DE10209400A1

DE10209400A1 - Transponder circuit for a transponder has a rectifier circuit with a component that has a coating of organic material

Info

Publication number: DE10209400A1
Application number: DE10209400A
Authority: DE
Inventors: Guenter Schmid; Hagen Klauk; Tarik Kriem
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2002-03-04
Filing date: 2002-03-04
Publication date: 2003-10-02

Abstract

A rectifier circuit (RC) (300) has four field-effect transistors (FET) (301-304) with an organic coating in a Graetz circuit and a Pentazen coating as a semi-conductive organic material forming a body area for the FET. There is an alternating voltage (AV) at the RC's input (305). The FET convert a negative half-wave for the AV into a positive half-wave, both available at an output (306). An Independent claim is also included for a method for producing a transponder circuit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Transponderschaltung mit einer Gleichrichterschaltung sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Transponderschaltung mit einer Gleichrichterschaltung. The invention relates to a transponder circuit with a Rectifier circuit and a method for manufacturing a transponder circuit with a rectifier circuit.

Transponder sind elektrische Bauelemente, die ein Signal wie z. B. ein Radiofrequenz-Signal erzeugen, das zum Beispiel zur Orts- oder Anwesenheitsbestimmung eines Objekts dienen kann, an denen der Transponder angebracht ist. Eine potentielles neues Anwendungsgebiet von Transpondern ist deren Einsatz als elektronischer "Barcode" zur Produktkennzeichnung. Transponders are electrical components that like a signal z. B. generate a radio frequency signal, for example for Determining the location or presence of an object, to which the transponder is attached. A potential new application of transponders is their use as electronic "barcode" for product identification.

Generell ist für die Erzeugung des von einer Transponderschaltung ausgesandten Signals eine elektrische Energiequelle erforderlich. Wird als Energiequelle anstelle einer eigenständigen Energiequelle, z. B. einer Batterie, ein elektromagnetisches Wechselfeld genommen, das über die mit der Transponderschaltung gekoppelten Antenne eingekoppelt wird, wird bei derartigen Transponderschaltungen eine Gleichrichterschaltung benötigt, die aus der Wechselspannung eine Gleichspannung erzeugt [vgl. 1; oder Fig. 2]. Herkömmlicherweise wird dabei die gesamte Schaltung einschließlich des elektrischen Energieversorgungsteils in der Form eines Chips mit Standard-Bauelementen auf Siliziumbasis oder anderen anorganischen halbleitenden Verbindungen wie Galliumarsenid hergestellt. Nachteilig an solchen üblichen Transponderschaltungen ist der relative hohe Aufwand bei ihrer Herstellung, der ihren Einsatz bei Niedrigpreisanwendungen wie elektronischen Barcodes aus Kostengründen behindert. In general, an electrical energy source is required to generate the signal emitted by a transponder circuit. Is used as an energy source instead of an independent energy source, e.g. B. a battery, an alternating electromagnetic field, which is coupled in via the antenna coupled to the transponder circuit, a rectifier circuit is required in such transponder circuits, which generates a direct voltage from the alternating voltage [cf. 1; or Fig. 2]. Conventionally, the entire circuit including the electrical power supply part is produced in the form of a chip with standard silicon-based components or other inorganic semiconducting compounds such as gallium arsenide. A disadvantage of such conventional transponder circuits is the relatively high outlay in their manufacture, which hinders their use in low-cost applications such as electronic barcodes for reasons of cost.

Darüber hinaus ist aus [2] die Möglichkeit bekannt, eine Transponderschaltung mit aktiven Bauelementen herzustellen, die organische Halbleitermaterialien verwenden. Für die Erzeugung der Spannungsversorgung wird in [2] eine extern auf dem Träger der Transponderschaltung aufgebrachte konventionelle Siliziumdiode als Gleichrichterschaltung verwendet. In addition, the possibility is known from [2], a To manufacture transponder circuits with active components, who use organic semiconductor materials. For the Generation of the power supply is external in [2] applied to the carrier of the transponder circuit conventional silicon diode as rectifier circuit used.

Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Transponderschaltung mit einer alternativen Gleichrichterschaltung bereitzustellen. The invention is based on the problem, a Transponder circuit with an alternative To provide rectifier circuit.

Das Problem wird gelöst durch die Transponderschaltung und das Verfahren zur Herstellung einer Transponderschaltung mit den Merkmalen gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. The problem is solved by the transponder circuit and using the method for producing a transponder circuit the features according to the independent claims.

Eine solche Transponderschaltung ist eine Transponderschaltung mit einer Gleichrichterschaltung, die mindestens ein Bauelement aufweist, das mindestens eine Schicht mit einem organischen Material aufweist. Such a transponder circuit is one Transponder circuit with a rectifier circuit, the has at least one component that has at least one Has layer with an organic material.

Einfach ausgedrückt beruht das vorliegende Verfahren auf der Erkenntnis, dass die Verwendung von elektrischen Bauelementen mit mindestens einer Schicht mit einem organischen Material in einer Gleichrichterschaltung einer Transponderschaltung eine Reihe von Vorteilen birgt. So können derartige Transponderschaltungen mit geringerem prozesstechnischen Aufwand hergestellt werden als Transponderschaltungen, bei denen Gleichrichterschaltungen, d. h. ein Spannungsversorgungsteil, auf Basis anorganischer Halbleitermaterialien wie Siliziumdioxid eingesetzt werden. Die vorliegende Erfindung eröffnet somit nicht nur eine vereinfachte Herstellung, sondern auch den Weg zu einer Transponderschaltung, die aufgrund der Kostensituation als Einwegprodukt eingesetzt werden kann. Simply put, the present method is based on the Realization that the use of electrical components with at least one layer with an organic material in a rectifier circuit of a transponder circuit has a number of advantages. Such can Transponder circuits with less process engineering Effort is produced as transponder circuits, at those rectifier circuits, d. H. on Power supply part, based on inorganic Semiconductor materials such as silicon dioxide are used. The present invention thus does not open only one simplified manufacturing, but also the path to one Transponder circuit that due to the cost situation as Disposable product can be used.

Die Schicht mit der organischen Material des mindestens einen Bauelement, das für die Erzeugung der gleichrichtenden Wirkung der hier beschriebenen Gleichrichterschaltung eingesetzt wird, weist im allgemeinen ein halbleitendes Material auf, d. h. diese Schicht besitzt Halbleitereigenschaften. The layer with the organic material of at least one Component used for the generation of the rectifying Effect of the rectifier circuit described here is used, generally has a semiconducting Material on, d. H. owns this layer Semiconductor properties.

Diese Schicht des gleichrichtenden Bauelements kann eine Schicht sein, die ein organisches Polymermaterial als ein elektrisch inertes Matrixmaterial aufweist, in das anorganische halbleitende Partikel eingebettet sind. Bei dieser Schicht werden deren Halbleiter-Eigenschaften folglich von anorganischen halbleitenden Materialien erfüllt. Für diesen Zweck kann jedes bekannte anorganische halbleitende Material eingesetzt werden. Allerdings finden, unter anderem aus Kostengründen, vorzugsweise gängige Halbleitermaterialien wie Silizium, Siliziumcarbid, Germanium, Galliumarsenid, Galliumnitrid, Indiumphosphid, Cadmiumselenid oder Mischungen davon Anwendung in der vorliegenden Erfindung. Ein besonders bevorzugtes Material ist polykristallines Silizium, das unter anderem als Abfall in der Herstellung von Silizium- Einkristallen beim Zonenschmelzen anfällt und das für die Verwendung als anorganisches Halbleitermaterial hier lediglich zerkleinert werden muss. Das Halbleitermaterial kann dotiert oder undotiert sein. This layer of the rectifying component can be a Be a layer that is an organic polymer material as a has electrically inert matrix material in which inorganic semiconducting particles are embedded. at this layer therefore has its semiconductor properties of inorganic semiconducting materials. For any known inorganic semiconducting can do this Material are used. However, find, among other things for cost reasons, preferably common semiconductor materials such as silicon, silicon carbide, germanium, gallium arsenide, Gallium nitride, indium phosphide, cadmium selenide or mixtures thereof application in the present invention. A special one preferred material is polycrystalline silicon, which is under other than waste in the manufacture of silicon Single crystals occur during zone melting and that for them Use as an inorganic semiconductor material here only needs to be crushed. The semiconductor material can be doped or undoped.

Die Partikelgröße des verwendeten anorganischen halbleitenden Materials beträgt im allgemeinen zwischen 100 µm und 1 nm, vorzugsweise zwischen 50 µm und 0,1 µm oder 0,05 µm. So können z. B. auch n- und p-leitfähige Nanopartikel, wie in [3]) beschrieben, die in eine organische Matrix eingebettet sind, verwendet werden. The particle size of the inorganic semiconducting used Material is generally between 100 µm and 1 nm, preferably between 50 µm and 0.1 µm or 0.05 µm. So can e.g. B. also n- and p-conductive nanoparticles, as in [3]) described, which is embedded in an organic matrix are used.

Als elektrisch inertes organisches Matrixmaterial kann prinzipiell jedes der Polymermaterialien verwendet werden, die nachfolgend als Polymermaterialien zur Ausbildung des Gate-Dielektrikums bei Transistoren oder als Trägermaterial für die Transponderschaltung genannt werden. Can be used as an electrically inert organic matrix material basically any of the polymer materials are used the following as polymer materials for the formation of Gate dielectric for transistors or as a carrier material for the transponder circuit.

Die Schicht, in der die anorganischen halbleitenden Partikel in ein organisches Matrixmaterial eingebettet sind, kann ferner ein unterstützendes halbleitendes organisches Material (als Matrixmaterial) enthalten. Dieses Material können die oben genannten organischen halbleitende Polymere wie Polythiophen, Polyanilin, Poly-p-phenylen und dgl. sein. Gleichfalls können auch monomere bzw. niedermolekulare, unterstützende (halbleitende) organische Additive wie Pentazen oder Oligothiophene (beispielsweise mit 1 bis 10 Thiophen-Einheiten, vorzugsweise 6 Thiophen-Einheiten) als derartiges organisches Material enthalten sein. Der Anteil solcher unterstützenden Polymere und Additive in der halbleitenden Schicht beträgt in der Regel ungefähr 0,5 bis 25 Vol.-%, vorzugsweise maximal 10 Vol.-%. The layer in which the inorganic semiconducting particles can be embedded in an organic matrix material also a supporting semiconducting organic material (as matrix material) included. They can use this material organic semiconducting polymers such as above Polythiophene, polyaniline, poly-p-phenylene and the like. Likewise, monomeric or low molecular weight, supporting (semiconducting) organic additives such as Pentazen or oligothiophenes (e.g. with 1 to 10 Thiophene units, preferably 6 thiophene units) as such organic material may be included. The amount such supporting polymers and additives in the semiconducting layer is usually about 0.5 to 25 vol .-%, preferably at most 10 vol .-%.

Zum anderen kann die Schicht des Bauelements (der Gleichrichterschaltung) mit der organischen Schicht anstelle des anorganischen Halbleitermaterials ein organisches halbleitendes Material aufweisen. In diesem Fall werden die Halbleitereigenschaften der Schicht durch das organische Material bewirkt. Hierbei muss die Schicht mit dem organischen Material kein inertes organisches Matrixmaterial aufweisen, allerdings können die nachfolgend offenbarten organischen Halbleitermaterialien auch in eine anorganische Halbleitermaterialien enthaltende Matrix aufgenommen werden. On the other hand, the layer of the component (the Rectifier circuit) with the organic layer instead of the inorganic semiconductor material is an organic one have semiconducting material. In this case, the Semiconductor properties of the layer through the organic Material causes. Here, the layer with the organic material no inert organic matrix material have, however, the ones disclosed below organic semiconductor materials also in an inorganic Matrix containing semiconductor materials are included.

In folgenden wird die Erfindung weitestgehend unter Bezugnahme auf Bauelemente mit Schichten, die ein organisches halbleitendes Material aufweisen, erläutert. Die nachstehend gemachten Aussagen treffen jedoch selbstverständlich auch für ein Bauelement zu, das eine Schicht aus organischem Matrixmaterial und darin eingebetteten anorganische Halbleiterpartikeln aufweist. In the following, the invention is largely as follows Reference to components with layers that are organic have semiconducting material, explained. The below However, statements made naturally also apply to a device that has a layer of organic Matrix material and inorganic embedded in it Has semiconductor particles.

Das Bauelement der Gleichrichterschaltung, das die organische Schicht aufweist und nachfolgend auch als Gleichrichter- Bauelement bezeichnet wird, kann sowohl ein passives Bauelement wie eine Diode als auch ein aktives Bauelement wie ein Transistor sein. Selbstverständlich kann die Gleichrichterschaltung auch mehrere passive und/oder aktive (Gleichrichter)-Bauelemente mit zumindest einer organischen Schicht aufweisen. The component of the rectifier circuit that the organic Has layer and subsequently also as a rectifier Component is called, can be both a passive Component like a diode as well as an active component like be a transistor. Of course, the Rectifier circuit also several passive and / or active (Rectifier) components with at least one organic Have layer.

Eine in der Gleichrichterschaltung verwendete Diode kann z. B. nur eine Schicht mit einem n- oder p-halbleitenden organischen Material oder sowohl eine Schicht aus einem n- leitenden und eine Schicht aus einem p-leitenden organischen Halbleitermaterial aufweisen (vgl. [4, 5]). Als p- halbleitendes organisches Material kann z. B. das Polymer Polyvinylcarbazol [vgl. 4], Polythiophen, insbesondere die regioregulären Vertreter, wie RR-Poly-3-hexylthiophen oder RR-Poyl-3-octylthiophen, Phthalocyanine wie Kupferphthalocyanin oder p-Halbleiter auf der Basis von kondensierten aromatischen Ringsystemen wie Pentazen, Anthracen oder Tetracen verwendet werden. Geeignete n- halbleitende organische Materialien basieren z. B. auf elektronenarmen aromatischen Verbindungen. Beispiele sind die Amidoderivate des Naphthalintetracarbonsäuredianhydrids oder fluorierte Derivate des Phthalocyanins oder Thiophens wie z. B. Bis(N-1,1-Dihydro-pentadecafluorooctyl)naphthalinbisimid bzw. Bis(N-1,1-Dihydroheptafluoroproyl)naphthalinbisimid [6] oder Hexadecaflurokupferphthalocyanin [7]. A diode used in the rectifier circuit can e.g. B. only one layer with an n- or p-semiconducting organic material or both a layer of an n- conductive and a layer of a p-type organic Have semiconductor material (see. [4, 5]). As p- semiconducting organic material can e.g. B. the polymer Polyvinyl carbazole [cf. 4], polythiophene, especially the regioregular representatives, such as RR-poly-3-hexylthiophene or RR-Poyl-3-octylthiophene, phthalocyanines such as Copper phthalocyanine or p-semiconductor based on condensed aromatic ring systems such as pentazene, Anthracene or tetracene can be used. Suitable n semiconducting organic materials are based e.g. B. on electron-poor aromatic compounds. Examples are Amido derivatives of naphthalene tetracarboxylic acid dianhydride or fluorinated derivatives of phthalocyanine or thiophene such as z. B. Bis (N-1,1-dihydropentadecafluorooctyl) naphthalene bisimide or Bis (N-1,1-dihydroheptafluoroproyl) naphthalene bisimide [6] or hexadecafluro copper phthalocyanine [7].

Solchen Dioden können, wie in [4] beschrieben, mit Hilfe von Inkjet-Techniken hergestellt werden. Ganz allgemein können diese aber auch durch Standardlithographie- und Metallisierungsverfahren hergestellt werden. Such diodes can, as described in [4], with the help of Inkjet techniques are made. In general, you can but also by standard lithography and Metallization processes are produced.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der hier offenbarten Gleichrichterschaltung wird mindestens ein Feldeffekt- Transistor eingesetzt. Bei dieser Ausgestaltung wird die Erkenntnis ausgenutzt, dass sich ein Feldeffekt-Transistor als Gleichrichter schalten lässt. Dazu wird der Gate- Anschluss des Transistors mit dem Drain-Anschluss verbunden, so dass die Gate-Drain-Spannung auf null festgelegt wird. Bei genügend großem Verhältnis der bei positive bzw. negativer Spannung fließenden Ströme lässt sich, wie es in dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Gleichrichterschaltung der Fall ist, dieses unsymmetrische Verhalten ausnutzen, eine zwischen Source und Drain angelegte Wechselspannung über den Transistor oder einer Transistorschaltung in Graetz-Anordnung gleichzurichten. In a preferred embodiment of those disclosed here Rectifier circuit is at least one field effect Transistor used. With this configuration, the Knowledge exploited that a field effect transistor can be switched as a rectifier. For this, the gate Connection of the transistor connected to the drain connection, so that the gate-drain voltage is set to zero. at sufficiently large ratio of the positive or negative Voltage flowing currents can be seen in this Design of the rectifier circuit according to the invention the case is to take advantage of this asymmetrical behavior, one AC voltage applied between source and drain via the Transistor or a transistor circuit in a Graetz arrangement rectify.

Der Aufbau einer Gleichrichterschaltung mit Hilfe von nachfolgend beschriebenen "Polymer-Transistoren" hat ferner gegenüber dem Einsatz von Dioden auf "Polymer-Basis" den Vorteil, dass die gleichrichtende Wirkung der Schaltung nicht durch direkte p-n-Übergänge an entsprechenden Grenzflächen erfolgt. Denn bei hier betrachteten Substanzklassen der leitenden Polymere wird der p-n-Übergang durch Dotierung mit einem Dopanden erzielt, dessen Position nicht immer stabil ist, sondern der diffundieren kann. Dies kann zu dem Problem führen, dass eine Grenzfläche zwischen einem n-dotierten organischen Halbleiter und einem p-dotierten organischen Halbleiter ist nicht stabil ist. Aufgrund einer fehlenden positionellen Fixierung würden die Dopanden aufeinander zu diffundieren und die Grenzfläche zerstören. Ein Beispiel dafür ist eine Dotierung einerseits mit Lithium und andererseits mit Iod. So kann bei Kombination von mit Li dotiertem Polyacetylen als n-Halbleiter und mit Iod dotiertem Polyacetylen als p-Halbleiter an der Grenzfläche LiJ gebildet werden und dadurch die halbleitenden Eigenschaften und somit der gleichrichtende Effekt beeinträchtigt werden. Diese Schwierigkeiten treten bei der hier beschriebenen Verwendung von "Polymer-Transistoren" wie Feldeffekt-Transistoren nicht auf. The construction of a rectifier circuit with the help of "Polymer transistors" described below also has compared to the use of "polymer-based" diodes Advantage that the rectifying effect of the circuit is not through direct p-n transitions at corresponding interfaces he follows. Because with the substance classes considered here The p-n junction becomes conductive polymers by doping with a dopant, whose position is not always stable is, but can diffuse. This can lead to the problem cause an interface between an n-doped organic semiconductors and a p-doped organic Semiconductor is not stable. Due to a missing positional fixation, the dopants would approach each other diffuse and destroy the interface. An example this is doped with lithium and on the other hand with iodine. So when combining with Li doped polyacetylene as n-semiconductor and doped with iodine Polyacetylene formed as a p-type semiconductor at the LiJ interface and thus the semiconducting properties and thus the rectifying effect can be impaired. This Difficulties arise with the use described here not of "polymer transistors" like field effect transistors on.

In einer ersten auf Feldeffekt-Transistoren beruhenden, bevorzugten Ausgestaltung der Gleichrichterschaltung wird mindestens ein Transistor eingesetzt, bei dem der Body- Bereich ein organisches Material aufweist, das als Matrixmaterial dient und in das anorganische Partikel, wie oben beschrieben, eingebettet sind. In a first based on field effect transistors, preferred embodiment of the rectifier circuit used at least one transistor in which the body Area has an organic material that as Serves matrix material and in the inorganic particles, such as described above are embedded.

Unter dem Body-Bereich wird im Sinne der Erfindung derjenige Bereich verstanden, in dem sich der Kanal des Transistors ausbilden kann. The body area is the one in the sense of the invention Understood area in which the channel of the transistor can train.

In einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der Gleichrichterschaltung wird mindestens ein Transistor verwendet, bei dem der Body-Bereich des Transistors von einer Schicht mit einem organischen halbleitenden Material gebildet wird. Vorzugsweise ist ein derartiger Transistor ein sogenannter organischer Dünnfilm-Transistor. In a second preferred embodiment of the Rectifier circuit becomes at least one transistor used in which the body region of the transistor from a Layer formed with an organic semiconducting material becomes. Such a transistor is preferably a so-called organic thin film transistor.

Derartige Transistoren sind prinzipiell z. B. aus [8] bis [10] bekannt. Sie können Transistoren sein, bei denen lediglich eine Schicht mit einem halbleitenden organischen Material vorhanden ist, wie die z. B. in [9] und [10] beschriebenen. Bei diesen Transistoren ist auf einem geeigneten Träger zunächst ein metallischer Gatebereich oder eine Gate- Elektrode (z. B. aus Nickel) aufgebracht (vgl. Fig. 1), über der sich eine Schicht aus einem Dielektrikum sowie die Bereiche für Source und Drain befinden. Das Dielektrikum kann dabei aus einem anorganischen Isolatormaterial wie Siliziumdioxid oder Siliziumnitrid bestehen. Allerdings ist es auch möglich, die Schicht des Dielektrikums aus oder mit einem dielektrischen Kunststoffmaterial wie Polyvinylalkohol, Poly-4-hydroxy-styrol, Polyvinylidenfluorid oder Polyvinylphenol auszubilden. Die Bereiche (Elektroden) für Source und Drain können beispielsweise aus Palladium oder Platin hergestellt sein. Zwischen Source und Drain befindet sich (als einzige organische elektrisch aktive Schicht) eine Schicht aus dem organischen Halbleiter Pentazen, die folglich den Body-Bereich des Transistors bildet. Gegebenenfalls kann über dieser halbleitenden Schicht eine Passivierungsschicht aus einem elektrisch isolierenden anorganischem Material wie Siliziumdioxid oder einem isolierenden Polymermaterial wie Polyvinylalkohol, Polyvinylphenol oder Polyvinylidenfluorid etc. ausgebildet sein. Such transistors are in principle z. B. from [8] to [10]. They can be transistors in which there is only one layer with a semiconducting organic material, such as the z. B. described in [9] and [10]. In the case of these transistors, a metallic gate region or a gate electrode (for example made of nickel) is first applied to a suitable carrier (cf. FIG. 1), over which there is a layer of a dielectric and the regions for source and drain , The dielectric can consist of an inorganic insulator material such as silicon dioxide or silicon nitride. However, it is also possible to form the layer of the dielectric from or with a dielectric plastic material such as polyvinyl alcohol, poly-4-hydroxy-styrene, polyvinylidene fluoride or polyvinylphenol. The regions (electrodes) for source and drain can be made of palladium or platinum, for example. Between the source and drain there is (as the only organic, electrically active layer) a layer made of the organic semiconductor pentazen, which consequently forms the body region of the transistor. If necessary, a passivation layer made of an electrically insulating inorganic material such as silicon dioxide or an insulating polymer material such as polyvinyl alcohol, polyvinylphenol or polyvinylidene fluoride etc. can be formed over this semiconducting layer.

Die Transistoren können jedoch auch vollständig aus organischen Materialien, vorzugsweise organischen Polymer- und Oligomer-Materialien gebildet werden. However, the transistors can also be completely switched off organic materials, preferably organic polymer and oligomer materials are formed.

So können z. B. wie in [8] beschrieben, auf einem Substrat Source, Gate und Drain-Elektrode aus einem elektrisch leitenden Polymermaterial wie Poly(3,4-ethylendioxythiophen), das mit Polystryolsulfonsäure (PEDOT/PSS) dotiert ist, bestehen. Der Body/Kanalbereich des Transistors kann wiederum z. B. aus Pentazen oder einem Oligomermaterial wie Poly(9,9- dioctylfluoren-co-bithiophen) (F8T2) hergestellt sein. So z. B. as described in [8], on a substrate source, gate and drain electrode made of an electrically conductive polymer material such as poly ( 3 , 4- ethylenedioxythiophene), which is doped with polystyrene sulfonic acid (PEDOT / PSS). The body / channel region of the transistor can in turn z. B. from pentazene or an oligomer material such as poly (9,9-dioctylfluorene-co-bithiophene) (F8T2).

Die Schicht des Gate-Dielektrikums sowohl dieser Transistoren als auch die der zuvor beschriebenen Transistoren, bei denen organische und anorganische Materialien kombiniert werden, kann aus einem dielektrischen organischen Polymermaterial bestehen. Beispiele für hier einsetzbare Polymermaterialien sind gängige dielektrische synthetische Kunststoffe wie Epoxidharze, Polyalkylene wie Polyethylen- oder Polypropylenharze, Polyvinylalkohole, Polystyrole, Polyurethane, Polyimide, Polybenzoxazole, Polythiazole, Polyether, Polyetherketone, Polyacrylate, Polyterephthalate, Polyethylennaphthalat, Polycarbonate aller Art und andere bekannte derartige Kunststoffe, wie sie beispielsweise in [11] beschrieben sind. Die verwendeten organischen Polymere können dabei vorzugsweise trockenbare und härtbare Materialien, vorzugsweise IR- und/oder UV-härtbare Polymere wie Polystyrole, Epoxidharze, Polyalkylene, Polyimide, Polybenzoxazole, Polyacrylate sein. The layer of the gate dielectric of both of these transistors as well as that of the previously described transistors, in which organic and inorganic materials are combined, can be made of a dielectric organic polymer material consist. Examples of polymer materials that can be used here are common dielectric synthetic plastics such as Epoxy resins, polyalkylenes such as polyethylene or Polypropylene resins, polyvinyl alcohols, polystyrenes, Polyurethanes, polyimides, polybenzoxazoles, polythiazoles, Polyethers, polyether ketones, polyacrylates, polyterephthalates, Polyethylene naphthalate, all kinds of polycarbonates and others known plastics of this type, as described, for example, in [11] are described. The organic polymers used can preferably be dryable and curable Materials, preferably IR and / or UV curable polymers such as polystyrenes, epoxy resins, polyalkylenes, polyimides, Be polybenzoxazoles, polyacrylates.

Die Verwendung von Transistoren, die zum Teil oder vollständig aus organischen Materialien bestehen, bietet den Vorteil, dass sie und somit auch entsprechende Schaltungen durch Drucktechniken wie Tintenstrahl, Flexo-, Offset-, Tampon, Laserdruck oder anderen bekannten Drucktechniker hergestellt werden können, was eine erhebliche Vereinfachung des Herstellungsprozesses sowie eine Verringerung der Kosten mit sich bringt. Da bei derartigen Drucktechniken als Trägermaterialien problemlos z. B. Polymaterialien wie Folien aus Polystyrol oder Polyethylennaphthalat oder -terephthalat eingesetzt werden können, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, Transponderschaltungen einschließlich ihres Spannungsversorgungsteil mit Hilfe von "Polymer-Elektronik- Bauelementen" wie organische Feldeffekt-Transistoren als "integrierte Schaltungen" kostengünstig herzustellen und dabei zudem auf extern aufgebrachte Bauelemente wie Silizium- Dioden zu verzichten. The use of transistors, some or are made entirely of organic materials Advantage that they and therefore also appropriate circuits through printing techniques such as inkjet, flexo, offset, Tampon, laser printing or other well-known printing technicians can be produced, which is a considerable simplification the manufacturing process and a reduction in costs brings with it. Since in such printing techniques as Carrier materials easily z. B. Polymaterials such as foils made of polystyrene or polyethylene naphthalate or terephthalate can be used, allows the present Invention, transponder circuits including theirs Power supply part with the help of "polymer electronics Components "like organic field effect transistors as "Integrated circuits" inexpensive to manufacture and thereby also on externally applied components such as silicon Dispense with diodes.

Als organisches halbleitendes Material kann bei den hier beschriebenen Bauelementen wie Dioden oder Transistoren prinzipiell jedes organische Material eingesetzt werden, das elektrische Eigenschaften und Verhalten eines Halbleiter- Materials zeigt. As an organic semiconducting material, here described components such as diodes or transistors in principle any organic material can be used that electrical properties and behavior of a semiconductor Materials shows.

Vorzugsweise wird das halbleitende organische Material aus der Gruppe ausgewählt, die aus Pentazen, Anthrazen, Tetrazen, Oligothiophen, Polythiophen, Polyanilin, Poly-p-phenylen, Poly-p-phenylvinylen, Polypyrrol, Phthalocyanin, Porphyrin und Derivaten davon besteht. Daraus wird ersichtlich, dass das halbleitende Material ein "molekulares System" wie Pentazen, Anthracen, Tetracen, Phthalocyanin, Porphyrin oder Oligothiophen sein kann oder eine "polymeres System" (eine oder mehrere Polymerverbindungen) wie z. B. Polythiophen, Polyanilin, Poly-p-phenylen, Poly-p-phenylvinylen oder Polypyrrol sein kann. The semiconducting organic material is preferably made from selected from the group consisting of pentazene, anthracene, tetrazene, Oligothiophene, polythiophene, polyaniline, poly-p-phenylene, Poly-p-phenylvinylene, polypyrrole, phthalocyanine, porphyrin and derivatives thereof. This shows that the semiconducting material like a "molecular system" Pentazen, Anthracen, Tetracen, Phthalocyanin, Porphyrin or Can be oligothiophene or a "polymeric system" (a or more polymer compounds) such. B. polythiophene, Polyaniline, poly-p-phenylene, poly-p-phenylvinylene or Can be polypyrrole.

Ein weiteres Beispiel für ein in Monomerform oder anders bezeichnet "als molekulares System" vorliegendes Material sind die Fullerene wie C₆₀, C₇₀, C₇₆-(Buckminster)-Fullerene. Ein Beispiel für geeignete Derivate eines der oben genannten Materialien sind das zuvor schon genannte Poly(9,9- dioctylfluoren-co-bithiophen), Poly(3-alkyltiophene) wie Poly(3-hexylthiophen) oder Poly(3-octylthiophen). Ein Beispiel für Oligothiophene sind Verbindungen mit 1 bis 10 Thiophen-Einheiten, vorzugsweise 6 Thiophen-Einheiten. Beispiele für halbleitende Phthalocyanine oder Porphyrine sind die entsprechenden (metallorganischen) Komplexe des Kupfers wie Kupferphthalocyanin oder Perfluorokupferphthalocyanin. Es ist im Sinne der Erfindung möglich, die halbleitenden organischen Materialien alleine, oder, falls gewünscht, auch als Mischungen aus mindestens zwei solcher Materialien einzusetzen. Another example of a material present in monomer form or otherwise referred to as "a molecular system" are the fullerenes such as C ₆₀ , C ₇₀ , C ₇₆ - (Buckminster) fullerenes. An example of suitable derivatives of one of the above materials are the previously mentioned poly (9,9-dioctylfluorene-co-bithiophene), poly ( 3- alkyl tiophene) such as poly ( 3- hexylthiophene) or poly ( 3- octylthiophene). An example of oligothiophenes are compounds with 1 to 10 thiophene units, preferably 6 thiophene units. Examples of semiconducting phthalocyanines or porphyrins are the corresponding (organometallic) complexes of copper, such as copper phthalocyanine or perfluorocopper phthalocyanine. For the purposes of the invention, it is possible to use the semiconducting organic materials alone or, if desired, as mixtures of at least two such materials.

In einer ersten bevorzugten Ausführungsform der Transponderschaltung, die auf Feldeffekt-Transistoren zurückgreift, ist der Feldeffekt-Transistor der Gleichrichterschaltung in "Längsanordnung" angeordnet. Unter einer Längsanordnung wird verstanden, dass ein erster Eingangsanschluss der Gleichrichterschaltung mit einem ersten Source/Drain-Anschluss und dem Gatebereich des Transistors gekoppelt ist und der zweite Source/Drainbereich des Transistors mit einem ersten Ausgangsanschluss gekoppelt ist und ferner ein zweiter Eingangsanschluss der Gleichrichterschaltung mit einem zweiten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung gekoppelt ist. In a first preferred embodiment of the Transponder circuit based on field effect transistors falls back, the field effect transistor is the Rectifier circuit arranged in "longitudinal arrangement". Under A longitudinal arrangement is understood to mean that a first Input connection of the rectifier circuit with a first Source / drain connection and the gate area of the transistor is coupled and the second source / drain region of the Transistor is coupled to a first output terminal and further a second input port of Rectifier circuit with a second output connection the rectifier circuit is coupled.

In einer zweiten bevorzugten Ausgestaltung der Transponderschaltung ist der Feldeffekt-Transistor der Gleichrichterschaltung parallel zur Last geschaltet. In a second preferred embodiment of the Transponder circuit is the field effect transistor Rectifier circuit connected in parallel to the load.

Dabei ist vorzugsweise ein erster Eingangsanschluss der Gleichrichterschaltung mit einem ersten Ausgangsanschluss der Gleichrichterschaltung sowie mit einem ersten Source/Drain- Anschluss des Transistors gekoppelt und ein zweiter Eingangsanschluss ist mit einem zweiten Ausgangsanschluss sowie mit einem zweiten Source/Drain-Anschluss und dem Gatebereich des Transistors gekoppelt. A first input connection is preferably the Rectifier circuit with a first output connection of the Rectifier circuit and with a first source / drain Connection of the transistor coupled and a second Input connector is with a second output connector as well as with a second source / drain connection and the Gate region of the transistor coupled.

In einer dritten bevorzugten Ausgestaltung der Transponderschaltung sind vier Feldeffekt-Transistoren der Gleichrichterschaltung in Graetz-Schaltung angeordnet. In a third preferred embodiment of the Transponder circuit are four field-effect transistors Rectifier circuit arranged in Graetz circuit.

In einer bevorzugten Ausführung einer Gleichrichterschaltung, die auf Dioden basiert, sind vier der hier offenbarten Dioden in Graetz-Schaltung angeordnet. In a preferred embodiment of a rectifier circuit, based on diodes are four of the diodes disclosed here arranged in Graetz circuit.

Als Trägermaterial für die Transponderschaltung kann prinzipiell jedes Material eingesetzt werden, auf dem die verschiedenen Bauelemente der Transponderschaltung dauerhaft aufgebracht werden können. Beispiele geeigneter Trägermaterialien sind Isolatoren wie Papier, Kunststofffolien, Keramiken, oder Glas, weiterhin mit einem Isolator oder mit Kunststoff beschichtetes Metall. Beispiele für Trägermaterialien aus geeigneten organischen Polymermaterialien sind gängige dielektrische synthetische Kunststoffe wie Epoxidharze, Polyalkylene wie Polyethylen- oder Polypropylenharze, Polyester, Polystyrole, substituierte Polystryole wie Poly-o-hydroxystyrol, Polyvinylverbindungen wie Polyvinylalkohole oder Polyvinylcarbazole, Polyurethane, Polyimide, Polybenzoxazole, Polythiazole, Polyether, Polyetherketone, Polyacrylate, Polyterephthalate, Polyethylennaphthalate oder Polycarbonate aller Art. Ebenso sind biologisch abbaubare Materialien wie Polylactate geeignet. Can be used as a carrier material for the transponder circuit in principle, any material on which the various components of the transponder circuit permanently can be applied. Examples of suitable ones Carrier materials are insulators like paper, Plastic films, ceramics, or glass, continue with one Insulator or plastic coated metal. Examples for carrier materials made of suitable organic Polymer materials are common dielectric synthetic Plastics such as epoxy resins, polyalkylenes such as polyethylene or polypropylene resins, polyesters, polystyrenes, substituted Polystyrene such as poly-o-hydroxystyrene, polyvinyl compounds such as polyvinyl alcohols or polyvinyl carbazoles, polyurethanes, Polyimides, polybenzoxazoles, polythiazoles, polyethers, Polyether ketones, polyacrylates, polyterephthalates, Polyethylene naphthalates or polycarbonates of all kinds. Likewise are biodegradable materials like polylactates suitable.

Bei dem hier offenbarten Verfahren zur Herstellung einer Transponderschaltung mit einer mindestens ein Bauelement aufweisenden Gleichrichterschaltung wird zur Ausbildung des mindestens einen Bauelements der Gleichrichterschaltung mindestens eine Schicht mit einem organischen Material auf einem Trägermaterial aufgebracht. In the method disclosed here for producing a Transponder circuit with at least one component having rectifier circuit is used to form the at least one component of the rectifier circuit at least one layer with an organic material applied a carrier material.

In einer Weiterbildung des Verfahrens wird als organisches Material ein organisches elektrisch inertes Polymermaterial verwendet, das als Matrixmaterial dient, in das anorganische halbleitende Partikel eingebettet werden. In a further development of the process is organic Material is an organic electrically inert polymer material used, which serves as a matrix material, in the inorganic semiconducting particles are embedded.

In einer anderen Weiterbildung wird als organisches Material, ein halbleitendes organisches Material verwendet wird. In another training course, as organic material, a semiconducting organic material is used.

Vorzugsweise wird bei dem Verfahren als das Bauelement der Gleichrichterschaltung, das die Schicht mit dem organischen Material aufweist, ein Feldeffekt-Transistor ausgebildet bzw. verwendet. Dabei ist bevorzugt, dass die Schicht mit dem organischen Material den Body-Bereich des Transistors bildet. In the method, the component is preferably the Rectifier circuit that the layer with the organic Has material, a field effect transistor is formed or used. It is preferred that the layer with the organic material forms the body area of the transistor.

Das Verfahren der Erfindung ist vorteilhaft so gestaltet, dass es vollständig mittels Drucktechniken ähnlich dem Tintenstrahldruck und anderen durchgeführt wird. Dies ist z. B. der Fall, wenn alle Bauelemente/Einheiten der Transponderschaltung auf organischen Materialien beruhen. Allerdings ist die Verarbeitung von Metallen wie Gold, Nickel z. B. durch Sputtern, Bedampfen oder elektrochemisches Abscheiden problemlos und einfach zu bewerkstelligen und auch mit Drucktechniken vereinbar, was insgesamt zu einem im Vergleich zu Transponderschaltungen mit Gleichrichterschaltungen auf Basis anorganischer Halbleiter zu einer deutlichen Verringerung der Prozessschritte und der Herstellungskosten führt, bei weiterhin ausreichenden Leistungsmerkmalen der hier offenbarten Gleichrichterschaltung bzw. der Transponderschaltung insgesamt. Ferner ist es ausreichend, wenn die Metalle in Form einer härtbaren Suspension aufgedruckt werden. The method of the invention is advantageously designed so that it is completely using printing techniques similar to that Inkjet printing and other is performed. This is z. B. the case when all components / units of Transponder circuit based on organic materials. However, the processing of metals such as gold, nickel z. B. by sputtering, vapor deposition or electrochemical Separate easily and easily to do and also compatible with printing techniques, resulting in an overall Comparison to transponder circuits with Rectifier circuits based on inorganic semiconductors to a significant reduction in process steps and Manufacturing costs leads, with sufficient Features of the disclosed here Rectifier circuit or the transponder circuit all in all. It is also sufficient if the metals in Can be printed in the form of a curable suspension.

In diesem Zusammenhang sei erläutert, wie beispielsweise mit Hilfe des Tintenstrahldrucks ("Drop-on-Demand-Printing") ein solche Transponderschaltung insgesamt oder nur die Gleichrichterschaltung alleine aufgebaut werden kann. In this context it should be explained, for example with Help with inkjet printing ("drop-on-demand printing") such transponder circuit as a whole or only that Rectifier circuit can be built alone.

Die Gatestrukturen (102) (vgl. Fig. 1) werden hergestellt, indem man eine kolloidale Palladiumstarterlösung auf ein Polyethylennaphthalatsubstrat an diejenigen Stellen druckt, an denen später die Gatestrukturen ausgebildet sein sollen. Nach diesem Druckvorgang werden die aufgedruckten Palladiumkeime mit Nickel stromlos bis auf die gewünschte Schichtdicke verstärkt (ca. 10-50 nm). Das Gatedielektrikum (103) kann anschließend direkt aufgedruckt werden. Beispielsweise eignet sich hierfür eine Lösung von Poly(-4- hydroxystyrol) in Ethanol. Mittels einer Palladiumsuspension (Partikelgröße 1 µm) in Polystyrol werden Source-(104) und Drain (105)-Kontakte ausgebildet. Der organische Halbleiter (106) kann anschließend vollflächig ausgebildet werden. Wenn die einzelnen Transistoren einen genügend großen Abstand voneinander besitzen, braucht diese Schicht nicht strukturiert zu werden (z. B. Pentazen durch Verdampfen). Möglich ist es auch, die Gleichrichterschaltung z. B. mit Hilfe von Photomasken herzustellen (vgl. Fig. 6). The gate structures ( 102 ) (cf. FIG. 1) are produced by printing a colloidal palladium starter solution onto a polyethylene naphthalate substrate at those locations where the gate structures are to be formed later. After this printing process, the printed palladium nuclei are electrolessly reinforced with nickel to the desired layer thickness (approx. 10-50 nm). The gate dielectric ( 103 ) can then be printed on directly. For example, a solution of poly (-4-hydroxystyrene) in ethanol is suitable for this. Using a palladium suspension (particle size 1 µm) in polystyrene, source ( 104 ) and drain ( 105 ) contacts are formed. The organic semiconductor ( 106 ) can then be formed over the entire surface. If the individual transistors are sufficiently far apart, this layer need not be structured (e.g. pentazene by evaporation). It is also possible to use the rectifier circuit z. B. with the help of photomasks (see. Fig. 6).

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden im weiteren näher erläutert. Embodiments of the invention are in the figures shown and are explained in more detail below.

Es zeigen Show it

Fig. 1a bis 1g Feldeffekt-Transistoren, die in einer Gleichrichterschaltung der Erfindung eingesetzt werden kann; FIG. 1a to 1g field effect transistors which can be used in a rectifier circuit of the invention;

Fig. 2 ein schematisches Schaubild des Eingangsteils einer Transponderschaltung; Fig. 2 is a schematic diagram of the input part of a transponder circuit;

Fig. 3 ein Schaltbild eines erstes Ausführungsbeispiel einer Transponderschaltung mit einer Gleichrichterschaltung der vorliegenden Erfindung; Fig. 3 is a circuit diagram of a first embodiment of a transponder circuit comprising a rectifier circuit of the present invention;

Fig. 4 ein Schaltbild eines weiteres Ausführungsbeispiel einer Transponderschaltung mit einer Gleichrichterschaltung der vorliegenden Erfindung; Fig. 4 is a circuit diagram of another embodiment of a transponder circuit comprising a rectifier circuit of the present invention;

Fig. 5 ein Schaltbild eines drittes Ausführungsbeispiel einer Transponderschaltung mit einer Gleichrichterschaltung der vorliegenden Erfindung; Figure 5 is a circuit diagram of a third embodiment of a transponder circuit comprising a rectifier circuit of the present invention.

Fig. 6 eine photolithographische Maske, mittels derer das Verfahren zur Herstellung einer Transponderschaltung gemäß der vorliegenden Erfindung durchgeführt werden kann. Fig. 6 is a photolithographic mask by means of which the present invention can be carried out the process for producing a transponder circuit according to.

Fig. 1 zeigt einen Feldeffekt-Transistor mit einer organischen halbleitenden Schicht, der in der Gleichrichterschaltung einer hier offenbarten Transponderschaltung eingesetzt werden kann. Fig. 1 shows a field effect transistor with an organic semiconductor layer, which can be used in the rectifying circuit of a transponder circuit disclosed herein.

Bei dem Feldeffekt-Transistor 100 gemäß Fig. 1a bis Fig. 1c oder gemäß Fig. 1g ist auf einem Träger 101, das z. B. aus Polyethylennaphthalat besteht, ein Gate-Bereich 102 aufgebracht, der aus Nickel besteht. Auf dem Gate-Bereich 102 wiederum befindet sich eine Schicht 103 aus einem dielelektrischen Material wie Siliziumdioxid, die den Gatebereich 102 von dem ersten Source/Drain-Bereich 104 und dem zweiten Source/Drain-Bereich 105, die aus Palladium bestehen, trennt. Zwischen den Source/Drain-Bereichen 104, 105 befindet sich eine Schicht 106 aus Pentazen als halbleitendem organischen Material. Die Schicht 106 bildet den Body-Bereich des Transistors 100. Alternativ dazu kann der Body-Bereich 106 auch aus einer Schicht aus elektrisch inertem polymeren Matrixmaterial, in das anorganische halbleitende Partikel eingebettet sind, ausgebildet werden. In the field effect transistor 100 in accordance with Fig. 1a to Fig. 1c or in accordance with Fig. 1g is, on a carrier 101 which. B. consists of polyethylene naphthalate, applied a gate region 102 which consists of nickel. On the gate region 102 there is in turn a layer 103 made of a dielectric material such as silicon dioxide, which separates the gate region 102 from the first source / drain region 104 and the second source / drain region 105 , which are made of palladium. Between the source / drain regions 104 , 105 there is a layer 106 made of pentazene as a semiconducting organic material. Layer 106 forms the body region of transistor 100 . As an alternative to this, the body region 106 can also be formed from a layer of electrically inert polymeric matrix material in which inorganic semiconducting particles are embedded.

Der Feldeffekt-Transistor 100 gemäß Fig. 1d bis Fig. 1f weist auf dem Träger 101 zunächst eine Schicht 106 aus halbleitendem organischen Material auf. Diese den Bodybereich des Transistors 100 bildende Schicht 106 weist z. B. Tetracen auf. Der Transistor 100 weist weiterhin einen ersten und einen zweiten Source/Drain-Bereich 104, 105 aus Platin auf. Oberhalb der Source/Drain-Bereiche 104, 105 bzw. des Bodybereichs 106 befindet sich eine Schicht 103 aus Siliziumdioxid als Dielektrikum, auf der der Gate-Bereich 102 aus Nickel aufgebracht ist. The field effect transistor 100 according to Fig. 1d to Fig. 1f has the carrier 101 to a first layer 106 of semiconducting organic material. This layer 106 forming the body region of transistor 100 has, for. B. tetracene. The transistor 100 also has a first and a second source / drain region 104 , 105 made of platinum. Above the source / drain regions 104 , 105 or the body region 106 there is a layer 103 of silicon dioxide as a dielectric, on which the gate region 102 made of nickel is applied.

Die Feldeffekt-Transistoren gemäß Fig. 1 mit der Schicht mit halbleitendem organischen Material bzw. der Schicht mit dem polymeren Matrixmaterial, in das anorganische halbleitende Partikel eingebettet sind, lassen sich mit dem in [9] beschriebenen Verfahren herstellen. Dabei erfolgt bei den Ausführungsformen gemäß Fig. 1a, Fig. 1c und Fig. 1e die Abscheidung der Source/Drain-Bereiche 104, 105 vor der Abscheidung der halbleitenden Schicht 106, während bei den Ausführungsformen nach Fig. 1b, Fig. 1d und Fig. 1f die halbleitende Schicht 106 vor den Source/Drain-Bereichen 104, 105 aufgebracht wird. The field effect transistors according to FIG. 1 with the layer with semiconducting organic material or the layer with the polymeric matrix material, in which inorganic semiconducting particles are embedded, can be produced using the method described in [9]. Here, Fig occurs in the embodiments according to Fig. 1a. 1c and Fig. 1e, the deposition of the source / drain regions 104, 105 prior to the deposition of the semiconducting layer 106, while in the embodiments according to Fig. 1b, Fig. 1d and . the semi-conductive layer 106 is deposited prior to the source / drain regions 104, 105 1f.

Fig. 2 zeigt ein schematisches Schaubild des Eingangsteils einer aus dem Stand der Technik bekannten Transponderschaltung 200, die eine Gleichrichterschaltung 204 aufweist. Das von einem Sender 201 emittierte magnetische Wechselfeld induziert im Schwingkreis eine Wechselspannung, deren Frequenz durch die Induktivität der Spule 202 und die Kapazität des Kondensators 203 gegeben ist und auf die die Resonanzfrequenz des Senders 201 abgestimmt ist. Die Wechselspannung wird durch die Gleichrichterschaltung 204 und den Glättungskondensator 205 in eine Gleichspannung 206 umgewandelt. Diese Gleichspannung 206 steht als Versorgungsspannung für die Transponderschaltung 200 zur Verfügung. FIG. 2 shows a schematic diagram of the input part of a transponder circuit 200 known from the prior art, which has a rectifier circuit 204 . The alternating magnetic field emitted by a transmitter 201 induces an AC voltage in the resonant circuit, the frequency of which is given by the inductance of the coil 202 and the capacitance of the capacitor 203 and to which the resonance frequency of the transmitter 201 is tuned. The AC voltage is converted into a DC voltage 206 by the rectifier circuit 204 and the smoothing capacitor 205 . This DC voltage 206 is available as a supply voltage for the transponder circuit 200 .

Fig. 3 zeigt das Schaltbild eines ersten Ausführungsbeispiels einer Transponderschaltung mit einer Gleichrichterschaltung 300 der vorliegenden Erfindung. Fig. 3 is a circuit diagram showing a first embodiment of a transponder circuit having a rectifying circuit 300 of the present invention.

Bei dieser Ausgestaltung der Gleichrichterschaltung 300 sind vier Feldeffekt-Transistoren 301, 302, 303, 304 mit einer organischen Schicht in Graetz-Schalung angeordnet. Die Feldeffekt-Transistoren 301 bis 304 sind wie in Fig. 1 dargestellt ausgestaltet und weisen eine Schicht 106 aus Pentazen als halbleitendem organischen Material auf, die den Body-Bereich der Transistoren 301 bis 304 bildet. Im Betrieb liegt, wie im Schaltbild gemäß Fig. 3 gezeigt, eine Wechselspannung am Eingang 305 der Gleichrichterschaltung 300 an. Die negative Halbwelle dieser anliegenden Spannung wird mittels der Feldeffekt-Transistoren in eine positive Halbwelle umgewandelt. Dadurch steht sowohl die positive als auch die negative Halbwelle am Ausgang 306 zur Verfügung und es wird die Energie beider Halbwellen für die Spannungsversorgung der Transponderschaltung genutzt. Die Gleichrichterschaltung 300 kann z. B. unter Verwendung der in Fig. 6 gezeigten photolithographischen Maske 600 erhalten werden. Die vier Transistoren werden in den Bereichen 601, 602, 603 und 604 ausgebildet. In this embodiment of the rectifier circuit 300 , four field effect transistors 301 , 302 , 303 , 304 with an organic layer are arranged in Graetz formwork. The field effect transistors 301 to 304 are designed as shown in FIG. 1 and have a layer 106 of pentazene as a semiconducting organic material, which forms the body region of the transistors 301 to 304 . In operation, as shown in the circuit diagram according to FIG. 3, an AC voltage is present at the input 305 of the rectifier circuit 300 . The negative half wave of this applied voltage is converted into a positive half wave by means of the field effect transistors. As a result, both the positive and the negative half-wave are available at output 306 and the energy of both half-waves is used for the voltage supply of the transponder circuit. Rectifier circuit 300 may e.g. B. can be obtained using the photolithographic mask 600 shown in FIG. 6. The four transistors are formed in the regions 601 , 602 , 603 and 604 .

In einer alternativen Ausführungsform der Gleichrichterschaltung 300 sind vier Dioden, die Schichten mit organischen halbleitenden Materialien für die Erzeugung der p-n-Übergänge aufweisen, in Graetz-Schaltung angeordnet. Das p-halbleitende organische Dioden-Material ist z. B. Polyvinylcarbazol. Das n-halbleitende organische Material ist z. B. Bis(N-1,1-Dihydro-pentadecafluorooctyl)naphthalinbisimid. In an alternative embodiment of the rectifier circuit 300 , four diodes, which have layers with organic semiconducting materials for producing the pn junctions, are arranged in a Graetz circuit. The p-semiconducting organic diode material is e.g. B. polyvinyl carbazole. The n-semiconducting organic material is e.g. B. Bis (N-1,1-dihydropentadecafluorooctyl) naphthalene bisimide.

Fig. 4 zeigt als Schaltbild eine weitere Ausführungsform der Gleichrichterschaltung der vorliegenden Erfindung die Gleichrichterschaltung 400, bei der ein Feldeffekt-Transistor 401 mit einer organischen Schicht in Längsanordnung angeordnet ist. Dies bedeutet, dass ein erster Eingangsanschluss 404 der Gleichrichterschaltung 401 mit einem ersten Source/Drain-Anschluss 405 und dem Gatebereich 406 des Transistors gekoppelt ist und der zweite Source/Drainbereich 407 des Transistors mit einem ersten Ausgangsanschluss 408 gekoppelt ist und ferner ein zweiter Eingangsanschluss 409 der Gleichrichterschaltung 401 mit einem zweiten Ausgangsanschluss 410 der Gleichrichterschaltung 401 gekoppelt ist. FIG. 4 shows a circuit diagram of a further embodiment of the rectifier circuit of the present invention, the rectifier circuit 400 , in which a field-effect transistor 401 with an organic layer is arranged in a longitudinal arrangement. This means that a first input connection 404 of the rectifier circuit 401 is coupled to a first source / drain connection 405 and the gate region 406 of the transistor, and the second source / drain region 407 of the transistor is coupled to a first output connection 408 and also a second input connection 409 the rectifier circuit is coupled to a second output terminal 410 of rectifier circuit 401 four hundred and first

Der Transistor 401 besitzt einen Aufbau gemäß Fig. 1a mit einer den Bodybereich bildenden Schicht 106 aus Tetrazen. Die negative Halbwelle der Wechselspannung, die am Eingang 402 der Schaltung 400 anliegt, wird mittels der Transistors 401 gesperrt, so dass am Ausgang 403 der Gleichrichterschaltung nur die positive Halbwelle zur Verfügung steht und deren Energie für die Spannungsversorgung der Transponderschaltung genutzt wird. The transistor 401 has a structure according to FIG. 1a with a layer 106 made of tetrazene forming the body region. The negative half-wave of the AC voltage, which is present at the input 402 of the circuit 400 , is blocked by means of the transistor 401 , so that only the positive half-wave is available at the output 403 of the rectifier circuit and its energy is used for the voltage supply of the transponder circuit.

Fig. 5 zeigt das Schaltbild eines dritten Ausführungsbeispiel einer Transponderschaltung mit einer Gleichrichterschaltung der vorliegenden Erfindung. Bei der Gleichrichterschaltung 500 ist ein Feldeffekt-Transistor 501 mit einem Aufbau gemäß Fig. 1 parallel zur Last geschaltet. Bei der Schaltung 500 wird die negative Halbwelle der Eingangsspannung, die am Eingang 502 des Transistors anliegt, über den Transistor kurzgeschlossen. Dadurch steht am Ausgang 503 der Gleichrichterschaltung 500 nur die positive Halbwelle zur Verfügung. Diese kann wiederum für die Spannungsversorgung der Transponderschaltung herangezogen werden. Fig. 5 is a circuit diagram showing a third embodiment of a transponder circuit comprising a rectifier circuit of the present invention. In the rectifier circuit 500 , a field effect transistor 501 with a structure according to FIG. 1 is connected in parallel with the load. In circuit 500 , the negative half-wave of the input voltage, which is present at input 502 of the transistor, is short-circuited via the transistor. As a result, only the positive half-wave is available at output 503 of rectifier circuit 500 . This can in turn be used for the voltage supply of the transponder circuit.

In diesem Dokument sind folgende Veröffentlichungen zitiert:
[1] http:/ / rapidttp.co.ta/transponder/
[2] R. Bastiaansen, Polymer Electronics, Philips Research publication, Nov. 1998
[3] M. Shim, N-Type colloidal Semiconductor Nanocrystals, Nature Vol. 407, S. 981-983, 2000
[4] WO 99/39373
[5] WO 99/19900
[6] H. Katz et. al., A soluble and air-stable organic semiconductor with high electron mobility, Nature Vol. 404, S. 478-481, 2000
[7] B. Crone et. al. Large Scale complementary integrated circiuts based on organic transistors, Nature Vol., 403, S. 521-523, 2000
[8] R. Sirringhaus et al. High-Resolution Inkjet Printing of All-Polymer Transistor Circuits, Science, Vol. 290, S. 2123-2126, Dezember 2000
[9] M. G. Kane et al. Analog and Digital Circuits using Organic Thin-Film Transistors on Polyester Substrate, IEEE Electron Device Letters, Vol. 21, Nr. 11, S. 534-536, 2000
[10] C. D. Sheraw et al. Fast Organic Circuits an flexible Polymeric Substrates, International Electro Device Meeting Technical Digest, Dezember 2000
[11] Kunststoff-Kompendium, Seiten 8 bis 10 und 110 bis 163, 2. Auflage 1988, Franck/Biederbick, Vogel-Buchverlag Würzburg, ISBN 3-8023-0135-8 Bezugszeichenliste 100 Feldeffekt-Transistor
101 Träger
102 Gate-Bereich
103 Schicht aus dilektrischem Material
104 Source/Drain-Bereich
105 Source/Drain-Bereich
106 Schicht mit halbleitendem Material
200 Transponderschaltung
201 Sender
202 Spule
203 Kondensator
204 Gleichrichterschaltung
205 Glättungskondensator
206 Gleichspannung
300 Gleichrichterschaltung
301 Feldeffekt-Transistor
302 Feldeffekt-Transistor
303 Feldeffekt-Transistor
304 Feldeffekt-Transistor
305 Eingang der Gleichrichterschaltung
306 Ausgang der Gleichrichterschaltung
400 Gleichrichterschaltung
401 Feldeffekt-Transistor
402 Eingang der Schaltung
403 Ausgang der Schaltung
404 erster Eingangsanschluss
405 erster Source/Drain-Bereich des Transistors
406 Gateberereich des Transistors
407 zweiter Source-Drainbreich des Transistors
408 erster Ausgangsanschluss
409 erster Eingangsanschluss
410 zweiter Ausgangsanschluss
500 Gleichrichterschaltung
501 Feldeffekt-Transistor
502 Eingang der Schaltung
503 Ausgang der Schaltung
600 photolithographische Maske
601 Bereich
602 Bereich
603 Bereich
604 Bereich
The following publications are cited in this document:
[1] http: / / rapidttp.co.ta / transponder /
[2] R. Bastiaansen, Polymer Electronics, Philips Research publication, Nov. 1998
[3] M. Shim, N-Type colloidal Semiconductor Nanocrystals, Nature Vol. 407, pp. 981-983, 2000
[4] WO 99/39373
[5] WO 99/19900
[6] H. Katz et. al., A soluble and air-stable organic semiconductor with high electron mobility, Nature Vol. 404, pp. 478-481, 2000
[7] B. Crone et. al. Large Scale complementary integrated circiuts based on organic transistors, Nature Vol., 403, pp. 521-523, 2000
[8] R. Sirringhaus et al. High-Resolution Inkjet Printing of All-Polymer Transistor Circuits, Science, Vol. 290, pp. 2123-2126, December 2000
[9] MG Kane et al. Analog and Digital Circuits using Organic Thin-Film Transistors on Polyester Substrate, IEEE Electron Device Letters, Vol. 21, No. 11, pp. 534-536, 2000
[10] CD Sheraw et al. Fast Organic Circuits on flexible Polymeric Substrates, International Electro Device Meeting Technical Digest, December 2000
[11] Compendium of plastics, pages 8 to 10 and 110 to 163, 2nd edition 1988 , Franck / Biederbick, Vogel-Buchverlag Würzburg, ISBN 3-8023-0135-8 reference number list 100 field effect transistor
101 carriers
102 gate area
103 layer of dielectric material
104 Source / drain area
105 Source / drain area
106 layer with semiconducting material
200 transponder circuit
201 channels
202 coil
203 capacitor
204 rectifier circuit
205 smoothing capacitor
206 DC voltage
300 rectifier circuit
301 field effect transistor
302 field effect transistor
303 field effect transistor
304 field effect transistor
305 Rectifier circuit input
306 Rectifier circuit output
400 rectifier circuit
401 field effect transistor
402 input of circuit
403 output of the circuit
404 first input port
405 first source / drain region of the transistor
406 Gate area of the transistor
407 second source-drain region of the transistor
408 first output connector
409 first input connector
410 second output connection
500 rectifier circuit
501 field effect transistor
502 input of circuit
503 output of the circuit
600 photolithographic mask
601 area
602 area
603 area
604 area

Claims

1. Transponder circuit with a rectifier circuit, the has at least one component that has at least one Has layer with an organic material.

2. transponder circuit according to claim 1, where the organic material is an organic inert Is polymeric material that serves as the matrix material into which inorganic semiconducting particles are embedded.

3. transponder circuit according to claim 1, where the organic material is a semiconducting organic Material is.

4. transponder circuit according to one of claims 1 to 3, in which the at least one component of the Rectifier circuit that the layer with the organic has semiconducting material, is a diode.

5. transponder circuit according to one of claims 1 to 4, in which the component of the rectifier circuit that the Has layer with the organic material Field effect transistor is.

6. transponder circuit according to claim 5, wherein the layer with the organic material the body area of the field effect Transistor forms.

7. transponder circuit according to claim 5 or 6, in which the field effect transistor of the rectifier circuit is arranged in a longitudinal arrangement.

8. transponder circuit according to claim 5 or 6, in which the field effect transistor of the rectifier circuit is connected in parallel to the load.

9. transponder circuit according to claim 5 or 6, at the four field effect transistors Rectifier circuit are arranged in Graetz circuit.

10. transponder circuit according to one of claims 3 to 9, where the organic semiconducting material from the group selected from pentazene, antrazen, tetrazene, Oligothiophene, polythiophene, polyaniline, poly-p-phenylene, Poly-p-phenylvinylene, polypyrrole, phthalocyanine, porpyhrin and derivatives thereof.

11. Method for producing a transponder circuit with one having at least one component Rectifier circuit in which to form the minimum a component of the rectifier circuit at least one Layer with an organic material on top of it Carrier material is applied.

12. The method according to claim 11, where as organic material an organic electrical inert polymer material is used, which as Matrix material is used in the inorganic semiconducting Particles are embedded.

13. The method according to claim 11, where as a organic material a semiconducting organic material is used.

14. The method according to any one of claims 11 to 13, in which as the component of the rectifier circuit Field effect transistor is used.

15. The method according to claim 14, where the layer with the organic material Area of the transistor forms.