Homemade Thin-Film Transistor Experiments

前駆体溶液の溶媒は2-プロパノール(っていうかこれイソプロピルアルコールか)

硝酸亜鉛からの生成

酢酸亜鉛からの方が安心できそう

[スプレー熱分解法による酸化亜鉛薄膜の低温大気作製]

ジエチル亜鉛を溶媒で希釈したものをスプレーで吹き付け、常圧、比較的低温(~200度)での加熱で成膜

酸化亜鉛薄膜の形成と物性・デバイス応用(2019)

https://www.jstage.jst.go.jp/article/vss/62/7/62_20180376/_pdf/-char/ja

溶液法の説明ある

酢酸亜鉛とモノエタノ ールアミンを 2-メトキシエタノールに溶かした亜鉛濃度 0.3 mol/L のものを前駆体溶液とし使い酸化亜鉛薄膜を形成した。前駆体溶液をガラス基板上にスピンコート塗布と中間乾燥を繰り返し,最終焼結を経て成膜が完了する。最終焼結温度を 300℃,400℃,500℃ と変化させて X 線回折測定を行った結果,500℃で c 軸配向が確認さ れ,多結晶膜が形成されていることが分かった。続けてトランジスタを試作すると,c 軸配向が得られた場合に限りトランジスタ動作が確認された。

ゾルゲル法では,加熱により中間生成物(水酸化物) を経て,酸化物が形成されるため,中間乾燥工程の温度も膜質に大きな影響を与えると予想される。そこで,最終焼結条件を空気中 500℃,4 時間に固定し,中間乾燥温度のみを 150℃,180℃,240℃,300℃と変化させ, 膜の平坦性と抵抗値を測定し,トランジスタを作製した。その結果,中間乾燥温度が 150℃,180℃ では,膜 の二乗平均粗さが 5 nm を超える粗さを示し,X 線回折 でも c 軸配向した膜は得られず,トランジスタ動作も得られないという結果となった。一方,240℃,300℃ の中間乾燥を経た膜では粗さが 1 nm 程度と平坦でc 軸配 向した膜が得られ,トランジスタ動作が確認された。

[Pulsed Laser Ablation - A Facile and Low-Temperature Fabrication of Highly Oriented n-Type Zinc Oxide Thin Films]

大気中でパルスレーザーで成膜

Direct Light Pattern Integration of Low-Temperature Solution-Processed All-Oxide Flexible Electronics

https://pubs.acs.org/doi/full/10.1021/nn504420r

A performance comparison between honey and water as electrolytic dielectrics for ZnO liquid-gated transistors

https://link.springer.com/article/10.1007/s00339-023-06565-6

なぜ蜂蜜を誘電体に使おうと思ったのか、、、

Sweet Electronics: Honey-Gated Complementary Organic Transistors and Circuits Operating in Air https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/adma.202103183

https://phys.org/news/2017-09-honey-cost-effective-non-toxic-substitute-graphene.html

Effect of the gate electrodes/water interface on the performance of ZnO-based water gate field-effect transistors

https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1369800122005741

High-mobility low-temperature ZnO transistors with low-voltage operation(2010)

https://doi.org/10.1063/1.3428357

Sub-0.5 V Highly Stable Aqueous Salt Gated Metal Oxide Electronics(2015)

https://www.nature.com/articles/srep13088

ゲートをDI Water、NaCl溶液、KCl溶液とかで比べてる

当たり前だけど直接液体が誘電体に触れちゃダメなのか、うまくZnOのとこにだけ当たるように調整する必要がある

Structural and electrical properties of ZnO films prepared by screen printing technique(2005)

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0040609000017879

Sol–gel-deposited ZnO thin films: A review

https://doi.org/10.1016/j.mseb.2010.07.001

スクリーンプリントでのトランジスタ

Synthesis of ZnO sol–gel thin-films CMOS-Compatible

https://pubs.rsc.org/en/content/articlehtml/2021/ra/d1ra02241e

Fabrication of Flexible Metal Oxide Thin Film Transistor by Indigenously Developed Spray Pyrolysis Unit

https://iopscience.iop.org/article/10.1149/08801.0129ecst/meta

https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/1455/1/012023/pdf

スプレー熱分解だけど前駆体溶液はDI Water、酢酸、メタノールだけ

PVAはむしろDielectricとして使ってる。0.5g/10mlなので50g/1000ml 5wit %

つまり10wit% PVAなら5ml+DIwater 5mlでいいのかな