專利名稱：端面?zhèn)鞲衅骷捌渲圃旆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及線狀元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前，各種傳感器廣泛地普及下，致力于更加高集成化、高密度化地努力。也正在嘗試一體三維的集成技術(shù)。
但是，任何一種傳感器也是以晶片等剛性基板作為基本構(gòu)造。若以剛性基板作為基本構(gòu)造，其制造方法受到一定限制，另外，在集成度上會有限制。甚至，裝置的形狀也會有一定的限制。
另外，在棉及絹布的表面用金及銅的導(dǎo)電性材料電鍍或包覆導(dǎo)電性纖維是已知的。
但是，在一根線內(nèi)形成電路元件的技術(shù)尚未為人所知。另外，所謂導(dǎo)電性纖維是以棉及絹等線本身作為基本構(gòu)造，在其中心有線本身。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的為提供一種端面?zhèn)鞲衅餮b置及其制造方法，不限定形狀，具有柔軟性乃至可撓性，可制成任意形狀的各種裝置。
本發(fā)明的端面?zhèn)鞲衅餮b置，在線狀體的端面上，形成接收來自對象物的信息而作為另外信息輸出的接收部。
于此，作為線狀體，可適用于后述的線狀元件。另外，針對尺寸、制造方法，適用于后述之線狀元件。
上述接收部為光傳感器。
上述光傳感器可為光電二極管、光電晶體管、光IC、光半導(dǎo)體晶閘管、光導(dǎo)電元件、熱電元件、固體影像傳感器、位置檢測用元件、太陽電池其中之一。
上述接收部為溫度傳感器。
上述接收部為濕度傳感器。
上述接收部為超聲波傳感器。
上述接收部為壓力傳感器。
上述接收部的一部份或全部使用導(dǎo)電性高分子而形成。
上述導(dǎo)電性高分子在電極間僅存在一個分子。
上述線狀體是電路元件在長度方向上，連續(xù)地或間斷地形成的線狀元件。
上述線狀體為具有形成電路的多個區(qū)域的斷面在長度方向上，連續(xù)地或間斷地形成的線狀元件。
本發(fā)明之端面?zhèn)鞲衅鞯闹圃旆椒▽⒍鄠€線狀體形成集束，將該集束形成接收部。
本發(fā)明之多功能端面?zhèn)鞲衅餮b置的制造方法，準(zhǔn)備將多個線狀體形成集束的多個集束，而形成該等集束分別具有不同功能的接收部，接著，從各集束取出線狀體，并將該所取出之線狀體集束。
本發(fā)明之端面?zhèn)鞲衅餮b置的制造方法將一對電極設(shè)置成線狀體，在該電極間施加偏置電壓，而在線狀體的端面形成膜。
上述偏置電壓為交流電壓。
上述膜由導(dǎo)電性高分子所構(gòu)成。
上述導(dǎo)電性高分子之特征為一分子的長度在電極間距離以下。
(線狀元件1)電路元件在長度方向上，連續(xù)地或間斷地形成的線狀元件。
(線狀元件2)具有形成電路的多個區(qū)域的斷面在長度方向上，連續(xù)地或間斷地形成的線狀元件。
(線狀元件3)在線狀元件1或線狀元件2中，上述元件為能量轉(zhuǎn)換元件。
(線狀元件4)在線狀元件1或線狀元件2中，上述元件為電子電路元件或光電路元件。
(線狀元件5)在線狀元件1或線狀元件2中，上述元件為半導(dǎo)體元件。
(線狀元件6)在線狀元件1或線狀元件2中，上述元件為二極管、晶體管或半導(dǎo)體晶閘管。
(線狀元件7)在線狀元件1或線狀元件2中，上述元件為發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器或受光裝置。
(線狀元件8)在線狀元件1或線狀元件2中，上述元件為DRAM、DRAM、快閃存儲器的其他存儲器。
(線狀元件9)在線狀元件1或線狀元件2中，上述元件為光電力元件。
(線狀元件10)在線狀元件1或線狀元件2中，上述元件為影像傳感器或二次電池元件。
(線狀元件11)在線狀元件1至10其中之一，縱剖面形狀具有圓形、多邊形、星形、新月形、花卉、文字形之其他任意形狀。
(線狀元件12)在線狀元件1至11其中之一，在線側(cè)面具有多個露出部。
(線狀元件13)在線狀元件1至12其中之一，上述線形元件其全部或一部份通過擠壓加工而成形。
(線狀元件14)在線狀元件1至13其中之一，上述線形元件其全部或一部份擠壓加工后通過延展加工而成形。
(線狀元件15)在線狀元件12至14其中之一，上述線形元件是擠壓加工后通過延展加工而成形。
(線狀元件16)在線狀元件15中，上述延展加工后，形成環(huán)狀或螺旋狀。
(線狀元件17)在線狀元件16中，上述環(huán)為多重環(huán)。
(線狀元件18)在線狀元件17中，上述多重環(huán)為不同的材料所構(gòu)成。
(線狀元件19)在線狀元件16至18其中之一，環(huán)或螺旋之一部成為露出部。
(線狀元件20)在線狀元件16至19其中之一，環(huán)或螺旋之空隙部的一部份或全部用其他材料填充。
(線狀元件21)在線狀元件1至20其中之一，外徑為10mm以下。
(線狀元件22)在線狀元件1至21其中之一，外徑為1mm以下。
(線狀元件23)在線狀元件1至20其中之一，外徑為1μm以下。
(線狀元件24)在線狀元件1至23其中之一，縱橫比(aspectratio)為10以上。
(線狀元件25)在線狀元件1至24其中之一，縱橫比為100以上。
(線狀元件26)在線狀元件1至25其中之一，在剖面內(nèi)形成柵電極區(qū)域、絕緣區(qū)、源極及漏極、半導(dǎo)體區(qū)。
(線狀元件27)在線狀元件1至26其中之一，在中心具有柵電極區(qū)域，在其外側(cè)，依次形成絕緣區(qū)、源區(qū)及漏區(qū)、半導(dǎo)體區(qū)。
(線狀元件28)在線狀元件26中，在中心具有中空區(qū)域或者絕緣區(qū)，在其外部具有半導(dǎo)體區(qū)，在該半導(dǎo)體區(qū)內(nèi)，一部份露出于外部而具有源區(qū)及漏區(qū)，在其外部具有絕緣區(qū)及柵電極區(qū)域。
(線狀元件29)在線狀元件1至26其中之一，至少具有pn接合或者pin接合的區(qū)域在斷面內(nèi)形成。
(線狀元件30)在線狀元件1至29其中之一，形成上述電路的半導(dǎo)體區(qū)由有機半導(dǎo)體材料構(gòu)成。
(線狀元件31)在線狀元件30中，上述有機半導(dǎo)體材料為聚賽吩(polythiophene)，對聚苯(polyphenylene)。
(線狀元件32)在線狀元件1至31其中之一，形成上述電路的導(dǎo)電性區(qū)域由導(dǎo)電性高分子所構(gòu)成。
(線狀元件33)在線狀元件32中，上述導(dǎo)電性高分子為聚乙炔、對聚苯乙烯、具比咯(polypyrrole)。
(線狀元件34)在線狀元件1至33其中之一，與長度方向之任意位置上形成不同的電路元件。
(線狀元件35)在線狀元件1至34其中之一，與長度方向之任意位置上形成電路元件分離區(qū)域。
(線狀元件36)在線狀元件1至35其中之一，與長度方向之任意位置上具有斷面的外徑形狀不同的部分。
(線狀元件37)在線狀元件1至36其中之一，通過導(dǎo)電性高分子構(gòu)成區(qū)域的一部份，分子鏈的長度方向取向率在50％以上。
(線狀元件38)在線狀元件1至36其中之一，通過導(dǎo)電性高分子構(gòu)成區(qū)域的一部份，分子鏈的長度方向取向率在70％以上。
(線狀元件39)在線狀元件16至20其中之一，通過導(dǎo)電性高分子構(gòu)成區(qū)域的一部份，分子鏈的圓周方向取向率在50％以上。
(線狀元件40)在線狀元件16至20其中之一，通過導(dǎo)電性高分子構(gòu)成區(qū)域的一部份，分子鏈的圓周方向取向率在70％以上。
(線狀元件41)一種線狀元件的制造方法，使構(gòu)成電路元件之區(qū)域的材料溶解或膠體化，將該材料線形地擠壓所需的形狀。
(線狀元件42)在線狀元件41所記載的制造方法中，上述區(qū)域的一部份通過導(dǎo)電性高分子形成。
(線狀元件43)在線狀元件41或42所記載的制造方法中，在上述擠壓后更作拉伸加工。
(線狀元件44)在線狀元件41或42所記載的制造方法中，在上述擠壓后更作延展加工。
(線狀元件45)在線狀元件43所記載的制造方法中，在上述拉伸加工后更作延展加工。
(線狀元件46)在線狀元件44或45所記載的制造方法中，上述延展加工后，形成環(huán)狀。
(線狀元件47)在線狀元件41至46其中之一所記載的制造方法中，從中心至外部多層地重疊的線狀元件的制造方法中，通過擠壓中心層而形成線狀并作為一維線狀體，接著使該一維線狀體移動，在將外部層的原料射出，而依次形成外部的層。
(線狀元件48)在線狀元件47所記載的制造方法中，導(dǎo)電性高分子擠壓時，移動速度與噴出速度的差為20m/sec以上。
(線狀元件49)線狀元件1至40之任一項所記載的線狀元件沿長度方向垂直地切片而分離成小單位的線狀元件。
(線狀元件50)在中心部具有電極，在該電極的外圍形成絕緣層，在該絕緣層的外圍，形成多對源區(qū)與漏區(qū)的半導(dǎo)體層。
(線狀元件51)在線狀元件1中，在中心部具有電極，在該電極的外圍形成絕緣層，在該絕緣層的外圍，形成半導(dǎo)體層與絕緣層交互的多個層，在各半導(dǎo)體層上，形成一對以上的源區(qū)與漏區(qū)之同時，內(nèi)側(cè)層的漏區(qū)乃至漏極電極位于源區(qū)與漏區(qū)之間。
(線狀元件52)在線狀元件1中，在半導(dǎo)體層的中心具有源極電極，該源極電極的周圍，在該源極電極的周圍隔著半導(dǎo)體層在周圍方向上具有間歇的多個柵電極，在該半導(dǎo)體層的外圍具有漏極電極。
上述線狀元件可適用于下述之物。對應(yīng)于傳感器的用途而適當(dāng)?shù)剡x擇即可。通過將線狀元件作為線狀體使用，以接收部輸出的信號為例，可放大振幅，又接收部輸出的信號可處理演算。
線狀元件為電路元件于長度方向連續(xù)或間歇地形成的線狀元件。
另外，線狀元件具有形成電路的多個區(qū)域的剖面于長度方向連續(xù)或間歇地形成。
線狀元件的制造方法是將形成電路元件的區(qū)域的材料溶解或熔化，并將該材料線狀地擠壓所希望的形狀。
即，在該線狀元件中，在一個斷面內(nèi)形成電路而具有多個區(qū)域。
而且，稱為線狀元件的狀況包含前端為針狀之其他形狀。
(電路元件)于此，電路元件是以能量轉(zhuǎn)換元件為例。能量轉(zhuǎn)換元件將光能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，但阻止電能轉(zhuǎn)變?yōu)楣饽?。以電子電路、磁氣電路或者是光電路元件為例。電路元件與僅傳送信號的光纖不同，也與導(dǎo)線不同。
電路元件是以電子電路元件乃至光電路元件為例，更具體地說，例如半導(dǎo)體元件。
與現(xiàn)有工序技術(shù)上的分類不同，以個別半導(dǎo)體、光半導(dǎo)體、存儲器等為例。
更具體的說，個別半導(dǎo)體例如二極管、晶體管(雙極晶體管、FET、絕緣閘型晶體管)、晶閘管(thyristor)。光半導(dǎo)體例如發(fā)光二極管、半導(dǎo)體激光器、發(fā)光裝置(光電二極管、光電晶體管、影像傳感器)等。又存儲器例如DRAM、快閃存儲器、SRAM等。
(電路元件的形成)在本發(fā)明中，電路元件于長度方向連續(xù)或間歇地形成。
即長度方向垂直斷面內(nèi)具有多個區(qū)域，該多個區(qū)域配置以形成一個電路元件，設(shè)置的斷面于長度方向連續(xù)或間歇地做線狀的連接。
例如NPN雙極晶體管是以射極N區(qū)域、基極P區(qū)域以及集極N區(qū)域的三個區(qū)域構(gòu)成。因此，該等三個區(qū)域配置成在斷面內(nèi)保持必要的區(qū)域間之接合。
該配置方法為各區(qū)域從形成中心以同心圓狀依序配置。即，最好從中心依次形成射極區(qū)域、基極區(qū)域以及集極區(qū)域。當(dāng)然其他的配置也可以考慮，最好是布局上相同的配置。
而且，連接于各區(qū)域的電極從線狀元件的端面連接至各區(qū)域亦可。另外，從最初就埋入各區(qū)域亦可。即，在各半導(dǎo)體區(qū)配置成上述同心圓狀的情況下，射極電極在射極區(qū)域的中心，基極電極在基極區(qū)域，集極電極在集極區(qū)域的外圍，最好與各半導(dǎo)體區(qū)相同，于長度方向連續(xù)地形成。而且，基極電極分割配置較佳。
以上雖然以NPN雙極晶體管為例，但對其他的電路元件也是相同，在斷面內(nèi)將多個區(qū)域保持必要的接合，該斷面于長度方向例如通過擠壓連續(xù)地形成較佳。
(連續(xù)形成、間歇形成)在電路元件連續(xù)形成的情況下，每個斷面會形成相同的形狀。俗稱的金太郎飴狀態(tài)。
該電路元件為同一元件于線狀的長度方向連續(xù)形成亦可，間歇地形成亦可。
(線狀)本發(fā)明之線狀元件的外徑為10mm以下較佳，5mm以下更佳。1mm以下較佳，10μm以下更佳。通過實施拉伸加工，1μm以下甚至0.1μm以下也可能。為了將線狀元件織入而成為布狀，外徑最好較小。
使具有1μm以下外徑的極細線狀體從模具的孔中吐出而成型的狀況下，會有產(chǎn)生孔縮小并使線狀體斷裂的情形產(chǎn)生。在有關(guān)的狀況下，首先形成各區(qū)域的線狀體。接著，將該線狀體作為島而做出多數(shù)個島，其周圍(海)圍繞著可溶性物質(zhì)，由漏斗狀的蓋子限制，從小口吐出而成為一根的線狀體較佳。若使島的成分增加而減少海的成分，則可制作出極細的線狀體元件。
另外的方法，一旦做出稍粗的線狀體元件，向其后方長度方向拉伸較佳。另外，將融熔的原料搭載于噴射氣流而做溶吹(melt blow)可望極細化。
另外，長寬比通過擠壓而可為任意值。在紡線的場合中，作為線狀1000以上較佳。例如100000或以上也可能。在切斷后使用的情況下，10～10000、10以下甚至1以下、0.1以下的小單位線狀元件亦可。
(間歇形成)在同一元件間歇形成的情況下，可成為與鄰接于長度方向的元件不同的元件。例如，在長度方向上依次形成MOSFET(1)、元件間分離層(1)、MOSFET(2)、元件間分離層(2)…MOSFET(n)、元件間分離層(n)較佳。
在此狀況下，MOSFET(k)(k＝1～n)與其他MOSFET的長度相同亦可，不同亦可。對應(yīng)于所希望的電路元件的特性而做適當(dāng)?shù)倪x擇。對于元件間分離層的長度也是相同。
當(dāng)然，在MOSFET層與元件分離層之間插入其他層亦可。
雖然以上是以MOSFET為例而做說明，但在形成其他元件的情況中，最好其他的元件將用途上必須的層間歇地插入。
(斷面形狀)線狀元件的斷面形狀并無特別限定。例如圓形、多邊形、星形之其他形狀較佳，例如多個頂角為銳角的多邊形狀亦可。
另外，各區(qū)域的斷面可為任意形狀，即，例如在圖1所示的情況下，柵電極為星形，線狀元件的外側(cè)形狀為圓形。通過該元件，在希望與鄰接層的接觸面變大的情況下，頂角為銳角的多邊形狀最好。
而且，若欲斷面形狀成為所希望的形狀，使擠壓模具的形狀成為該所希望的形狀可容易地實現(xiàn)。
在最外層的斷面成為星形或頂角為銳角的形狀的狀況下，擠壓成形后，在頂角彼此之間的空間中，例如可通過浸漬(dipping)將其他任意的材料埋入，由元件的特性使元件的特性變化。
另外，通過使斷面形狀為凹形狀的線狀元件與斷面形狀為凸形狀的線狀元件嵌合，可有效地進行線狀元件間的連接。
而且，在摻雜不純物于半導(dǎo)體層的情況下，使融熔原料中含有不純物亦可，擠壓成形后，使在真空室內(nèi)以線狀的樣態(tài)通過，在真空室內(nèi)例如通過離子注入法摻雜不純物亦可。半導(dǎo)體層形成于內(nèi)部而非最外層的情況下，通過控制離子照射能量，離子僅注入于內(nèi)層的半導(dǎo)體層較佳。
(制造例后加工形成)上述制造例雖然通過擠壓具有多層的元件而一體成形為例，通過元件的基本部形成線狀，之后于該基本部通過適宜的方法施加被覆而形成亦可。
(原材料)電極、半導(dǎo)體層等材料使用導(dǎo)電性高分子較佳。例如聚乙炔、多聯(lián)苯、(少聯(lián)苯)、聚噻唑(Polythiazyl)、聚噻吩(polythiophenol)、聚(三甲基噻吩)、低聚噻吩、聚吡咯(polypyrrole)、聚苯胺(polyaniline)、聚苯基(polyphenylene)等為例表示。最好考慮導(dǎo)電率等而選擇電極或半導(dǎo)體層的材料。
而且，半導(dǎo)體層的材料適合用例如聚對亞苯基、聚噻吩、聚(三甲基噻吩)等。
另外，源極、漏極材料是于上述半導(dǎo)體材料中用混入摻雜劑的物質(zhì)較佳。為了成為n型，例如混入堿金屬(Na、K、Ca)較佳。也有用AsF5/AsF3及ClO4作為摻雜劑。
而且，將富勒烯(Fullerene)加入導(dǎo)電性高分子材料而使用亦可。此場合作為受體使用。
絕緣性材料最好使用一般的樹脂材料。另外，使用SiO2其他無機材料亦可。
而且，在中心部具有半導(dǎo)體區(qū)或?qū)щ娦詤^(qū)域之構(gòu)造的線狀元件的情況下，中心部的區(qū)域由非結(jié)晶材料(鋁、銅等金屬材料；硅等半導(dǎo)體材料)構(gòu)成亦可。將線狀的非結(jié)晶材料貫穿模具的中心部，并使非結(jié)晶材料移動，在其周圍，由射出而被覆其他所希望的區(qū)域較佳。


圖1為與線狀元件例相關(guān)之線狀元件的立體圖。
圖2為線狀元件之制造裝置例的示意正視圖。
圖3為用于線狀元件之制造的擠壓裝置的正視圖以及模具的平面圖。
圖4(a)～4(b)為線狀元件之線狀元件例的示意圖。
圖5為用于制造線狀元件之模具的平面圖。
圖6(a)～6(d)為線狀元件工序例的斷面圖。
圖7(a)～7(h)為線狀元件工序例的示意圖。
圖8(a)～8(c)為線狀元件制造例的示意圖。
圖9為與線狀元件例相關(guān)之線狀元件的立體圖。
圖10(a)～10(b)為與線狀元件例相關(guān)之線狀元件的斷面圖。
圖11(a)～11(h)為線狀元件制造例的工序圖。
圖12(a)～12(e)為線狀元件制造例的立體圖。
圖13(a)～13(d)為應(yīng)用至集成電路之應(yīng)用例的圖。
圖14為應(yīng)用至集成電路之應(yīng)用例的圖。
圖15為應(yīng)用至集成電路之應(yīng)用例的圖。
圖16為應(yīng)用至集成電路之應(yīng)用例的圖。
圖17(a)～17(d)為線狀元件例14的示意圖。
圖18(a)～18(c)為線狀元件例15的示意圖。
圖19為線狀元件例16的示意圖。
圖20為線狀元件例17的示意圖。
圖21(a)～21(d)為表示第一實施例的工序圖。
圖22為第一實施例中制造例的示意圖。
圖23為第二實施例中制造例的立體圖。
圖24為第三實施例中制造例3的立體圖。
圖25為第四實施例的斷面圖。
圖26為第五實施例的斷面圖。
圖27為第六實施例的斷面圖。
圖28(a)～28(c)為第七實施例的斷面圖。
圖29為第八實施例的斷面圖。
符號說明1～柵電極區(qū)域；2～絕緣區(qū)；3～漏區(qū)； 4～源區(qū)；5～半導(dǎo)體區(qū)； 6～線狀元件；20～擠壓裝置； 21、22、23～原料容器；24～模具； 25～輥子；30～柵極材料；30a、31a、32a、33a、34a、40a、41a～孔；31～絕緣性材料； 32～源極、漏極材料；34～半導(dǎo)體材料； 41a、41b～取出部；45～源極電極； 46～漏極電極；47～絕緣層； 61～半導(dǎo)體層；62～掩蔽(masking)構(gòu)件；63～開口；70～絕緣區(qū)； 81～i層區(qū)域；82～電極； 83～p層區(qū)域；100～i層區(qū)域； 101～n層區(qū)域；102～電極區(qū)域；103～p層區(qū)域；104～電極區(qū)域；105～保護層區(qū)域；112～延展體；
113a、113b、113c、113d～延展體；114a、114b、114c、114d～中空部；115～開口； 201～柵電極；202～絕緣層；203～半導(dǎo)體層；204、205～源極、漏極；207～電容器；209a1、209b1、209a2、209a3～MOSFET；210～元件分離區(qū)域；310a～漏區(qū)；2000～端面?zhèn)鞲衅餮b置；2001～線狀體； 2003～p型半導(dǎo)體層；2004～n型半導(dǎo)體層； 2005～接收部；2006～透明電極； 2006a～透明電極；2007～中心電極； 2008～絕緣膜；2011～外圍電極； 2013～濾色片；2015～中間電極； 2016～p型半導(dǎo)體層；2017～n型半導(dǎo)體層； 2018～p型半導(dǎo)體層；2021～壓電膜； 2030～p-Si；2031～SiO2膜； 2032～離子感應(yīng)膜；2200a、2200b～管； 2202～線狀元件；3000～中心電極；3001a、3001b、3001c、3001d～源區(qū)；3002a、3002b、3002c、3002d～漏區(qū)；3003～半導(dǎo)體層；3005a、3005b、3005c、3005d～源極、漏區(qū)對；3004～絕緣層；3100～電極；
3101b～漏區(qū)；3103a、3103b、3103c～絕緣層；3104b、3104c～半導(dǎo)體層；3102b～源區(qū)； 3200～半導(dǎo)體層；3201～源區(qū)；3202a、3202b、3202c、3202d、3202e、3202f～柵電極；3203～漏區(qū)； d～模具；d2～模具。
具體實施例方式
(第一實施例)圖21表示本發(fā)明之第一實施例的端面?zhèn)鞲衅鳌?br> 本例之端面?zhèn)鞲衅餮b置2000在線狀體2001的端面上形成接收部2005，接收來自對象的信息并將其作為另外信息輸出。
以下做詳細說明。
線狀體2001在中止部具有中心電極2007，其周圍以絕緣膜2008覆蓋。
提供上述線狀體2001，并于其端面形成n型半導(dǎo)體層2004。接著，在n型半導(dǎo)體層2004上形成p型半導(dǎo)體層2003。由此，在線狀體2001的端面上形成pn接合的接收部(光傳感器)。
接著，被覆p型半導(dǎo)體層2003形成透明電極2006而完成端面?zhèn)鞲衅餮b置2000。
n型半導(dǎo)體層2004、p型半導(dǎo)體層2003的形成方法最好用氣相形成法或液相形成法，但不限定特定之形成方法。例如，通過圖22所示的方法最好，即，將導(dǎo)電性高分子的線狀體2001的端面浸漬。
另外，透明電極2006的形成也是可用氣相法、液相法。與半導(dǎo)體層的形成相同，浸漬于導(dǎo)電性高分子的溶液或熔液中來進行。
(第二實施例)本例說明將多功能的傳感器裝置不用微細加工而制造成高密度的方法。
如圖23所示，在本例中，提供多個線狀體2001，并將多個線狀體集束。在集束狀態(tài)下，一并于線狀體的端面形成接收部。例如，在集束狀態(tài)下，將端面浸漬于導(dǎo)電性高分子的溶液或熔液中。由此，在端面上由于形狀均一而具有均質(zhì)特性的端面?zhèn)鞲衅餮b置可大量制造。
另外，提供多個集束，在個別集束形成具有功能不同的接收部。在圖23中，A、B、C、D的集束分別形成功能不同的接收部。
每一集束形成接收部之后，從個別的集束取出一根或多根的端面?zhèn)鞲衅餮b置，將取出的端面?zhèn)鞲衅餮b置集束而成為集束X。而且，集束X亦可收納于微注射器中。
由此形成多功能的端面?zhèn)鞲衅餮b置。
如此，集合來自個別集束具有必要功能的端面?zhèn)鞲衅餮b置，完成高密度的傳感器陣列。
例如，若將直徑10μm的線狀體集束，則內(nèi)徑0.2μm的微注射器中大約插入330～400根的線狀端面?zhèn)鞲衅?。可高密度地接收多樣的信?在本例中約120萬信息/平方厘米)。例如，如果是直徑3μm的視細胞，則在4mm直徑的區(qū)域中就埋入了160萬個視細胞。
因此，無須做微細加工而可制造高密度之多功能傳感器裝置。
(第三實施例)表示在端面上施加偏壓而形成的例子。根據(jù)圖24做說明。在本例中，提供在絕緣膜2008的周圍形成外圍電極2011而作為線狀體。
在端面形成接收部之際，在中心電極2007與外圍電極2011之間施加偏置電壓，而且，在集束線狀體而形成接收部的情況下，使各線狀體的外圍電極導(dǎo)通。
接收部以導(dǎo)電性高分子形成，該導(dǎo)電性高分子之一分子的末端以離子基做修飾。施加偏置電壓時，電力線行走于半徑方向，導(dǎo)電性高分子配列于半徑方向。而且，導(dǎo)電性高分子的分子長可與中心電極2007及外圍電極2008之間的距離相等或較短。高分子之分子長度的控制可通過控制聚合度為之。
在本例中，電極間僅存在一分子。在導(dǎo)電性高分子中，電流是通過電子在分子間跳躍(躍遷)而流動。對此，在本例中，不產(chǎn)生電子跳躍而使電流流動，因此電流速度變成極高速。因此，如上所述，施加偏壓并于包含制成之半導(dǎo)體層的半導(dǎo)體裝置中實現(xiàn)高速的動作。
而且，偏壓為直流亦可，交流最好。在使用交流的情況下，高分子之間的交聯(lián)會分離，配列性變得相當(dāng)好。特別是，使頻率經(jīng)常地變化最好。而且，交流最好在1Hz以上。
若將交流偏壓與直流偏壓重疊地施加，由施加交流偏壓而解除交聯(lián)的高分子是通過施加直流偏壓而于電極間整齊排列。
而且，于電極間施加偏置電壓同時形成導(dǎo)電性高分子膜的手法與乃至電極間形成一分子長之導(dǎo)電性高分子膜的手法，并不限于在端面上形成膜的狀況，也可適用于形成于通常之基板面上。
另外，外圍電極于外周方向做分割亦可。中心電極與外圍電極之間設(shè)置其他電極亦可。又在任意位置設(shè)置電極亦可。
而且，取代于電極間施加偏置電壓，在導(dǎo)電性高分子的溶液或溶解液中施加聲波亦可。即，端面浸漬于導(dǎo)電性高分子的溶液或溶解液中的狀態(tài)下，給予該溶液或溶解液聲波的振動。通過振動的施加，高分子的交聯(lián)會松開。振動數(shù)最好是1Hz～10Mz。施加聲波之同時在電極間施加偏壓亦可。
(第四實施例)圖25為取代n型半導(dǎo)體層及p型半導(dǎo)體層所構(gòu)成之光電二極管而將CdS作為接收部的圖。
即，利用對應(yīng)于入射光而內(nèi)部電阻起變化的能量控制型傳感器。
本端面?zhèn)鞲衅餮b置適用于例如相機的露出計、照度計等。
(第五實施例)本例以彩色傳感器裝置為例。本例如圖26所示。
在本例中，在第一實施例之p型半導(dǎo)體層2003上所形成的透明電極2006a的上方，形成R、G、B等濾色片2013。濾色片2013是通過將線狀體的端面浸漬于染料溶液而容易地形成。
而且，本例之線狀體中，在中心電極2007的外圍形成i層。i層也可以用導(dǎo)電性高分子。當(dāng)然由導(dǎo)電性高分子以外的半導(dǎo)體形成i層亦可。
(第六實施例)本例為多層型傳感器。本例表示于圖27。
在本例中的線狀體具有中心電極2007、中間電極2015、外圍電極2006，各個電極間存在絕緣膜。
另外，在端面上，依次形成p型半導(dǎo)體層2016、n型半導(dǎo)體層2017、p型半導(dǎo)體層2018。多層型彩色傳感器是利用通過光電二極管之接合面的深度造成分光感度特性不同。
通過本例之構(gòu)造，不用濾光片而能實現(xiàn)彩色傳感器裝置。其用途例如為色的識別用、攝影機的白平衡用等。另外，現(xiàn)有信號處理電路較復(fù)雜，通過做出線狀體，由線狀體的電極部做適當(dāng)?shù)倪B接，可易于進行信號處理。
(第七實施例)本例為超聲波傳感器裝置。本例表示于圖28。
線狀體是由中心電極2007與形成于中心電極2007外圍的i層或絕緣膜2020構(gòu)成。
在線狀體的端面形成壓電膜2021。
在本例中，中心電極2007最好由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成。另外，i層亦最好由導(dǎo)電性高分子構(gòu)成。
中心電極2007由金屬構(gòu)成的狀況下，如圖28(c)所示，在發(fā)送波產(chǎn)生后，發(fā)生小的峰值，此小的峰值是造成S/N比低下的原因，進而妨礙高解像度的實現(xiàn)。對此，若中心電極2007由高導(dǎo)電分子構(gòu)成，如圖28(b)所示，不會產(chǎn)生上述小的峰值，而可實現(xiàn)高解像度。
而且，本例可用于醫(yī)療超聲波傳感器或超聲波顯微鏡。
(第八實施例)本例為離子傳感器或生物傳感器之例。本例表示于圖29。
線狀體由中心電極2007與形成于其外圍的絕緣膜2008所構(gòu)成。
線狀體之端面的電極部上形成p-Si2030，之后全體以SiO2膜2031覆蓋。
在SiO2膜2031的端面部上形成離子感應(yīng)膜2032。
離子感應(yīng)膜2032是于端面上形成離子感應(yīng)膜的例。
第九實施例如上所述，可在端面上配合對象形成各種的接收部。例如，將環(huán)糊精(cyclo dextrin)形成于端面上的分子辨識傳感器、酵素傳感器、氣味傳感器、味覺傳感器等。適當(dāng)?shù)剡x擇在接收對象時將變動帶入輸出信號的接收膜而形成接收部，可形成各種傳感器裝置。
傳感器為能量轉(zhuǎn)換型、能量控制型之任一種均可。
線狀元件例1第一測試?yán)龍D1表示線狀元件例。
6為線狀元件，在此例中表示MOSFET。
該元件在斷面中，在中心具有柵電極區(qū)域1，在其外側(cè)依次形成絕緣區(qū)2、源區(qū)4、漏區(qū)3、半導(dǎo)體區(qū)5。
一方面，在圖2中，表示供形成線狀元件的擠壓裝置的一般構(gòu)造。
擠壓裝置20具有原料容器21、22、23，用于將構(gòu)成多個區(qū)域的原料保持在融熔狀態(tài)、溶解狀態(tài)或膠體狀態(tài)。在圖2所示的例子中，雖然表示3個該原料容器，但可對應(yīng)于欲制造之線狀元件的構(gòu)造，做適當(dāng)?shù)脑O(shè)計。
原料容器23內(nèi)的原料被送入模具24中。在模具24中，形成對應(yīng)于欲制造之線狀元件之?dāng)嗝娴纳涑隹?。從射出孔射出的線狀體繞于輥子25，或根據(jù)需求保持線狀送入下一工序。
制造如圖1所示之構(gòu)造的線狀元件的狀況中，用圖3所示的構(gòu)造。
原料容器是將柵極材料30、絕緣性材料31、源極、漏極材料32以及半導(dǎo)體材料34分別在容器中保持溶解狀態(tài)、膠體狀態(tài)。一方面，在模具24中形成孔，使各材料容器連通。
即，首先，在中心部形成供射出柵極材料30的多個孔30a。在其外側(cè)周邊，形成供射出絕緣性材料31的多個孔31a。然后，在其外圍更形成多個孔，該等多個孔的一部份孔32a、33a連通于源極、漏極材料容器32。其他的孔34a連通于半導(dǎo)體材料容器34。
從各原料容器，將融熔狀態(tài)、溶解狀態(tài)或膠體狀態(tài)的原料送入模具24中，來自模具24的原料射出時，來自各孔的原料是射出、固化。通過將其一端拉張而形成線狀連續(xù)的線狀元件。
絲狀的線狀元件繞于輥子25，或根據(jù)需求保持絲狀送入下一工序。
柵電極材料可用導(dǎo)電性高分子。例如，聚乙炔、聚亞苯基亞乙烯、聚吡咯等。特別是通過使用聚乙炔，可形成外徑相當(dāng)小的線狀元件。
半導(dǎo)體材料最好用例如聚對亞苯基、聚噻吩、聚(三甲基噻吩)等。
另外，源極、漏極材料是于上述半導(dǎo)體材料中混入摻雜劑而使用。為了制造n型，例如最好混入堿金屬(Na、K、Ca)。也有用AsF5/AsF3及C1O4-做摻雜劑的情形。
絕緣材料最好使用一般的樹脂材料。另外，使用SiO2等其他無機材料亦可。
以上所例示的材料亦同樣使用于以下之線狀元件例所示之線狀元件。
而且，在本例中，取出電極是連接于線狀元件的端面。當(dāng)然在長度方向適當(dāng)位置的側(cè)面設(shè)置取出口亦可。
線狀元件例2圖4表示線狀元件例2。
在本例中，線狀元件例1中的取出電極設(shè)置于線狀元件的側(cè)面。表示于圖4(b)的取出部41a、41b可設(shè)定于長度方向所希望的位置上。取出部41a與取出部41b的間隔也可為所希望的值。
取出部41的A-A斷面表示于圖4(a)。而且，圖4(b)的B-B斷面為表示于圖1的端面構(gòu)造。
在本例中，在源極4、漏極3的側(cè)面，作為取出電極的源極電極45、漏極電極46分別連接于源極4、漏極4。另外，半導(dǎo)體層5與源極電極45、漏極電極46是由絕緣層47絕緣。
為了達到所欲的構(gòu)造而使用圖5所示的模具。即，在源極、漏極材料噴出口33a、34a的側(cè)面，設(shè)有絕緣層用的孔40a及取出電極的孔41a。絕緣用的孔40a是連通于絕緣層材料容器(未圖示)，取出電極用的孔41a是連通于取出電極材料容器(未圖示)。
在此情況下，最初噴出來自30a、31a、32a、33a、34a的原料材料。即，40a、41a的噴出停止。半導(dǎo)體層原料是旋入對應(yīng)于40a、41a的部分，擠壓如線狀元件1的斷面。而且，此時絕緣層47、漏極電極46、源極電極45用較小的寬度。從40a、41a的噴出停止時，形成半導(dǎo)體層的材料旋入該部分。
接著，從40a、41a的噴出開始。由此斷面形狀變化，以圖5所示的斷面擠壓。通過40a、41a開始及停止的時間做適當(dāng)變化，A-A斷面的長度、B-B斷面的長度可調(diào)整成任意長度。
而且，本例為斷面形狀間歇地形成的例，A-A斷面亦可為其他的斷面形狀、材料。例如，A-A部分全部成為絕緣層亦可。對其他端面形狀的狀況，可通過同樣的手法形成。
而且，漏極電極46、源極電極45的面積變大，若從取出電極用的孔41a的射出停止，則半導(dǎo)體層的原料或絕緣層的原料完全地旋入，對應(yīng)于源極電極、漏極電極的部分成為空處。擠壓后，于該空處埋入電極材料。
線狀元件例3在線狀元件例1、2中，雖然通過擠壓線狀元件而一體成形，在本例中，線狀元件的一部份是由擠壓成形，其他部分是由外部加工而成形。
線狀元件取線狀元件例2的線狀元件為例。
首先，通過擠壓柵電極1與絕緣膜2而形成絲狀的中間體(圖6(a))。
接著，融熔狀態(tài)或溶解狀態(tài)、膠體狀態(tài)的半導(dǎo)體材料涂敷于絕緣膜2的外側(cè)而形成半導(dǎo)體層61，成為二次中間體(圖6(b))。所做的涂敷最好是使絲狀的中間體通過融熔狀態(tài)或溶解狀態(tài)、膠體狀態(tài)的半導(dǎo)體材料槽中。或用蒸鍍的方法亦可。
接著，掩蔽構(gòu)件62覆蓋于半導(dǎo)體層61的外側(cè)。掩蔽構(gòu)件62的覆蓋也最好是使二次中間體通過融熔狀態(tài)或溶解狀態(tài)、膠體狀態(tài)的掩蔽構(gòu)件。
接著，掩蔽構(gòu)件62的預(yù)定位置(對應(yīng)于漏極、源極的位置)是通過蝕刻等除去而形成開口63(圖6(c))。
接著，使絲狀的二次中間體通過減壓內(nèi)室，并控制射程距離而注入離子(圖6(d))。
接著，使其通過熱處理室做退火(anneal)，由此形成源區(qū)、漏區(qū)。
如此，最好根據(jù)形成之區(qū)域的配置、材料而做適當(dāng)擠壓及外部加工。
線狀元件例4在本例中，如圖1所示，線狀元件中的各區(qū)域依次形成。
其順序如圖7所示。
首先，通過紡紗技術(shù)，從模具a的孔射出柵電極原料而形成柵電極1(圖7(b))。該柵電極1為方便稱為中間線狀體。
接著，如圖7(a)所示，使中間線狀體貫穿模具b的中心，而以中間線的狀態(tài)移動，同時從模具b的孔射出絕緣膜材料而形成絕緣膜2(圖7(c))。而且，在模具b的下游側(cè)設(shè)有加熱器。根據(jù)需求，通過該加熱器加熱線狀體。通過加熱，可將絕緣膜中的溶劑成分從絕緣膜除去。對以下的源極、漏極層、半導(dǎo)體層的形成也是相同。
接著，使中間線狀體移動，并形成源極、漏極層3、4(圖7(c)、(d))。而且，源區(qū)4與漏區(qū)3以絕緣膜2上分離。此通過在模具c的一部份上設(shè)置孔而成為可能。
接著，中間線狀體貫穿模具的中心而做同樣的移動，同樣地形成半導(dǎo)體層5。
而且，如圖7(f)所示，在長度方向的一部份設(shè)置源極、漏極用的取出電極的情況下，設(shè)于模具d的多個孔中，一部份的孔(對應(yīng)于源極、漏極電極的孔)原料的供給最好停止。另外，在長度方向全體設(shè)置取出用的穴的狀況下，使用如圖7(g)所示的模具d2而形成半導(dǎo)體層較佳。
線狀元件例6圖8表示線狀元件例6。
本例為將導(dǎo)電型高分子作為半導(dǎo)體元件的形成材料時，導(dǎo)電性高分子的射出例。
在線狀元件例5中，中間線狀體貫穿模具內(nèi)同時在中間線狀體上形成外層。本例表示該外層為導(dǎo)電性高分子。
使原料82(v1-v0)在1m/sec以上。最好是20m/sec以上。50m/sec以上更好。更好是100m/sec以上。其上限為中間線狀體不會切斷的速度。產(chǎn)生切斷的速度雖然視材料的吐出量、材料的粘度、射出速度等而異，但具體而言，設(shè)定實施之材料的條件而通過事先實驗求得較佳。
噴出速度v0與移動速度v1的差設(shè)定于1m/sec以上，由此，在噴出的材料中，外力作用而產(chǎn)生加速度。外力主要的方向為移動方向。導(dǎo)電性高分子中的分子鏈一般而言成為如圖8(c)所示之捻纏的狀態(tài)，又其長度方向也是向隨機的方向。然而，噴出與外力同時施加于移動方向，分子鏈?zhǔn)侨鐖D8(b)所示，捻纏同時水平并列于長度方向。
那么，電子(或空穴)如圖8(b)所示，通過最高能態(tài)(state)在附近的分子鏈跳躍而移動。因此，如圖8(b)所示，分子鏈于水平方向取向的狀態(tài)下，與圖8(c)所示的隨機取向的情況相比，電子跳躍極易發(fā)生。
通過噴出與外力施加于移動方向，分子鏈可如圖8(b)所示，做取向。另外，也可縮短分子鏈彼此間的距離。
而且，即使在其他線狀元件例中，本例也當(dāng)然適用于通過導(dǎo)電性高分子形成預(yù)定區(qū)域的情況下。
分子鏈的長度方向取向率達50％以上，電子的移動度變高而可具有優(yōu)良特性的線狀元件。高的取向率可以通過控制噴出速度與移動速度的差而控制。另外，也可通過控制長度方向的拉伸率而控制。
而且，此處所謂之取向率，對于長度方向有0～±5°的傾斜的分子數(shù)相對于全體分子數(shù)的比例為100。
而且，取向率為70％以上，可得更優(yōu)良特性的線狀元件。
線狀元件例7
圖9表示線狀元件例7。
本例的線狀元件在中心具有中空區(qū)域乃至絕緣區(qū)70。在其外部具有半導(dǎo)體區(qū)5。在半導(dǎo)體區(qū)5內(nèi)，一部份露出于外部，而具有源區(qū)4與漏區(qū)3，在其外部具有柵極絕緣膜區(qū)域2及柵電極區(qū)域1。
而且，在柵極區(qū)域1的外部，亦可設(shè)有絕緣性樹脂構(gòu)成的保護層。在保護層的適當(dāng)位置開口而使柵電極成為伸出的部分亦可。
而且，即使在本例中，在長度方向的任意位置上，與線狀元件2相同，在圖7所示的斷面間以具有別的形狀的斷面插入亦可。
在本例之線狀元件中，中空區(qū)域70與半導(dǎo)體區(qū)5通過擠壓成形后，在源區(qū)4與漏區(qū)3實施摻雜，接著，絕緣膜區(qū)域、柵極區(qū)域1分別通過涂覆形成較佳。絕緣膜2最好用SiO2等無機材料較佳。線狀元件例8圖10(a)表示線狀元件例8的線狀元件。
本例為具有pin構(gòu)造的線狀元件。
即，在中心具有電極區(qū)域102，在其外部形成n層區(qū)域101、i層區(qū)域100、p層區(qū)域103、電極區(qū)域104。而且，在本例中，p層區(qū)域103的外部，設(shè)有透明樹脂構(gòu)成的保護層區(qū)域105。
該線狀元件通過擠壓電極區(qū)域102、n層區(qū)域101、i層區(qū)域100而一體成形。
P層區(qū)域103、電極區(qū)域104是由后加工形成。例如，通過涂覆形成。通過P層區(qū)域103以后加工形成，p層區(qū)域103的厚度可變薄。因此，在作為光起電力元件(光伏打元件)使用的場合，可將來自p層103的入射光高效率地取入耗盡層。
當(dāng)然，電極區(qū)域102、n層區(qū)域101、i層區(qū)域100、p層區(qū)域103、電極區(qū)域104是通過擠壓而一體成形。
而且，在圖10(a)中，雖然i層的周圍為圓形，但最好是星形。由此，p層103與i層100的接合面積增大，變換效率可提高。
在圖10(a)所示的例子中，雖然電極104是設(shè)于p層103的一部份，但是覆蓋全周形成亦可。
而且，在np構(gòu)造的情況中，在p層103與電極104之間設(shè)置p+層亦可。通過設(shè)置p+層，p層103與電極104容易做歐姆接觸。另外，電子容易流至i層側(cè)。
形成P層、n層、i層的半導(dǎo)體材料以有機半導(dǎo)體材料較適用。例如，聚噻吩、聚吡咯等。為了做出P型、n型，可做摻雜。P型聚吡咯/n型聚噻吩的組合亦可。
另外，電極材料最好是導(dǎo)電性高分子。
線狀元件例9圖10(b)表示線狀元件例9。
在線狀元件例5中，雖然pin構(gòu)造形成同心圓狀M，但在本例中，斷面形狀為四邊形。p層區(qū)域83、i層區(qū)域80、n層區(qū)域81、做橫配列。另外，電極82、83分別形成于側(cè)面。
在本例中，表示于圖10(b)的斷面為于長度方向連續(xù)地形成。
該構(gòu)造的線狀元件可通過擠壓加工而一體成形。
線狀元件例10在本例中，在中心部具有電極區(qū)域，在其外圍形成以p型材料與n型材料的混合材料所構(gòu)成的一個區(qū)域。在更外圍形成電極區(qū)域。
即，在上述例中，表示使p層與n層接合的兩層構(gòu)造(或插入i層的三層構(gòu)造)的二極管。但是，本例為混合p型材料與n型材料的材料所構(gòu)成的一層構(gòu)造。
p型/n型混合材料電子供應(yīng)體導(dǎo)電性高分子與電子接收體導(dǎo)電性高分子混合而得。
通過p型/n型混合材料形成元件區(qū)域而使構(gòu)造單純。
線狀元件例11在本例中，使上述線狀元件例中所示的線狀元件更向長度方向拉伸。拉伸方法例如可使用拉伸銅線及銅管的技術(shù)。
通過拉伸可使外徑更加細徑化。特別是，在使用導(dǎo)電性高分子的情況下，如上所述，分子鏈可于長度方向變成平行。不僅如此，相互平行的分子鏈彼此的間隔可變小。因此，電子的跳躍可以有效地進行。此結(jié)果，可得特性優(yōu)良的線狀元件。
拉伸的扭率(拉伸率)最好是10％以上，10～99％更好。
而且，扭率為100×(拉伸前面積-拉伸后面積)/(拉伸前面積)。
拉伸以多次反覆進行亦可。彈性率不大的材料以進行反覆拉伸較佳。
拉伸后的線狀元件之外徑，1mm以下較佳。10μm以下更好。1μm以下還好。0.1μm以下最好。
線狀元件例12圖11表示線狀元件例12。
在本例中，通過將胚料擠壓而成斷面四邊形，形成線狀而制造出(圖11(a))。擠壓其他斷面形狀亦可。
接著，將中間線狀擠壓體111延展于斷面橫方向或斷面縱方向而形成延展體112(圖11(b))。圖中表示延展于圖面上橫方向的例子。
接著，將延展體112切成長度方向平行適當(dāng)?shù)臄?shù)，而制造出多個單位延展體113a、113b、113c、113d。而且，不做切斷而移動至下一工序亦可。
接著，將單位延展體做適當(dāng)?shù)募庸?。于圖示的例子中，加工成環(huán)狀(圖11(d))、螺旋形狀(圖11(e))、二重環(huán)狀(圖11(f))。
接著，將適當(dāng)?shù)牟牧下袢胫锌詹?14a、114b、114c、114d中。在單位延展體為半導(dǎo)體材料的情況中埋入電極材料。當(dāng)然，不僅在加工成環(huán)形狀后，在加工環(huán)形狀的同時埋入亦可。
另外，圖11(f)所示的二重構(gòu)造的情況中，單位延展體114c與114d使用不同的材料亦可。
另外，擠壓后(圖11(a))、延展后(圖11(b))、切斷后(圖11(d))將其他材料涂覆于其表面亦可。例如，浸漬、蒸鍍、電鍍之其他方法實施涂覆亦可。涂覆之材料可根據(jù)制造之元件的功能而適當(dāng)?shù)剡x擇，半導(dǎo)體材料、磁氣材料、導(dǎo)電性材料、絕緣性材料任何一種均可。另外，無機材料、有機材料任何一種均可。
在本例中，延展材料使用導(dǎo)電性高分子的情況下，分子鏈的長度方向為延展方向之圖面上的左右。因此，加工成環(huán)形狀之后，如圖11(g)所示，分子鏈的長度方向于圓周方向做取向。因此，電子易于半徑方向做跳躍。
另外，在加工成環(huán)狀的情況下，設(shè)置開口115。該開口可作為例如電極等的取出口。線狀元件彼此交織而成集成裝置之際，可形成線狀元件彼此的連接部。另外，作為與其他區(qū)域的接合面之用亦可。
而且，環(huán)形狀的加工之后，可用具有該環(huán)狀等形狀的線狀體，而完成具有所希望之?dāng)嗝鎱^(qū)域的線狀元件的中間體。
而且，如圖11(h)所示，在線狀體之長度方向的適當(dāng)位置上，周期或非周期的設(shè)有頸部(斷面的外徑形狀與其他部分不同的部分)117亦可。在長度方向垂直地織入其他線狀元件的情況下，可利用該頸部作為定位的標(biāo)記。上述頸部之形成并不限于本例，亦可適用于其他線狀元件中。
而且，圓周方向的分子鏈之取向率為50％以上較佳。70％以上更好。由此，得到優(yōu)良特性的線狀元件。
線狀元件例13在圖12中，斷面形狀間歇形成的元件制造方法例雖然于上述線狀元件例中所述，在本例中表示擠壓形成的其他制造例。
而且，在圖12中，僅表示形成電路元件的區(qū)域的一部份區(qū)域。
圖12(a)為在射出半導(dǎo)體材料之際，表示于a的定時(timing)中射出半導(dǎo)體材料。將導(dǎo)體材料連續(xù)地射出，半導(dǎo)體材料間歇地射出而同時形成導(dǎo)體與半導(dǎo)體亦可。另外，在最開始形成導(dǎo)線部分，使導(dǎo)線移動并在導(dǎo)線的周圍將半導(dǎo)體材料間歇地射出亦可。
在圖12(b)所示的例中，最開始形成半導(dǎo)體或絕緣體。之后，通過在長度方向間歇地蒸鍍導(dǎo)電體而涂敷，設(shè)置在長度方向具有不同斷面區(qū)域的部分。
在圖12(c)所示的例中，首先，將有機材料形成線狀。接著，于長度方向間歇地照光，使光重疊于照射的部分。
由此，可形成在長度方向具有不同斷面的部分。
圖12(d)中，α為透光性的導(dǎo)電性高分子，β為光固化性的導(dǎo)電性高分子所構(gòu)成的二層一體地擠壓而形成的中間線狀體。使該中間線狀體移動并間歇地照光，a部分產(chǎn)生光固化。由此，可形成于長度方向具有不同斷面區(qū)域的部分。
圖12(e)為使用離子照射的例子。使線狀體移動，在途中設(shè)置照射裝置。從離子照射裝置間歇地照射離子。離子的照射從全方向進行亦可。僅從預(yù)定之方向進行亦可。根據(jù)欲形成的斷面區(qū)域適當(dāng)?shù)貨Q定較佳。另外，離子的射程距離亦適當(dāng)?shù)貨Q定較佳。
在離子照射裝置的下游設(shè)置加熱裝置，加熱離子照射后的線狀體。通過加熱，離子照射的部分形成另一種組織。
在全方向照射的情況下，全體均成為另一種組織。另外，僅從預(yù)定方向照射離子的情況下，僅該部分成為另一種組織。
而且，由此，離子照射的部分在圖12(f)所示的例子中，雖然離子照射對象的中間線狀體為一層構(gòu)造，二層構(gòu)造亦可，通過控制離子照射時的射程距離，僅于內(nèi)部注入離子亦可。通過熱處理，照射的內(nèi)部可形成另一種組織。
用硅線狀體作為中間線狀體，若注入O離子則可形成SiO2的區(qū)域。若控制射程距離，可形成BOX(埋入氧化膜)。而且，雖然說明的是間歇地形成另外斷面區(qū)域的BOX，但在長度方向全區(qū)形成亦可。
應(yīng)用例1本例為通過織入多個線狀元件而形成集成電路的例子。
圖13表示集成電路的例子。
圖13所示的集成電路為DRAM形式的半導(dǎo)體存儲器。DRAM存儲器由縱橫配置的存儲器單元構(gòu)成。其電路如圖13(a)所示。
一個單元是由MOSFET 209a1與電容器207所構(gòu)成。在一個個的單元中，位線S1、S2、…與字線G1、G2、…的導(dǎo)線連通。
如圖13(b)所示，該單元是由MOSFET線狀元件209a1與電容器線狀元件207所構(gòu)成。提供一列MOSFET線狀元件。
該MOSFET 209a1從中心部向外圍依次形成柵電極201、絕緣層202、源極204、漏極205、半導(dǎo)體層203。
另外，在長度方向，形成元件分離區(qū)域210。另外，柵電極201穿過一個線狀體。即，以一個柵電極作為共用的字線，在一個線狀體中，于長度方向形成多個MOSFET 209a1、209b1…。
另外，圖13(a)的MOSFET 209a2、a3…也相同由線狀元件所構(gòu)成。
而且，該MOSFET線狀元件由高分子材料構(gòu)成較佳。
另外，源區(qū)204的取出部如圖13(c)所示，于徑向突出。此因容易取得與位線S1的接觸。另外，如圖13(d)所示漏區(qū)205也徑向突出。該突出位置在源極與漏極于長度方向移開。
一方面，電容器線狀元件207從中心向外依次形成電極、絕緣層、電極。
S1為位線，其為線狀。材料為使用導(dǎo)電性高分子較佳。此位線S1206圍繞源極部204而與源極204接觸。該位線S1是圍繞分別構(gòu)成MOSFET 209a2、a3…的線狀元件MOSFET元件的源區(qū)。
另外，漏區(qū)205與電容器207是由線狀的導(dǎo)電性高分子210所連接。
而且，在圖13所示的例中，雖然將電容器作為別的線狀元件，將形成MOSFET的線狀體設(shè)于適當(dāng)位置亦可。由此，所使用的線狀體的數(shù)量變少，集成度可更加提高。另外，電容器不僅用導(dǎo)電性高分子210連接，用導(dǎo)電性粘接劑直接接合于MOSFET線狀元件亦可。
如上所述，將線狀元件縱橫織入后，全體用絕緣性材料被覆，可防止導(dǎo)電部的漏電。
而且，可用二極管代替電容器。
應(yīng)用例2本例通過將多個線狀元件集束而形成集成電路。
本例表示使用MOSFET線狀元件的例子。當(dāng)然用其他線狀元件亦可。
提供多個MOSFET線狀元件。
在各線狀元件的端面上，形成信號輸入元件，若集束，則可感知各種信息。例如，若設(shè)置光傳感器、離子傳感器、壓力傳感器等，則可感知對應(yīng)于人五感的信息。
例如，對應(yīng)于100種信號的傳感器形成于現(xiàn)有的基板型半導(dǎo)體集成電路時，必須反覆實施100次光刻工序。然而，在利用線狀元件之端面的情況下，無須實施反覆的光刻工序，可簡單地制出對應(yīng)于100種信號的傳感器。
又可得高密度的傳感器。
應(yīng)用例3如以下所述，可用做光起電力集成裝置。
通過將具有pin構(gòu)造的線狀元件集束、捻纏或織入，可得光起電力裝置。而且，pin層最好通過導(dǎo)電性高分子構(gòu)成。另外，最好添加增感劑。
例如，通過將線狀元件織入而成布料，由該布料可織成衣服。在此情況下，線狀元件全體成為光受光區(qū)域，可接收從360度的角度入射的光。而且，可做三維的受光，成為受光效率優(yōu)良的光起電力元件。
另外，光攝入效率也非常高。即，不入射線狀元件而反射的光也攝入布料內(nèi)而反覆地反射，由此入射其他的線狀元件。而且，上述線狀元件最好通過擠壓加工而形成。
各元件的電極連接于集極電極，最好于該集極電極上設(shè)置連接端子。
另外，在衣服的內(nèi)里裝入蓄電池，即使在黑暗的場所亦可利用電氣。
另外，若在衣服上設(shè)置發(fā)熱體，可使衣服具有暖房效果。
甚至，將線狀發(fā)熱體用絕緣層被覆，將線狀光起電力元件織入布料中，可制造出具有暖房效果的衣服。
另外，將線狀元件植入所希望形狀的基材中而成為太陽電池。即，線狀元件以羽毛立起或刺猬狀態(tài)植入，可得光攝入效率好的太陽電池。
在通信衛(wèi)星中，可望做到全體重量輕量化。上述太陽電池為相當(dāng)輕量化而可有效地成為通信衛(wèi)星中的發(fā)電裝置。
由于具有可撓性而可沿任意形狀，可用粘接劑貼附于通信衛(wèi)星的本體外面。
而且，配合人的頭形的基材容易地將線狀的光起電力元件植于其表面，可成為具有發(fā)電功能的人的頭套。
另外，在使用極細線狀元件的情況下，可制出具有絨皮革效果的皮革表面。通過所用的線狀元件也可以做在背面。即，可制出具有發(fā)電功能的背面。
應(yīng)用例4圖14表示其他的應(yīng)用例。
在本例中，在柵電極用絕緣層被覆的線狀體的適當(dāng)位置上，使線狀的源極電極與漏極電極接觸。在源極電極的接觸部與漏極電極的接觸部涵蓋的范圍中涂敷有機半導(dǎo)體材料。
另外，如圖15所示，線狀的源極電極或漏極電極、柵電極由絕緣層被覆的線狀體一次至多次回亦可。通過該回可達到充分的接觸。而且，若在線狀體上設(shè)置頸部，實施回之際的定位會變得容易。
如圖16所示，源極電極、漏極電極亦可僅接觸于適當(dāng)?shù)木€狀體(A點)。另外，源極、漏極電極間更可以其他導(dǎo)線連接(B點)。
在圖16中，雖然表示一列的例子，但配置成多列亦可。在此狀況下，最好實施三維的連接。由于線狀體、源極電極、漏極電極具有可撓性，可在所希望的位置上向所希望的方向彎曲。
使用例如MOSFET線狀元件作為線狀體，三維地相互的連接于所希望的位置上，可構(gòu)成所希望的邏輯電路。以現(xiàn)有的半導(dǎo)體基板作為基本構(gòu)造的情況中，可得到長的電流流路，但是若使用線狀元件，電流流路可以極短，可構(gòu)成極高速的邏輯電路。
線狀元件例14圖17表示線狀元件例14。
如圖17(a)所示，在本例的線狀元件中，在中心部具有中心電極3000，在該中心電極3000的外圍形成絕緣層3004，在該絕緣層3004的外圍，源區(qū)3001a、3001b、3001c、3001d與漏區(qū)3002a、3002b、3002c、3002d成對而形成多對3005a、3005b、3005c、3005d，其構(gòu)成半導(dǎo)體層3003。
圖17(a)所示的線狀元件的等價電路表示于圖17(b)。
在本例中，中心電極3000成為柵電極。另外，中心電極3000成為共用電極。即，四個源極、漏極對3005a、3005b、3005c、3005d的共用電極。僅具有一個柵電極，四對MOSFET可做成一個線狀體。當(dāng)然，源極、漏極對不限于四個，二個以上的多個形成亦可。
圖17(c)為源極以共用線連結(jié)的等價電路。最好在線狀體的上或下端面上將源極連線。另外，在線狀體的長度方向的中間部上形成露出部，從此處連線亦可。
圖17(d)為漏極以共用線連結(jié)的等價電路。漏極彼此的連線與源極的狀況相同。
本例的元件例如可通過上述的射出成形而制造。
線狀元件例15圖18表示線狀元件例15。
如圖18(a)所示，本例的線狀元件在中心部具有電極3100，在該電極3100的外圍形成絕緣層3103a，在該絕緣層3103a的外圍，半導(dǎo)體層3104b、3104c與絕緣層3103b、3103c交互地形成。在從第二層起外側(cè)的各半導(dǎo)體層，源區(qū)3102b與漏區(qū)3101b對形成一對以上之同時，內(nèi)側(cè)之半導(dǎo)體層中的漏區(qū)310a乃至漏極電極位于該源區(qū)3102b與漏區(qū)3101b之間。
圖18(b)表示圖17(a)的元件的等價電路。
在本例中，于內(nèi)側(cè)周圍的漏極輸出成為外側(cè)周圍的半導(dǎo)體層的輸入。因此可在一個柵極(中心電極3100)中平行處理多數(shù)個信號。
圖18(c)為多個MOSFET形成于一個半導(dǎo)體層上的等價電路。如此，在本例中可形成集成度極高的高集成電路。
線狀元件例16圖19表示線狀元件例16。
本例為在半導(dǎo)體層3200的中心具有源區(qū)3201，在該源區(qū)3201的周圍，經(jīng)由半導(dǎo)體層于周圍方向上，具有間歇地排列的多個柵電極3202a、3202b、3202c、3202d、3202e、3202f，在該半導(dǎo)體層3200的外圍具有漏區(qū)3203。
本例的元件制造例表示于圖19的(1)～(5)。
首先，提供源極用的線3201。源極用線最好使用例如銀、金等其他的導(dǎo)電性材料。
接著，通過浸漬法將半導(dǎo)體層被覆于源極用線3201的表面。半導(dǎo)體最好是上述之有機半導(dǎo)體。
一方面，提供多根柵電極，該柵電極于平面上以所希望的間隔配置。
半導(dǎo)體層被覆之后，半導(dǎo)體層于呈半乾燥狀態(tài)的時間點，如(3)所示，在柵電極上滾動。由此，在半導(dǎo)體層的表面上以所希望的間隔，形成柵電極呈圓周狀配置的中間體。
接著，在柵電極形成的中間體的表面，以浸漬法形成半導(dǎo)體液層。
接著，將金構(gòu)成的漏極電極以蒸鍍法形成于半導(dǎo)體層的外圍。
線狀元件例17對線狀元件以各種目的而實施熱處理。另外，在線狀元件中注入摻雜劑。
圖20表示在不同溫度實施熱處理，注入不同摻雜劑的可能裝置圖。
本裝置中，管2200a、2200b配置成多段狀，線狀元件2202穿過并送入多段狀配置的管2200a、2200b。
例如，最好在線狀元件2202的A部形成氧化膜的情況下，停止線狀元件2002的輸送，將加溫的氧化性氣體導(dǎo)入管2200a?；蛘呤牵粲麑?dǎo)入含有摻雜劑的氣體，可將摻雜劑注入A部。因此，可制成長度方向具有不同斷面區(qū)域的線狀元件。
另外，在線狀元件2202全體欲做熱處理的情況下，在線狀元件連續(xù)輸送的狀態(tài)下，將加溫的非活性氣體導(dǎo)入管2200a中較佳。例如，在注入摻雜劑后，可使用供摻雜劑擴散的熱處理。
另外，在管2200a與管2200b中流通相同的氣體亦可，不同的氣體亦可。在流通相同氣體的情況下，氣體溫度相同亦可，不同亦可。
而且，管2200a與2200b之間為密閉狀態(tài)，從密閉空間實施排氣較佳。由此，可防止氣體泄漏至外部。
氣體可為二氯二氟甲烷氣(Diborane)。在此狀況下，線狀元件由于通過液相，可做摻雜。即，即使如圖20所示的簡單裝置亦可實施摻雜。
而且，線狀元件的熱處理為以最佳接合及晶體性為目的的熱處理，以摻雜為目的的熱處理以其他熱處理表示。
工業(yè)上的可利用性(線狀元件的效果)不限定形狀，提供具有柔軟性乃至可撓性、可制成任意形狀之各種裝置的線狀元件及其制造方法。
不限定形狀，提供具有柔軟性乃至可撓性、可制成任意形狀之各種裝置的端面?zhèn)鞲衅餮b置及制造方法。
權(quán)利要求
1.一種端面?zhèn)鞲衅餮b置，其特征在于，在線狀體的端面形成接收部，上述接收部接收來自對象的信息并作為另外信息而輸出的。
2.如權(quán)利要求1或2所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，上述接收部為光傳感器。
3.如權(quán)利要求2所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，上述光傳感器為光電二極管、光電晶體管、光IC、光晶閘管、光導(dǎo)電元件、熱電元件、彩色傳感器、固體影像傳感器、位置檢測用元件、太陽電池其中之一。
4.如權(quán)利要求1所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，上述接收部為溫度傳感器。
5.如權(quán)利要求1所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，上述接收部為濕度傳感器。
6.如權(quán)利要求1所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，上述接收部為超聲波傳感器。
7.如權(quán)利要求1所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，上述接收部為壓力傳感器。
8.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，上述接收部的一部份或全部是用導(dǎo)電性高分子形成。
9.如權(quán)利要求8所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，上述導(dǎo)電性高分子在電極間僅存在一分子。
10.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，上述線狀體是電路元件于長度方向連續(xù)或間歇地形成的線狀元件。
11.如權(quán)利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，該線狀元件的斷面在長度方向連續(xù)或間歇地形成，該斷面具有形成電路的多個區(qū)域。
12.一種端面?zhèn)鞲衅餮b置，由在斷面上至少具有兩個導(dǎo)電性區(qū)域而其中間插入絕緣區(qū)的線狀體所構(gòu)成，并在端面上的絕緣層區(qū)域上形成由導(dǎo)電性高分子所構(gòu)成的層。
13.如權(quán)利要求12所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，上述導(dǎo)電性區(qū)域之一形成于中心部，其他的導(dǎo)電性區(qū)域形成于外圍。
14.如權(quán)利要求13所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，導(dǎo)電性高分子的長度方向配列于半徑方向。
15.如權(quán)利要求13所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，導(dǎo)電性高分子的分子長為電極間距離以下。
16.如權(quán)利要求13所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置，其中，導(dǎo)電性高分子具有構(gòu)成被測定對象之旋轉(zhuǎn)支持部(Susceptor)的側(cè)鎖。
17.一種端面?zhèn)鞲衅餮b置的制造方法，其特征在于，將多個線狀體做成集束，在該線狀體的端面，使每個集束形成接收部。
18.一種多功能端面?zhèn)鞲衅餮b置的制造方法，其特征在于，提供將多個線狀體集束而形成的多個集束，在該線狀體的端面，將個別的集束形成不同功能的接收部，接著，從各集束取出線狀體，將該取出的線狀體集束。
19.一種端面?zhèn)鞲衅餮b置的制造方法，其特征在于，在線狀體上設(shè)置至少一對電極，在該電極間施加偏置電壓，同時在該線狀體的端面上形成膜。
20.如權(quán)利要求17所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置的制造方法，其中，上述一對電極設(shè)于該線狀體的中心部及外圍。
21.如權(quán)利要求17、18、19或20所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置的制造方法，其中，上述膜由導(dǎo)電性高分子所構(gòu)成。
22.如權(quán)利要求21所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置的制造方法，其中，上述導(dǎo)電性高分子，其一分子的長度為電極間距離以下。
23.如權(quán)利要求19、20或21所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置的制造方法，其中，上述偏置電壓為直流電壓。
24.如權(quán)利要求19、20或21所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置的制造方法，其中，上述偏置電壓為交流電壓。
25.一種端面?zhèn)鞲衅餮b置的制造方法，其特征在于，在線狀體上設(shè)置一對電極，將直流偏置電壓與交流偏置電壓重疊地施加于該電極間，同時于線狀體的端面形成膜。
26.如權(quán)利要求19、20、21、22、23、24或25所述的端面?zhèn)鞲衅餮b置的制造方法，其中，使上述交流偏置電壓的頻率經(jīng)常地變化。
全文摘要
提供一種端面?zhèn)鞲衅餮b置及制造方法，不限定形狀，具有柔軟性乃至可撓性，可制成任意形狀的各種裝置。一種端面?zhèn)鞲衅?，在線狀體的端面，形成接收來自對象的信息并作為另外信息而輸出的接收部。
文檔編號G01D21/02GK1762059SQ20038010590
公開日2006年4月19日 申請日期2003年12月12日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月12日
發(fā)明者笠間泰彥, 表研次, 藤本諭 申請人:理想星株式會社