[发明专利]3 端子电子器件和2 端子电子器件

说明书

本申请是分案申请，其原案申请的申请号为201010277945.X，申请日为2010年9月3日，发明名称为“3端子电子器件和2端子电子器件”。

技术领域

本发明涉及一种构成薄膜晶体管等的3端子电子器件以及一种构成化学物质传感器等的2端子电子器件。

背景技术

在薄膜晶体管（TFT）中，考虑如下技术，即，将由石墨烯（grapheme）或还原石墨烯氧化物（reduced grapheme oxide，RGO）制成的纳米片充足地设置在衬底上，从而形成沟道形成区域（例如，参见Nano Letters7，3499（2007），Nature Nanotechnology3，270（2008）和Advanced Materials20，3440（2008））。此外，可以从例如Applied Physics Letters94，083111（2009）中获知使用由石墨烯或RGO制成的纳米片的气体传感器。RGO是通过化学还原通过氧化石墨获得的氧化石墨烯片而获得的纳米片。由于RGO包括各种形成sp³键的官能团，所以尽管RGO的传导率比石墨烯低，但是RGO的优势在于RGO可以高浓度地溶解在各种溶剂中。

发明内容

顺便提及，在纳米片中，纳米片之间的电阻大于纳米片内部的电阻。因此，当TFT沟道形成区域由纳米片构成时，并且当TFT沟道长度约等于纳米片的平均尺寸时，沟道形成区域在纳米片间具有显著改变的电阻值，这引起了特性（例如，载流子迁移率）的变化。此外，传感器还在设置在两个电极之间的纳米片间具有显著改变的电阻值，这引起传感器特性的变化。

考虑到上述问题，期望提供具有较小特性变化的3端子电子器件和2端子电子器件。

根据本发明的第一实施方式，提供了一种3端子电子器件，包括：（A）控制电极；（B）第一电极和第二电极；以及（C）有源层，设置在第一电极和第二电极之间，并被设置为经由绝缘层与控制电极相对。

有源层包括纳米片的集合体。

当假设纳米片具有平均尺寸L_S且第一电极和第二电极之间具有间隔D时，满足L_S/D≥10。

根据本发明的第二实施方式，提供了一种3端子电子器件，包括：（A）控制电极；（B）第一电极和第二电极；以及（C）有源层，设置在第一电极和第二电极之间，并被设置为经由绝缘层与控制电极相对。

有源层包括纳米片的集合体。

当假设纳米片具有平均尺寸L_S，第一电极和第二电之间具有间隔D，并且第一电极和第二电极均具有长度L_E时，满足D×L_E≥3×10²×L_S²。

根据本发明的第三实施方式，提供了一种2端子电子器件，包括：（A）第一电极和第二电极；以及（B）有源层，设置在第一电极和第二电极之间。

有源层包括纳米片的集合体。

当假设纳米片具有平均尺寸L_S且第一电极和第二电极之间具有间隔D时，满足L_S/D≥10。

根据本发明的第四实施方式，提供了一种2端子电子器件，包括：（A）第一电极和第二电极；以及（B）有源层，设置在第一电极和第二电极之间。

有源层包括纳米片的集合体。

当假设纳米片具有平均尺寸L_S，第一电极和第二电极之间具有间隔D，并且第一电极和第二电极均具有长度L_E时，满足D×L_E≥3×10²×L_S²。