
图18是示意性地表示使用本实施方式的TFT的便携式电话的构成的正面图。
如图18所示，本实施方式的便携式电话140具备：由显示电话号码等的液晶显示装置等构成的显示部141；在此由收容自如的鞭状天线构成的能够接收发送通信电波的发送接收部142；由输出通信语音的扬声器等构成的语音输出部143；具有能够进行照片摄影的CCD元件的摄像部144；用来根据需要折叠便携式电话140的折叠用可动部145；用来输入电话号码或文字的多个操作开关146；和，由用来输入通信语音的电容话筒等构成的语音输入部147。
该便携式电话140，虽然在图18中未特别图示，但是在其内部具有IC或LSI等集成电路。而且，利用本发明的TFT的集成电路，可作为构成便携式电话140的运算元件、存储元件、开关元件等来适当使用。由此，便携式电话140作为便携式的通信终端发挥功能。
接下来，对于将本发明的TFT应用于便携用医疗设备的情形进行说明。
图19是示意性地表示使用本实施方式的TFT的便携用医疗设备的构成的立体图。这里，作为便携用医疗设备之一例，举例示出基于所取得的生物体信息来对患者自动地进行药物投给等医疗处置的便携用医疗设备。另外，在图19中，透视地表示后述的患者的腕部155。
如图19所示，本实施方式的携带用医疗设备150具备：由显示设备的动作状态或所取得的生物体信息等的液晶显示装置等构成的显示部151；用来进行与携带用医疗设备150的动作有关的设定等的操作开关152；处理由后述的经皮接触部154所取得的生物体信息并且基于其处理结果通过经皮接触部154对患者进行药物投给等医疗处置的医疗处置部153；和，逐次收集医疗处置用的患者的生物体信息并且实质地进行针对患者的药物投给等医疗处置的经皮接触部154。
使用该携带用医疗设备150进行针对患者的医疗处置的情况下，携带用医疗设备150，例如图19所示那样，可以套在患者的腕部155上携带而行。在该图19所示的携带状态下，经皮接触部154与患者的腕部155的表面相互地紧密贴合。而且，携带用医疗设备150，在该图19所示的携带状态下，通过经皮接触部154从腕部155取得用于医疗处置的生物体信息。一取得患者的生物体信息，就将该取得的生物体信息输入至医疗处置部153。在医疗处置部153中进行所取得的生物体信息的用于医疗处置的规定处理。然后，基于该处理结果，由医疗处置部153通过经皮接触部154针对患者进行药物投给等的医疗处置。
该携带用医疗设备150，虽然在图19中未特别图示，但是在其内部具有IC或LSI等集成电路。而且，利用本发明的TFT的集成电路，作为构成携带用医疗设备150的运算元件、存储元件、开关元件等来适当地使用。由此，携带用医疗设备150作为便携型医疗设备发挥功能。
这样，通过使用利用第1～3实施方式中说明的TFT的集成电路构成携带用设备，可以得到下述的效果。即，作为在上述携带用设备中所利用的集成电路而言，可以考虑运算元件、存储元件以及开关元件等利用半导体特性的各种元件，但是在上述携带用设备中，通过利用本发明的TFT来构成在要求具有机械柔软性、耐冲击性、废弃时的环保性或轻量、廉价等作为有机材料的优点所举出的性能时其一部分，可以廉价地实现高性能的元件。另外，作为其结果，可以廉价地制造具备上述优点的携带用设备。
虽然在第4实施方式中，作为应用本发明的TFT的携带用设备举出几个例子进行了说明，但是这些举例示出的设备的构成不限定于上述构成。另外，就能够应用本发明的TFT的携带用设备而言，也不限定于上述设备。例如，在PDA终端、可变的AV设备、便携式计算机、手表式通信设备等要求机械柔软性、耐冲击性、废弃时的环保性、轻量、廉价等的携带用设备中可以适宜地应用本发明的TFT。
再者，虽然在第1～3实施方式中，将本发明用于图1C的构成的TFT中，但也可以将本发明同样地用于图1A、图1B、图1D、图2A和图2B的构成的TFT中。这里，图1A的结构是，在基板1上层叠栅极电极2、栅极绝缘层3和半导体层4，在该半导体层4之上层叠源极电极5和漏极电极6。另外，图1B的结构是，在基板1上层叠栅极电极2、栅极绝缘层3、源极电极5和漏极电极6，在该源极电极5及漏极电极6和栅极绝缘层3之上层叠半导体层4。另外，图1D的结构是，在基板1上层叠源极电极5及漏极电极6、半导体层4和栅极绝缘层3，在该栅极绝缘层3之上层叠栅极电极2。另外，图2A的结构是，在基板1上层叠栅极电极2、栅极绝缘层3和源极电极5，在该源极电极5及栅极绝缘层3之上层叠半导体层4，在该半导体层4之上层叠漏极电极6。而且，图2B的结构是，在基板1上层叠源极电极5，在该源极电极5之上层叠半导体层4，该半导体层4在其内部具备由栅极绝缘层3所覆盖的在图2B中具有圆形剖面形状的栅极电极2，在该半导体层4之上层叠漏极电极6。
本发明用以上所述这种方式来实施，可以提供能够以低成本处理工艺来构成的使用机械柔软性、耐冲击性优异的高载流子移动度的半导体层的TFT及其制造方法。另外，能够收到以下这样的效果：可以提供配置多个载流子移动度被改善的TFT的廉价且机械柔软性、耐冲击性优异的有源矩阵型显示器、将上述TFT用于集成电路部的无线ID标签、将上述TFT用于集成电路部的携带用设备等。
根据上述说明，对于本领域技术人员来说，本发明的许多改良或其他实施方式是不言自明的。因此，上述说明应该仅作为举例表示来解释，是以向本领域技术人员传授实施本发明的优选方式为目的而提供的。不脱离本发明的精神，实质上可以变更其结构和/或功能的细节。
产业上的可利用性
本发明的TFT及其制造方法，作为可以由低成本处理工艺构成的机械柔软性和耐冲击性优异的高载流子移动度的TFT和该TFT的制造方法是有用的。另外，本发明的TFT对于制造薄式或纸页式的有源矩阵型的显示器、或无线ID标签、便携式电视机或便携式电话等携带用设备是有用的。

Claims (18)

1.一种薄膜晶体管，其特征在于：
该薄膜晶体管具有半导体层、和在该半导体层上相互分离地设置的源极区域、漏极区域和栅极区域，
所述半导体层由复合材料构成，
所述复合材料是在有机物半导体材料的内部分散多个至少一种无机物材料颗粒的复合材料。
2.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于：
薄膜晶体管的接通动作时的所述无机物材料的电阻比所述接通动作时的所述有机物半导体材料的电阻低。
3.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于：
所述颗粒的最大粒径比所述源极区域与所述漏极区域之间的距离小。
4.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于：
所述半导体层中的所述颗粒的含有率，限制为不会因所述颗粒的网络造成所述源极区域与漏极区域电气连接。
5.如权利要求4所述的薄膜晶体管，其特征在于：所述含有率是大于0体积％且为60体积％以下。
6.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于：
所述多个分散的所述颗粒的群，含有相互之间平均粒径不同的至少第1颗粒群和第2颗粒群的二个颗粒群来构成。
7.如权利要求6所述的薄膜晶体管，其特征在于：
所述第1颗粒群的平均粒径超过所述第2颗粒群的平均粒径的0％且小于15％。
8.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于：所述无机物材料是导体材料。
9.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于：所述无机物材料是半导体材料。
10.如权利要求1所述的薄膜晶体管，其特征在于：
所述无机物材料是含有导体材料和半导体材料的2种以上材料的复合材料。
11.一种薄膜晶体管的制造方法，其特征在于：
该薄膜晶体管具有半导体层、和在该半导体层上相互分离地设置的源极区域、漏极区域和栅极区域，
其制造方法包括：
使至少一种无机物材料的颗粒多个分散于有机物半导体材料的内部从而制造复合材料的第1制造工序；和
使用在所述第1制造工序中所得到的所述复合材料来形成所述半导体层的第2制造工序。
12.如权利要求11所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于：
作为所述无机物材料，使用薄膜晶体管的接通动作时的电阻比所述接通动作时的所述有机物半导体材料的电阻低的无机物材料。
13.如权利要求11所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于：
还包括用于使所述颗粒的粒度分布成为规定的粒度分布的颗粒分选工序。
14.如权利要求11所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于：
还包括用于使所述颗粒的在所述半导体层内的分散状态成为规定的分散状态的分散控制工序。
15.如权利要求11所述的薄膜晶体管的制造方法，其特征在于：
所述第2制造工序包括：
使所述复合材料以溶解或非溶解的状态分散于规定的溶液中从而得到半导体层形成用材料的第1准备工序；和
将在所述第1准备工序中所得到的所述半导体层形成用材料喷雾、涂敷或印刷于规定的位置之后使之干燥从而形成所述半导体层的第2准备工序。
16.一种配置多个权利要求1至权利要求10中任一项所述的薄膜晶体管作为用于驱动像素的开关元件而成的有源矩阵型显示器。
17.一种利用权利要求1至权利要求10中任一项所述的薄膜晶体管作为用于构成集成电路的半导体元件而成的无线ID标签。
18.一种利用权利要求1至权利要求10中任一项所述的薄膜晶体管作为用于构成集成电路的半导体元件而成的携带用设备。
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