Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система



Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система
Оксид р-типа, получение оксидной композиции р-типа, способ получения оксида р-типа, полупроводниковый прибор, индикаторное устройство, аппаратура воспроизведения изображения и система

 

H01L51/50 - Приборы на твердом теле, предназначенные для выпрямления, усиления, генерирования или переключения или конденсаторы или резисторы по меньшей мере с одним потенциальным барьером или поверхностным барьером; с использованием органических материалов в качестве активной части или с использованием комбинации органических материалов с другими материалами в качестве активной части; способы или устройства специально предназначенные для производства или обработки таких приборов или их частей (способы или устройства для обработки неорганических полупроводниковых тел, включающей в себя образование или обработку органических слоев на них H01L 21/00,H01L 21/312,H01L 21/47)

Владельцы патента RU 2556102:

РИКОХ КОМПАНИ, ЛТД. (JP)

Изобретение относится к оксиду р-типа, оксидной композиции р-типа, способу получения оксида р-типа, полупроводниковому прибору, аппаратуре воспроизведения изображения и системе. Оксид р-типа является аморфным соединением и представлен следующей композиционной формулой: xAO∙yCu2O, где x обозначает долю молей AO и y обозначает долю молей Cu2O, x и y удовлетворяют следующим условиям: 0≤x<100 и x+y=100 и А является любым одним из Mg, Са, Sr и Ва или смесью, содержащей, по меньшей мере, два элемента, выбранные из группы, состоящей из Mg, Са, Sr и Ва. Оксид р-типа производится при относительно низкой температуре и в реальных условиях и способен проявлять отличные свойства, то есть достаточную удельную электропроводность. 7 н. и 4 з.п. ф-лы, 36 ил., 8 табл., 52 пр.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к оксиду р-типа, оксидной композиции р-типа, способу получения оксида р-типа, полупроводниковому прибору, аппаратуре воспроизведения изображения и системе. Кроме того настоящее изобретение в частности касается оксида р-типа, показывающего удельную электропроводность р-типа, производственной композиции для получения оксида р-типа, способа получения оксида р-типа, полупроводникового прибора, использующего оксид р-типа в активном слое, устройства отображения, имеющего в своем составе полупроводниковый прибор, аппаратуры воспроизведения изображения, использующей устройство отображения, и системы, включающей аппаратуру воспроизведения изображения.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Развитие InGaZnO4 (IGZO) тонкопленочных транзисторов (TFT) которые в аморфном состоянии имеют более высокую подвижность, чем Si, способствовало ускорению научно-исследовательских работ по получению оксидных полупроводников практически во всем мире. Однако почти все эти оксидные полупроводники были оксидными полупроводниками n-типа, в которых электроны служат в качестве носителей.

Если оксидный полупроводник р-типа, свойства которого сопоставимы с такими же свойствами, как у оксидного полупроводника n-типа, то становится доступным, возможное объединение оксидного полупроводника р-типа с оксидным полупроводником n-типа для образования p-n соединения, которое приводит, например, к диоду, оптическому датчику, фотоэлементу, LED и биполярному транзистору.

Оксидный полупроводник может быть превращен в полупроводник с широкой запрещенной энергетической зоной, что позволяет устройству, включающему полупроводник, быть прозрачным.

В активном матричном органическом EL дисплее, основной управляющей схемой является 2T1C схема, как показано на фиг. 7. В этом случае управляющий транзистор (полевой транзистор 20), который является транзистором n-типа, приводит к так называемому подключению стокового повторителя. Таким образом, связанное со временем изменение (особенно повышение напряжения) свойств органического EL устройства, заставляет рабочий режим, управляющего транзистора, перейти на другой рабочий режим с отличающимся напряжением затвора, что сокращает период ожидаемого срока службы дисплея. Это является причиной, по которой AM-OLED (активный матричный органический EL дисплей) еще не мог быть практически реален, поскольку использовал IGZO TFT, который имел высокую подвижность в качестве объединительной платы, а в настоящее время исключительно используется LTPS-TFT р-типа (низкотемпературный поликремневый тонкопленочный транзистор). В результате, высокоэффективный оксидный полупроводник р-типа продолжает оставаться очень желательным.

Было известно, начиная с 1950 года, что кристалл Cu2O показывает удельную электропроводность р-типа (смотри, например, NPL 1). Этот кристалл базируется на O-Cu-О гантельной структуре, и в структуре гибридные орбитали Cu 3d и O 2p составляют вершину валентной области. Избыток кислорода сверх стехиометрии приводит к дырке в предшествующей валентной области, которая приводит к удельной электропроводности р-типа.

Примеры кристаллов, основанных на гантельной структуре, включают кристалл делафоссита, представленный следующей формулой: CuMO2 (где M = Al, Ga или In) и кристалл SrCu2O2. Их оксиды должны иметь высокую степень кристалличности для того, чтобы показать удельную электропроводность р-типа. Так, например, только CuAlO2, CuInO2 и SrCu2O2, как сообщается, фактически показывают удельную электропроводность р-типа (смотри, например, NPL 2 до 4).

Одной из причин, почему трудно показать удельную электропроводность р-типа, является то, что валентностью Cu и количеством кислорода нельзя легко управлять. Кристаллическая фаза, содержащая Cu2+, например CuO, SrCuO2 и SrCu2O3 часто загрязняется при попытке формирования единой фазы пленки, состоящей из оксида, содержащего Cu+, который имеет прекрасную степень кристалличности. Такая загрязненная пленка не может показывать прекрасную удельную электропроводность р-типа и ее свойствами нельзя легко управлять. Это означает, что свойства, такие как концентрация носителей и подвижность носителей, не могут быть оптимизированы, когда эти оксидные материалы р-типа используются для активного слоя в устройстве полупроводника.

Кроме того, был предложен делафоссит, содержащий оксид моновалентной Cu или Ag (смотри PTL 1). Однако предложенная выше технология, требует термической обработки при высокой температуре 500°C или более, которая не целесообразна.

Была предложена тонкая пленка с удельной электропроводностью р-типа, содержащая кристаллический SrCu2O2 (смотри PTL 2). В вышеупомянутой предложенной технологии тонкая пленка может быть сформирована при относительно низкой температуре 300°C. Однако тонкая пленка может показывать удельную электропроводность только до 4,8×10-2 Sсм-1, которая является недостаточной. Кроме того удельной электропроводностью нельзя соответствующим образом управлять.

Таким образом, предложенные вышеупомянутые технологии также не способны реально получить оксид р-типа и также не способны привести к получению р-окисидного материала, позволяющего соответствующее управление электропроводностью и показывающего достаточную удельную электропроводность.

Был предложен TFT,с использованием в качестве активного слоя оксидного материала р-типа, который имеет кристаллическую структуру делафоссита, содержащую моновалентные Cu или Ag (смотри PTL 3).

Однако, предложенная вышеупомянутая технология имела не раскрытую в достаточной мере информацию в отношении, например, свойств материала активного слоя, способа получения активного слоя и свойств транзистора.

Также был предложен TFT, с использованием в качестве активного слоя кристаллического Cu2O (смотри NPL 5 и 6). Тем не менее, предложенные выше технологии, не могли достигнуть уровня фактически пригодного к использованию относительно, например, электронной дрейфовой подвижности и соотношения уровней (тока или напряжения) в состояниях включено-выключено TFT, потому что свойства активного слоя не могут в достаточной мере быть управляемыми.

То есть, предложенные выше технологии не способны легко управлять различными свойствами, такими как концентрация носителя оксидного материала р-типа, а также не обеспечивают подходящие свойства для использования в устройстве.

В заключение: ни практичный, ни полезный оксидный материал р-типа не был найден.

Соответственно, все еще существует необходимость обеспечить: оксид р-типа, свойства которого сопоставимы с подобными свойствами оксидов n-типа; оксидную р-типа производственную композицию для получения оксида р-типа; способ получения оксида р-типа; полупроводниковое устройство, использующее оксид р-типа в активном слое; отображающее устройство, включающее полупроводниковый элемент; аппаратуру воспроизведения изображения, использующую дисплей, и систему, включающую аппаратуру воспроизведения изображения.

Перечень ссылок

Патентная литература

PTL 1: Japanese Patent Application Laid pen (JP-A) No. 11-278834

PTL 2: JP-A No. 2000-150861

PTL 3: JP-A No. 2005-183984

Непатентная литература

NPL 1: J. Bloem, Обсуждение некоторых оптических и электрических свойства Cu2O, Philips Research Reports, VOL. 13, 1958, pp. 167-193

NPL 2: H. Kawazoe, et al., Электропроводность р-типа в прозрачных тонких пленках CuAlO2, Nature, VOL. 389, 1997, pp. 939-942

NPL 3: H. Yanagi, et al., Биполярность в электропроводности прозрачных полупроводниковых оксидах CuInO2 со структурой делафоссита, Applied Physics Letters, VOL. 78, 2001, pp. 1583-1585

NPL 4: A. Kudo, three others, SrCu2O2: Проводящий оксид р-типа с широкой запрещенной зоной, Applied Physics Letters, VOL. 73, 1998, pp. 220-222

NPL 5: E. Fortunato, eight others, Тонкослойные транзисторы на основе тонких пленок Cu2O р-типа, полученных при комнатной температуре, Applied Physics Letters, VOL. 96, 2010, pp. 192102

NPL 6: K. Matsuzaki, five others, Эпитаксиальный рост тонких пленок Cu2O высокой подвижности и применение в p-канальном тонкопленочном транзисторе. Applied Physics Letters, VOL. 93, 2008, pp. 202107.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Техническая проблема

Настоящее изобретение направлено на решение вышеупомянутых существующих проблем и достижения последующей цели исследования. В частности, целью настоящего изобретения является обеспечение: нового оксида р-типа, производимого при относительно низкой температуре и в реальных условиях, способного проявлять отличные свойства, то есть, достаточную удельную электропроводность; управления удельной электропроводностью с помощью регулирования композиционного соотношения; оксидной р-типа производственной композиции для получения оксида р-типа; способа получения оксида р-типа; полупроводникового устройства, использующего оксид р-типа в активном слое; отображающего устройства, имеющего полупроводниковый элемент; аппаратуры воспроизведения изображения, использующей отображающее устройство; и системы, включающей аппаратуру воспроизведения изображения.

Решение проблемы

Средства для решения вышеупомянутых существующих проблем являются следующими.

<1> Оксид р-типа,

где оксид р-типа является аморфным и представлен следующей композиционной формулой: xAO·yCu2O, в которой x - обозначает мольную долю AO, y - обозначает мольную долю Cu2O, x и y удовлетворяют следующим условиям: 0≤x<100 и x+y=100, и A является любым из Mg, Ca, Sr и Ba или смеси, содержащей по меньшей мере, один элемент, отобранный из группы, состоящей из Mg, Ca, Sr и Ba.

<2> Композиция для производства оксида р-типа, включающая:

растворитель;

Cu-содержащее соединение; и

соединение, содержащее, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из Mg, Ca, Sr и Ba,

где производственная композиция оксида р-типа предназначается для получения оксида р-типа в соответствии с <1>.

<3> Способ получения оксида р-типа в соответствии с <1> включающий:

нанесение композиции на подложку; и

термообработку композиции после нанесения,

где композиция включает растворитель, Cu-содержащее соединение, и соединение, содержащее, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из Mg, Ca, Sr и Ba.

<4> Полупроводниковое устройство, включающее:

активный слой,

где активный слой включает оксид р-типа в соответствии с <1>.

<5> Полупроводниковое устройство в соответствии с <4>, дополнительно включающее:

первый электрод; и

второй электрод,

где полупроводниковое устройство является диодом, в котором активный слой формируется между первым электродом и вторым электродом.

<6> Полупроводниковое устройство в соответствии с <4>, дополнительно включающее:

электрод затвора, сформированный для приложения напряжения затвора;

электрод истока и электрод стока, которые сформированы для извлечения электрического тока; и

изолирующий слой затвора,

где полупроводниковое устройство является полевым транзистором, в котором активный слой формируется между электродом истока и электродом стока, и изолирующий слой затвора формируется между электродом затвора и активным слоем.

<7> Устройство отображения, включающее:

световое регулирующее устройство, сформированное для управления выходом света, на основе управляющего сигнала; и

управляющую схему, содержащую полупроводниковое устройство в соответствии с <4> и сформированное для управления световым регулирующим устройством.

<8> Устройство отображения в соответствии с <7>, где световое регулирующее устройство включает органическое электролюминесцентное устройство или электрохромное устройство.

<9> Устройство отображения в соответствии с <7>, где световое управляющее устройство включает жидкокристаллическое устройство, электрофоретическое устройство или электросмачиваемое (на основе технологии электросмачивания) устройство.

<10> Аппаратура воспроизведения изображения, включающая:

множество отображающих устройств в соответствии с <7>, которые скомпонованы в матричной форме и каждое содержит полевой транзистор;

множество монтажных схем, сформированных для индивидуального приложения напряжения затвора и напряжения сигнала к полевым транзисторам устройств отображения; и

управляющая аппаратура отображения, сформированная для индивидуального управления напряжением затвора и напряжением сигнала в полевых транзисторах через монтажные схемы на основе данных изображения,

где аппаратура воспроизведения изображения сформирована, чтобы воспроизвести изображение на основе данных изображения.

<11> Система, включающая:

аппаратуру воспроизведения изображения в соответствии с <10>; и

аппаратуру генерации данных изображения, сформированную для создания данных изображения, основанных на информации об изображении для воспроизведения и вывода видеоинформации на экран аппаратуры воспроизведения изображения.

ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫЕ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение может решить вышеупомянутые существующие проблемы и обеспечить: новый оксид р-типа, способный показывать отличное свойство, то есть, достаточную удельную электропроводность, производимый при относительно низкой температуре и в реальных условиях, позволяющий управлять удельной электропроводностью с помощью регулирования композиционного соотношения; производственную композицию оксида р-типа для получения оксида р-типа; способ получения оксида р-типа; полупроводниковое устройство, использующее оксид р-типа в активном слое; устройство отображения, включающее полупроводниковое устройство, аппаратуру воспроизведения изображения, использующую устройство отображения; и систему, включающую аппаратуру воспроизведения изображения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На фигуре 1 представлен схематичный структурный вид одного примерного диода.

На фигуре 2 представлен схематичный структурный вид одного примерного полевого транзистора верхнего контакта/нижнего затвора.

На фигуре 3 представлен схематичный структурный вид одного примерного полевого транзистора нижнего контакта/нижнего затвора.

На фигуре 4 представлен схематичный структурный вид одного примерного полевого транзистора верхнего контакта/верхнего затвора.

На фигуре 5 представлен схематичный структурный вид одного примерного полевого транзистора нижнего контакта/верхнего затвора.

На фигуре 6 представлен пояснительный вид аппаратуры воспроизведения изображения на экране.

На фигуре 7 представлен пояснительный вид одного устройства отображения настоящего изобретения.

На фигуре 8 представлен схематический структурный вид одного примерного относительного положения между органическим EL устройством и полевым транзистором в устройстве отображения, где стрелка указывает направление, в котором испускается свет.

На фигуре 9 представлен схематический структурный вид другого примерного относительного положения между органическим EL устройством и полевым транзистором в устройстве отображения, где стрелка указывает направление, в котором испускается свет.

На фигуре 10 представлен схематический структурный вид одного примерного органического EL устройства, где стрелка указывает направление, в котором испускается свет.

На фигуре 11 представлен пояснительный вид управляющей аппаратуры воспроизводящего устройства.

На фигуре 12 представлен пояснительный вид жидкокристаллического дисплея, где Y0 ... Ym-1 являются линиями данных, и X0 ...Xn-1 являются сканирующими линиями.

На фигуре 13 представлен пояснительный вид отображающего устройства фигуры 12.

На фигуре 14 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 1.

На фигуре 15 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 3.

На фигуре 16 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 7.

На фигуре 17 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 9.

На фигуре 18 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 12.

На фигуре 19 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 14.

На фигуре 20 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 15.

На фигуре 21 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 18.

На фигуре 22 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 24.

На фигуре 23 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 27.

На фигуре 24 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 30.

На фигуре 25 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 32.

На фигуре 26 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 35.

На фигуре 27 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 38.

На фигуре 28 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 40.

На фигуре 29 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 43.

На фигуре 30 иллюстрируется результат рентгеноструктурного анализа оксида р-типа согласно примеру 45.

На фигуре 31 иллюстрируется объемное удельное сопротивление оксидов р-типа (xMgO·yCu2O) согласно примерам от 1 до 11.

На фигуре 32 иллюстрируется объемное удельное сопротивление оксидов р-типа (xMgO·yCu2O) согласно примерам от 12 до 22.

На фигуре 33 иллюстрируется объемное удельное сопротивление оксидов р-типа (xMgO·yCu2O) согласно примерам от 23 до 34.

На фигуре 34 иллюстрируется объемное удельное сопротивление оксидов р-типа (xMgO·yCu2O) согласно примерам от 35 до 44.

На фигуре 35 иллюстрируются TV характеристики диода, полученного в примере 50.

На фигуре 36 представлена микрофотография части канала полевого транзистора, полученного в примере 52.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

(Оксид р-типа, производственная композиция оксида р-типа и способ получения оксида р-типа)

<Оксид р-типа>

Оксид р-типа настоящего изобретения является аморфным и представлен композиционной формулой: xAO·yCu2O в которой x - обозначает мольную долю AO, y - обозначает пропорцию молей Cu2O и удовлетворяют следующим условиям : 0≤x<100 и x+y=100, A является любым одним из Mg, Ca, Sr и Ba или смесью, содержащей, по меньшей мере, один элемент, выбранный из группы, состоящей из Mg, Ca, Sr и Ba.

Оксид р-типа может показывать удельную электропроводность р-типа, где дырки служат носителем, несмотря на аморфность оксида р-типа. Кроме того, оксид р-типа может быть получен с подходящими свойствами в зависимости от поставленной задачи путем непрерывного изменения его композиционного отношения (x, y), позволяющего управлять в широком диапазоне удельной электропроводностью оксида, что обусловлено его аморфной структурой.

Традиционно считалось, что у оксидов одновалентной Cu (или Ag) валентная зона, состоящая из гибридной орбитали Cu 3d и O 2p, имеет сильную орбитальную анизотропию и, таким образом, оксид должен быть кристаллическим для того, чтобы показывать удельную электропроводность р-типа. В этом смысле оксидный полупроводник n-типа очень отличается от оксидов вышеупомянутой одновалентной Cu (или Ag), потому что зона проводимости оксида металла с большой удельной массой n-типа состоит из изотропной s-орбитали. Однако авторы настоящего изобретения нашли, что оксид Cu может обладать удельной электропроводностью р-типа, несмотря на аморфность оксида. В составе композиции только SrCu2O2 и BaCu2O2 представлены в виде кристаллической фазы. Удельной электропроводностью этих кристаллов трудно управлять.

Таким образом, оксид р-типа настоящего изобретения может широко изменяться в композиции, которая отличается от оксида р-типа, содержащего кристаллы Cu. В частности, очень выгодно, что плотностью состояния d-p гибридного уровня и удельной электропроводностью можно управлять в широком диапазоне, потому что химическую разновидность и количество A (Mg, Са, Sr и/или Ва), который является противоионом Cu, можно свободно выбирать.

Кроме того, обычные Cu-содержащие оксиды, р-типа являются кристаллическими, в то время как оксид р-типа настоящего изобретения является аморфным. Поэтому, оксид р-типа настоящего изобретения имеет преимущество в том, что переменность в свойствах за счет неравной кристалличности не будет происходить, в соответствии с чем, однородная пленка настоящего изобретения может быть получена.

Следует отметить, что оксид р-типа в основном состоит из аморфного оксида, представленного следующей композиционной формулой: хАО·yC2O, в которой х- обозначает долю молей АО и у- обозначает долю молей Cu2O и удовлетворяет следующим условиям: 0≤х<100 и х+у=100, только небольшое количество мелких кристаллических частиц может присутствовать в оксиде р-типа, при условии, что они не будут оказывать почти никакого влияния на

полупроводниковые свойства. Фраза "только небольшое количество" означает, что имеющееся количество не приводит к перколяции тонких кристаллических частиц и составляет приблизительно 15% по объему или менее.

A - включает Mg, Ca, Sr и/или Ba. То есть, A - может быть любым одним из Mg, Ca, Sr и Ba, или смесью любых двух - четырех из Mg, Ca, Sr и Ba.

A - в оксиде р-типа может быть легирован, например, Rb или Cs.

Электрические свойства оксида р-типа зависят от химических разновидностей A и мольного отношения A к Cu (то есть, значений x и y). Оксидная пленка настоящего изобретения может применяться в различных полупроводниковых устройствах, но свойство, которое требуются для полупроводникового устройства (то есть, удельное сопротивление) обычно варьируется в зависимости от типа и свойства полупроводникового устройства. Соответственно, химические соединения A и мольное отношение A к Cu (то есть, значения x и y) могут быть соответственно отобраны в зависимости от намеченной цели, однако, когда объемное удельное сопротивление оксидной пленки составляет более чем 108 Ωcм, омический контакт не может легко сформироваться для соединения с электродом, который не может фактически быть целесообразным в некоторых случаях. Для того, чтобы объемное удельное сопротивление составляло 108 Ωсм или менее, в случае, когда композиционной формулой: xAO·yCu2O является xMgO·yCu2O, x- должен составлять предпочтительно менее чем 80. В случае, когда композиционной формулой: xAO·yCu2O является xCaO·yCu2O, x -должен составлять предпочтительно менее чем 85. В случае, когда композиционной формулой: xAO·yCu2O является xSrO·yCu2O, x -должен составлять предпочтительно менее чем 85. В случае, когда композиционной формулой: xAO·yCu2O является xBaO·yCu2O, x - должен составлять предпочтительно менее чем 75.

Форма оксида р-типа особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Например, оксид р-типа может быть в виде пленки или зерен (частицы).

Оксид р-типа пригоден в качестве активного слоя р-типа для полупроводникового устройства, такого, как диод p-n перехода, PIN фотодиод, полевой транзистор, светоизлучающее устройство и фотоэлектрический преобразователь.

Способ получения оксида р-типа является предпочтительно способом получения оксида р-типа настоящего изобретения с использованием оксидной производственной композиции р-типа настоящего изобретения, описанной ниже.

Другие способы получения оксида р-типа особенно не ограничены и могут соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Их примеры включают: способ напыления, способ импульсного лазерного осаждения (PLD), способ CVD и способ ALD.

<ПРОИЗВОДСТВЕННАЯ КОМПОЗИЦИЯ ОКСИДА Р-ТИПА>

Производственная композиция оксида р-типа содержит, по меньшей мере, растворитель, Cu-содержащее соединение и соединение, содержащее Mg, Ca, Sr и/или Ba; и по необходимости дополнительно может содержать другие компоненты.

Оксидная р-типа производственная композиция является композицией, используемой для получения оксида р-типа настоящего изобретения.

"Растворитель"

Растворитель особенно не ограничен и может быть соответственно отобран в зависимости от намеченной цели. Его примеры включают толуол, ксилол, 2-этилгексановую кислоту, ацетилацетон, этиленгликоль и 2-метоксиэтанол.

Растворители, такие как диэтиленгликоль и диметилформамид, могут использоваться для придания желаемых свойств, таких как вязкоупругость и диэлектрические свойства оксидной р-типа производственной композиции.

Растворители могут использоваться сами по себе или в комбинации.

Количество растворителя в оксидной р-типа производственной композиции особенно не ограничено и может быть соответственно отобрано в зависимости от намеченной цели.

"Cu-содержащее соединение"

Медь в оксиде р-типа является одновалентной, но Cu в Cu-содержащем соединении в этом не ограничена. Соединение, содержащее медь, может соответственно быть отобрано в зависимости от намеченной цели. Примеры такого соединения включают: органические карбоксилаты меди, такие как медь (II) неодеканоат; органические комплексы меди, такие как медь (II) фталоцианин и медь (I) фенилацетиленид; алкоксиды меди, такие как медь (II) диэтоксид; и неорганические соли меди, такие как медь(II) сульфат и медь (I) ацетат.

Среди них, в случае, когда оксидную р-типа производственную композицию получают в неполярных растворителях, органические карбоксилаты меди являются предпочтительными и медь (II) неодеканоат более предпочтительна в плане стабильности. В случае, когда р-типа оксидную производственную композицию получают в полярных растворителях, предпочтительны неорганические соли меди, и сульфат меди (II) более предпочтителен в плане растворимости.

Количество Cu-содержащего соединения, содержащегося в оксидной р-типа производственной композиции, особенно не ограничено и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели.

"Соединение, содержащее Mg, Ca, Sr и/или Ba"

Соединение, содержащее Mg, Ca, Sr и/или Ba, особенно не ограничено и может соответственно быть отобрано в зависимости от намеченной цели.

Их примеры включают карбоксилаты, органические комплексы металлов, алкоксиды металлов и неорганические соли, содержащие Mg Ca, Sr и/или Ba.

Среди них в случае, когда оксидную производственную композицию р-типа получают в неполярном растворителе, предпочтительны органические карбоксилаты; магний 2-этилгексаноат, кальций 2-этилгексаноат, стронций 2-этилгексаноат и барий 2-этилгексаноат более предпочтительны с точки зрения растворимости. В случае, когда р-типа оксидную производственную композицию получают в полярных растворителях, предпочтительны неорганические соли; нитрат магния, нитрат кальция, хлорид стронция, и хлорид бария более предпочтительны с точки зрения растворимости.

Оксидная р-типа производственная композиция настоящего изобретения пригодна в качестве исходного раствора, используемого для получения оксида р-типа, который обладает прекрасной удельной электропроводностью. Она характеризуется тем, что Cu в оксиде р-типа одновалентна, но Cu в Cu-содержащем соединении, включенном в оксидую производственную композицию р-типа, этим не ограничена и предпочтительно двухвалентная. Когда Cu в Cu-содержащем соединении двухвалентная, то Cu в оксидной р-типа производственной композиции также двухвалентная, следовательно, отношение числа атомов Cu к числу кислородных атомов в р-типа оксидной производственной композиции составляет 1:1. Однако, Cu в оксиде р-типа (xAO·yCu2O), полученном из этих составляющих, является одновалентной, поэтому отношение числа атомов Cu к числу атомов кислорода составляет 2:1 в оксиде р-типа. Оксидная р-типа производственная композиция имеет избыточное количество кислородных атомов относительно атомов Cu при производстве оксида р-типа. Такая оксидная р-типа производственная композиция приводит к получению оксида р-типа, у которого имеется большое количество кислорода, чтобы, тем самым, подавлять компенсацию носителей за счет кислородных дефектов. Поэтому, может быть получен оксид р-типа с высокой концентрацией дырок, который обладает прекрасной р-типа удельной электропроводностью.

В оксидной р-типа производственной композиции состав металлических элементов и соотношение растворителей в смеси может широко варьироваться и, следовательно, таким образом, можно их регулировать в зависимости от способа получения оксида р-типа и предполагаемого использования, описанных ниже.

"Способ получения оксида р-типа"

Способ получения оксида р-типа настоящего изобретения включает, по меньшей мере, стадию нанесения и стадию термической обработки, и, по мере необходимости, дополнительно включает другие стадии.

"Стадия нанесения"

Стадия нанесения особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели, при условии, что она представляет собой стадию нанесения композиции на подложку.

Композиция является оксидной р-типа производственной композицией настоящего изобретения.

Подложка особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Пример такового включает стеклянную подложку.

Способ нанесения композиции особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Например, могут применяться существующие способы, такие как способ нанесения покрытия центрифугированием, способ струйной печати, щелевой способ нанесения покрытия, способ нанесения покрытия с помощью печатающей форсунки, способ глубокой печати и микро-контактный способ печати. Среди них, способ нанесения покрытия центрифугированием является предпочтительным в случае, когда пленку, имеющую однородную толщину, требуется без труда получить на большой площади. Использование соответствующих условий печати и способов печати, таких как способ струйной печати и микро-контактный способ печати, позволяют выбрать состав для печати в желаемой форме без необходимости последующей стадии структурирования.

"Стадия термической обработки"

Стадия термической обработки особенно не ограничена и может соответственно быть выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что стадия термической обработки осуществляется после стадии нанесения, тем самым, способствуя высыханию растворителя, содержавшегося в композиции, разложению Cu-содержащего соединения, разложению соединения, содержащего Mg, Ca, Sr и/или Ba, и получению оксида р-типа.

В стадии термической обработки сушка растворителя, содержащегося в композиции (в дальнейшем может называться как "стадия сушки"), предпочтительно выполнена при различной температуре: от разложения Cu-содержащего соединения, от разложения соединения, содержащего Mg, Ca, Sr и/или Ba, и от получения оксида р-типа (в дальнейшем может называться как "стадия разложения и получения"). Таким образом, предпочтительно, чтобы температуру после сушки растворителя повышали, и затем разлагали Cu-содержащее соединение, разлагали соединение, содержащее Mg, Ca, Sr и/или Ba, и получали оксид р-типа.

Температура стадии сушки особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от содержащегося растворителя. Она составляет, например, от 80°C до 180°C. Может эффективно применяться вакуумная печь для понижения температуры стадии сушки.

Период стадии сушки особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Он составляет, например, от 10 минут до 1 часа.

Температура стадии разложения и получения особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Она составляет, например, от 200°C до 400°C.

Период стадии разложения и получения особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Он составляет, например, от 1 часа до 5 часов.

В стадии термической обработки стадия разложения и получения может быть выполнена одновременно или может быть разделена на несколько стадий.

Способ проведения стадии термической обработки особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Например, подложка может быть нагрета.

Атмосфера, в которой проводится стадия термической обработки особенно не ограничена, и может быть соответственно выбрана в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно это кислородная атмосфера. Проведение термической обработки в условиях кислородной атмосферы позволяет быстро проводить удаление продукта разложения из системы и позволяет понизить количество дефектов в полученном оксиде р-типа.

На стадии термической обработки композицию, которая была высушена, подвергают действию ультрафиолетового излучения, имеющего длину волны 400 нм или менее, что является эффективным средством для активизации реакций в стадии разложения и получения. Проведение воздействия ультрафиолетового излучения, имеющего длину волны 400 нм или менее, обеспечивает более эффективное получение оксида р-типа, потому что ультрафиолетовое излучение разрушает химическую связь между органическими веществами, содержащимися в композиции и, тем самым, способствует разложению органического вещества.

Воздействие ультрафиолетового излучения, имеющего длину волны 400 нм или менее, особенно не ограничено и может соответственно быть выбранным в зависимости от намеченной цели. Пример такового включает воздействие ультрафиолетового излучения эксимерной лампы, имеющего длину волны излучения 222 нм.

Вместо или в дополнение к ультрафиолетовому излучению может быть предпочтительно выполнена обработка озоном. Получение оксида активизируется при обработке озоном композиции, которая была высушена.

В способе получения оксида р-типа настоящего изобретения, оксид р-типа получают посредством процесса, осуществляемого в среде растворителя. Поэтому оксид р-типа может быть получен легче, в больших количествах и с меньшими затратами, чем оксид р-типа, полученный с помощью вакуумного процесса.

Кроме того, с помощью способа получения оксида р-типа настоящего изобретения можно получать оксид р-типа, который обладает прекрасной удельной электропроводностью р-типа. В способе получения оксида р-типа настоящего изобретения композиция, используемая для этого, предпочтительно содержит Cu-содержащее соединение, в котором медь двухвалентна. В этом случае, медь в композиции является двухвалентной и отношение числа атомов Cu к числу кислородных атомов в композиции, поэтому составляет 1:1.

Однако Cu в оксиде р-типа, полученном из композиции, является одновалентной, таким образом и отношение числа атомов Cu к числу кислородных атомов в оксиде р-типа составляет 2:1. Композиция имеет избыток кислородных атомов относительно атомов Cu при получении оксида р-типа. Такая композиция приводит к оксиду р-типа, у которого имеется большое количество кислорода, чтобы, таким образом, подавлять возникновение электронов за счет кислородного дефекта. Поэтому можно получать оксид р-типа с высокой концентрацией дырок, который обладает прекрасной удельной электропроводностью р-типа.

"Полупроводниковое устройство"

Полупроводниковое устройство настоящего изобретения включает, по меньшей мере, активный слой, и при необходимости дополнительно включает другие элементы.

"Активный слой"

Активный слой особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели, при условии, что он содержит оксид р-типа настоящего изобретения.

Упомянутый выше, оксид р-типа настоящего изобретения соответственно содержится в активном слое полупроводникового устройства, поскольку он может обеспечивать желаемые свойства в зависимости от поставленной цели посредством регулирования его состава. Таким образом, когда оксид р-типа, имеющий оптимизированные свойства, находится в активном слое, то полупроводниковое устройство улучшает свои соответствующие показатели.

Форма, структура и размер активного слоя особенно не ограничены и могут быть соответственно выбраны в зависимости от намеченной цели. Полупроводниковое устройство включает диод, полевой транзистор, светоизлучающее устройство и фотоэлектрический преобразователь.

"Диод"

Диод особенно не ограничен и может быть соответственно выбран в зависимости от намеченной цели. Например, может использоваться диод, включающий первый электрод, второй электрод и активный слой, сформированный между первым электродом и вторым электродом.

Примеры диода включают диод на основе p-n перехода и PIN фотодиод.

Есть много известных материалов, имеющих высокий коэффициент пропускания видимого света, среди оксидных n-типа полупроводников. Оксид р-типа настоящего изобретения может также пропускать видимый свет, благодаря его широкой запрещенной зоне. Таким образом, оксид р-типа настоящего изобретения может привести к прозрачному диоду, диоду на основе р-n перехода.

Р-n переход диода включает, по меньшей мере, активный слой, и, если необходимо, дополнительно включает другие элементы, такие как анод (положительный электрод) и катод (отрицательный электрод).

"Активный слой"

Активный слой включает, по меньшей мере, полупроводниковый слой р-типа и полупроводниковый слой n-типа, и, если необходимо, дополнительно включает другие элементы.

Полупроводниковый слой р-типа находится в контакте с полупроводниковым слоем n-типа.

"Полупроводниковый слой р-типа"

Полупроводниковый слой р-типа особенно не ограничен и может соответственно быть выбран в зависимости от намеченной цели при условии, что он содержит оксид р-типа настоящего изобретения.

Композиция и условия производства оксида р-типа предпочтительно выбираются таким образом, чтобы можно было получить такие концентрацию и подвижность носителей, которые могли бы служить в качестве активного слоя.

Средняя толщина p-типа полупроводникового слоя особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно составляет от 50 нм до 2000 нм.

"N-типа полупроводниковый слой"

Материал n-типа полупроводникового слоя особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно является прозрачным оксидным полупроводником n-типа.

Прозрачный оксидный полупроводник n-типа особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают ZnO и IGZO (In·Ga·Zn·O).

В случае, когда используется прозрачный оксидный полупроводник n-типа, оксид р-типа настоящего изобретения может также пропускать видимый свет, благодаря его широкой запрещенной зоне, и, таким образом, может быть получен прозрачный активный слой.

Способ получения полупроводникового слоя n-типа особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают вакуумный процесс, такой как способ напыления, способ импульсного лазерного осаждения (PLD), способ CVD и способ ALD, способ нанесения покрытия окунанием, способ печати, такой как способ струйной печати, способ наноимпритинга.

Средняя толщина полупроводникового слоя n-типа особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели, но предпочтительно составляет от 50 нм до 2000 нм.

Когда полупроводниковый слой р-типа и полупроводниковый слой n-типа оба состоят из кристаллического материала, то следующие отказы в работе имеют тенденцию происходить из-за того, что хорошие кристаллы не могут быть получены из-за несоответствия кристаллических решеток при ламинировании вышеупомянутых полупроводниковых слоев и, таким образом, нельзя получить полупроводниковое устройство с отличными показателями. Для того чтобы избежать отказа в работе, материалы, кристаллические решетки которых согласуются между собой, должны быть подобраны, что ограничивает тип используемых материалов.

С другой стороны, использование оксида р-типа настоящего изобретения для полупроводникового слоя р-типа, тем самым, предотвращает упомянутый выше отказ, несмотря на то, что полупроводниковый слой n-типа является кристаллическим. Соответственно, можно сформировать хорошую поверхность раздела областей p-n перехода. Оксид р-типа настоящего изобретения позволяет использовать широкий спектр полупроводниковых материалов n-типа для применения в диоде, чтобы достичь отличных показателей устройства.

"Анод (положительный электрод)"

Анод находится в контакте с полупроводниковым слоем р-типа.

Материал анода особенно не ограничен и может быть соответственно отобран в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают металлы, такие как Mo, Al, Au, Ag и Cu, и их сплавы; прозрачные электропроводящие оксиды, такие как ITO и ATO; органические проводники электричества, такие как полиэтилендиокситиофен (PEDOT) и полианилин (PANI).

Форма, структура и размер анода особенно не ограничены и могут соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели.

Анод предусмотрен для того, чтобы был контакт с p-типа полупроводниковым слоем, и тогда между ними предпочтительно формируется омический контакт.

Способ изготовления анода особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают (i) способ, в котором пленка формируется, например, способом напыления или способом нанесения покрытия погружением с последующим структурированием пленки способом фотолитографии; и (ii) способ, в котором пленка, имеющая желаемую форму, непосредственно формируется способами печати, такими как способ струйной печати, способ наноимпринтинга и способ глубокой печати.

"Катод (отрицательный электрод)"

Материал катода особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Например, материал катода может быть тем же самым, как тот, что упомянут для анода.

Форма, структура и размер катода особенно не ограничены и могут соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели.

Катод предусмотрен для того, чтобы был контакт с n-типа полупроводниковым слоем, и тогда между ними предпочтительно формируется омический контакт.

Способ изготовления катода особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Например, способ может быть тем же самым, как тот, что указан выше для анода.

"Способ получения диодного p-n перехода "

Один примерный способ получения диодного p-n перехода показан на фигуре 1 и будет далее объяснен.

Во-первых, катод 2 наносится на подложку 1.

Форма, структура и размер подложки особенно не ограничены и могут соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели.

Материал подложки особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели.

Примеры подложки включают стеклянную подложку и пластиковую подложку.

Стеклянная подложка особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают подложку бесщелочного стекла и подложку кварцевого стекла.

Пластиковая подложка особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают: поликарбонатную (PC) подложку, полиамидную (PI) подложку, полиэтилентетрефталатную (PET) подложку и полиэтиленнафталатную (PEN) подложку.

Причем, подложка предпочтительно предварительно обрабатывается путем промывки с использованием кислородной плазмы, Уф с озоном и УФ излучения с точки зрения очистки поверхности и улучшения адгезивности поверхности.

Затем, полупроводниковый слой n-типа 3 наносится на катод 2.

Затем, полупроводниковый слой р-типа 4 наносится на полупроводниковый слой n-типа 3.

Затем, анод 5 наносится на полупроводниковый слой р-типа 4.

Как описано выше, диод 6 произведен на основе p-n перехода.

"Полевой транзистор"

Полевой транзистор содержит, по меньшей мере, электрод затвора, электрод истока, электрод стока, активный слой и изолирующий слой, и по мере необходимости дополнительно содержит другие элементы.

"Электрод затвора"

Электрод затвора особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели, при условии, что является электродом для приложения напряжения на затвор.

Материал электрода затвора особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают металлы, такие как Mo, Al, Au, Ag, Cu, и их сплавы; прозрачные электропроводящие оксиды, такие как ITO и ATO; органические проводники электрического тока, такие как полиэтилендиокситиофен (PEDOT) и полианилин (PANI).

Способ изготовления электрода затвора особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают (i) способ, в котором пленка формируется, например, способом напыления или способом нанесения покрытия погружением с последующим структурированием пленки способом фотолитографии; и (ii) способ в котором пленка, имеющая желаемую форму, непосредственно формируется способами печати, такими как способ струйной печати, способ наноимпринтинга и способ глубокой печати.

Средняя толщина электрода затвора особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Она предпочтительно составляет от 20 нм до 1 мкм более предпочтительно от 50 нм до 300 нм.

"Электрод истока и электрод стока"

Электрод истока или электрод стока особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели, при условии, что он представляет электрод для отвода электрического тока от полевого транзистора.

Материал электрода истока или электрода стока особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают материалы, которые являются теми же самыми, как описано выше для электрода затвора.

Высокое сопротивление контакта между активным слоем и электродом истока или активным слоем и электродом стока приводит к ухудшению свойств транзистора. Для того чтобы избежать этой проблемы, материалы, которые приводят к более низкому контактному сопротивлению, предпочтительно выбирают в качестве электрода истока и электрода стока. В частности, предпочтительно выбирают материалы, которые имеют более высокую работу выхода, чем у оксида р-типа настоящего изобретения, содержащегося в активном слое.

Способ изготовления электрода истока и электрода стока особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Например, способ может быть таким же, как тот, который указан выше для электрода затвора.

Средняя толщина электрода истока или электрода стока особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Она предпочтительно составляет от 20 нм до 1 мкм, более предпочтительно от 50 нм до 300 нм.

"Активный слой"

Активный слой содержит оксид р-типа настоящего изобретения.

Активный слой формируется между электродом истока и электродом стока. Фраза "между электродом истока и электродом стока", используемая в настоящем документе, означает положение, в котором активный слой может вынуждать полевой транзистор работать в сотрудничестве с электродом истока и электродом стока. До тех пор, пока активный слой находится в таком положении, положение активного слоя особенно не ограничено и может быть соответственно выбрано в зависимости от намеченной цели.

Композиция и условия получения оксида р-типа предпочтительно выбираются так, чтобы можно было получить слой с такой концентрацией и такой подвижностью носителей, которые необходимы для того, чтобы служить в качестве активного слоя.

Средняя толщина активного слоя особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Она предпочтительно составляет от 5 нм до 1 мкм, более предпочтительно от 10 нм до 300 нм.

"Изолирующий слой затвора"

Изолирующий слой затвора особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели, при условии, что он является изолирующим слоем, сформированным между электродом затвора и активным слоем.

Материал изолирующего слоя затвора особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают материалы, широко используемые в промышленном производстве, такие как SiO2 и SiNx, в высшей степени диэлектрические материалы, такие как La2O3 и HfO2 и органические материалы, такие как полиамид (PI) и фторированные смолы.

Способ изготовления изолирующего слоя затвора особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают способ вакуумного формирования пленки, такой как способ распыления, способ химического осаждения из паровой фазы (CVD), способ молекулярного осаждения пленок (ALD), способ нанесения покрытия центрифугированием, способ нанесения покрытия штампованием и способ печати, такой как способ струйной печати.

Средняя толщина перехода изолирующего слоя особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Она предпочтительно составляет от 50 нм до 3 мкм, более предпочтительно от 100 нм до 1 мкм.

Структура полевого транзистора особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают структуру типа верхнего контакта/нижнего затвора (фиг. 2), структура типа нижнего контакта/нижнего затвора (фиг. 3), структура типа верхнего контакта/верхнего затвора (фиг.4) и структура типа нижнего контакта/верхнего затвора (фиг. 5).

На фигуре от 2 до 5, ссылочная позиция 21 обозначает подложку, 22 обозначает активный слой, 23 обозначает электрод истока, 24 обозначает электрод стока, 25 обозначает изолирующий слой затвора и 26 обозначает электрод затвора.

Полевой транзистор применим для использования в устройстве отображения, описанном ниже, но этим не ограничивается.

Например, полевой транзистор может использоваться для карты IC (карта ключ) или ID (карта удостоверения личности).

Полевой транзистор использует оксид р-типа настоящего изобретения в активном слое, который позволяет композиции оксида р-типа регулироваться в широких пределах. Это приводит к активному слою, который имеет предпочтительные свойства и, таким образом, улучшает свойства транзистора.

Кроме того, активный слой является очень однородным, поскольку находится в аморфном состоянии, что снижает неравномерность свойств между отдельными транзисторами.

"Способ изготовления полевого транзистора"

Далее будет объяснен один примерный способ изготовления полевого транзистора.

Во-первых, электрод затвора наносится на подложку.

Форма, структура и размер подложки особенно не ограничены и могут соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели.

Материал подложки особенно не ограничен и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели.

Примеры подложки включают стеклянную подложку и пластиковую подложку.

Стеклянная подложка особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают подложку бесщелочного стекла и подложку кварцевого стекла.

Пластиковая подложка особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели. Примеры таковой включают: поликарбонатную (PC) подложку, полиамидную (PI) подложку, полиэтилентетрефталатную (PET) подложку и полиэтиленнафталатную (PEN) подложку.

Причем, с точки зрения очистки поверхности и улучшения адгезивности поверхности, подложка предпочтительно предварительно обрабатывается посредством промывки с использованием кислородной плазмы, озона с Уф и УФ излучения.

Затем, изолирующий слой затвора наносится на поверхность электрода затвора.

Затем, активный слой, содержащий оксид р-типа, который представляет собой область канала, наносится на поверхность изолирующего слоя затвора.

Затем, электрод истока и электрод стока наносятся на поверхность изолирующего слоя затвора таким образом, чтобы электрод истока и электрод стока были отделены друг от друга активным слоем.

Так же, как описано выше, изготавливают полевой транзистор. В этом способе полевой транзистор типа верхний контакт/нижний затвор изготавливается, например, как показано на фигуре 2.

Полупроводниковое устройство содержит оксид р-типа настоящего изобретения в активном слое. В зависимости от намеченной цели (удельная электропроводность) можно достигнуть желаемых свойств оксида р-типа путем регулирования его композиции. То есть, когда оксид р-типа, имеющий оптимизированные свойства, находится в активном слое, у полупроводникового устройства могут улучшаться соответствующие свойства.

Полевой транзистор, как полупроводниковое устройство настоящего изобретения, может привести к TFT, имеющему превосходные показатели.

Кроме того, активный слой имеет высокую степень однородности благодаря своей аморфности, которая уменьшает неравномерность свойств между отдельными транзисторами.

"Устройство отображения"

Устройство отображения содержит, по меньшей мере, устройство управления светом и управляющую схему, посредством которой приводится в действие устройство управления светом и, если в этом есть необходимость, дополнительно могут быть включены другие элементы.

"Устройство управления светом"

Устройство управления светом особенно не ограничено при условии, что оно представляет устройство, которое управляет выходом света на основе сигнала синхронизации телевизионного передатчика, и его можно соответствующим образом выбрать в зависимости от поставленной цели. Примеры устройства управления светом включают органические электролюминесцентные (EL) устройства, электрохромные (EC) устройства, жидкокристаллические устройства, электрофорезные устройства и устройства на основе технологии электросмачивания.

"Управляющая схема"

Управляющая схема особенно не ограничена, при условии, что у нее имеется полупроводниковое устройство настоящего изобретения, и ее можно соответствующим образом выбрать в зависимости от поставленной цели.

"Другие элементы"

Другие элементы особенно не ограничены и могут быть соответствующим образом выбраны в зависимости от поставленной цели.

Устройство отображения настоящего изобретения имеет полупроводниковое устройство (например, полевой транзистор), которое уменьшает неравномерность между устройствами. Кроме того, устройство отображения может управлять ведущим транзистором при постоянном напряжении затвора, даже если устройство отображения подвергается воздействию зависимого от времени изменения, которое позволяет использовать устройство в течение длительного времени.

"Аппаратура воспроизведения изображения на экране"

Аппаратура воспроизведения изображения на экране настоящего изобретения включает, по меньшей мере, множество устройств отображения, множество проводок, аппаратуру управления дисплеями и, если необходимо, дополнительно может включать другие элементы.

"Устройство отображения"

Устройство отображения особенно не ограничено и может соответственно быть выбрано в зависимости от намеченной цели, при условии, что оно является устройством отображения настоящего изобретения, скомбинированное в матричной форме.

"Проводка"

Проводка особенно не ограничена и может соответственно быть выбрана в зависимости от намеченной цели, при условии, что она может индивидуально подводить напряжение затвора и сигнал видеоинформации к каждому полевому транзистору в устройстве отображения.

"Аппаратура управления отображением"

Аппаратура управления отображением особенно не ограничена и может соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели, при условии, что она может индивидуально управлять напряжением затвора и напряжением сигнала в каждом полевом транзисторе через множество проводок на основе данных изображения.

"Другие элементы"

Другие элементы особенно не ограничены и могут соответственно выбираться в зависимости от намеченной цели.

Аппаратура воспроизведения изображения на экране настоящего изобретения может стабильно работать в течение долгого времени, потому что она включает в себя устройство отображения настоящего изобретения.

Аппаратура воспроизведения изображения на экране настоящего изобретения может использоваться в качестве блока индикаторов в портативной информационной аппаратуре, такой как сотовые телефоны, портативные плееры, портативные видеоплееры, электронные книги и PDA (Личный Цифровой Помощник), и в устройствах воспроизведения изображения, таких как фотокамеры и видеокамеры. Она может также использоваться в качестве различных информационных устройств отображения в мобильных системах, таких как автомобили, самолеты, поезда и корабли. Кроме того, она может использоваться в качестве различных информационных устройств индикации в измерительной аппаратуре, анализирующих приборах, медицинских устройствах и в средствах рекламы.

"Система"

Система настоящего изобретения включает, по меньшей мере, аппаратуру воспроизведения изображения настоящего изобретения и аппаратуру генерации данных изображения.

Аппаратура генерации данных изображения производит данные изображения, основанные на информации об изображении, которое будет показано, и выводит видеоинформацию на аппаратуру воспроизведения изображения. Система настоящего изобретения обеспечивает видеоинформацию для отображения с высоким разрешением, поскольку система включает в себя аппаратуру воспроизведения изображения.

Далее будет объяснена аппаратура воспроизведения изображения настоящего изобретения.

Аппаратура воспроизведения изображения настоящего изобретения может быть описана в пунктах [0059] и [0060], и показана на фигурах 2 и 3 патентного документа JP-A No. 2010-074148.

В дальнейшем в этом документе один примерный вариант осуществления настоящего изобретения будет объяснен со ссылкой на прилагаемые фигуры.

На фигуре 6 показан пояснительный вид дисплея, в котором устройства отображения расположены в виде матрицы.

Дисплей имеет n- линий сканирования (X0, X1, X2, X3, …, Xn-2, Xn-1), которые расположены на равном расстоянии вдоль направления оси X, m- шин передачи данных (Y0, Y1, Y2, Y3, …, Ym-1), которые расположены на равном расстоянии вдоль направления оси Y, и m- линии подвода питания (Y0i, Y1i, Y2i, Y3i, …, Ym-1i), которые расположены на равном расстоянии вдоль направления оси Y, как показано на фигуре 6.

Соответственно, дисплейное устройство 302 может быть идентифицировано путем анализа номера линии и номера шины данных.

Фигура 7 представляет собой схематический структурный вид одного примерного устройства отображения настоящего изобретения.

Устройство отображения включает органическое EL (электролюминесцентное) устройство 350 и управляющую схему 320, которая позволяет органическому EL устройству 350 излучать свет, как показано с помощью примера на фигуре 7. Таким образом, дисплей 310 является так называемой активной матрицей органического электролюминесцентного дисплея. Дисплей 310 является 81,28-см (32-дюйма) цветным дисплеем. Причем, размер дисплея 310 этим не ограничивается.

Управляющая схема 320, показанная на фигуре 7, будет объяснена.

Управляющая схема 320 включает два полевых транзистора 10, и 20, и конденсатор 30.

Полевой транзистор 10 служит в качестве переключающего устройства. Электрод затвора G полевого транзистора 10 соединен с предопределенной сканирующей линией, и электрод истока S полевого транзистора 10 соединен с предопределенной шиной передачи данных. Электрод стока D полевого транзистора 10 соединен с одной контактной клеммой конденсатора 30.

Полевой транзистор 20 подает ток питания к органическому EL устройству 350. Электрод затвора G полевого транзистора 20 соединен с электродом стока D полевого транзистора 10. Электрод стока D полевого транзистора 20 соединен с положительным электродом органического EL устройства 350. Электрод истока S полевого транзистора 20 соединен с предопределенной линией питания.

Конденсатор 30 хранит энергетический заряд полевого транзистора 10, то есть данные. Другая клемма конденсатора 30 соединена с предопределенной текущей линией питания.

Соответственно, когда полевой транзистор 10 включен, данные изображения хранятся в конденсаторе 30 через линию Y2. Даже после того, как полевой транзистор l0 выключен, полевой транзистор 20, который установлен в положение "ВКЛ" позволяет органическому EL устройству 350 быть в рабочем состоянии.

Фигура 8 иллюстрирует одно примерное позиционное соотношение между органическим EL устройством 350 и полевым транзистором 20, выступающее в качестве управляющей схемы в устройстве отображения 302. На этой фигуре органическое EL устройство 350 расположено со стороны полевого транзистора 20 на той же самой основе. Кроме того, полевой транзистор и конденсатор (не показан) также расположены на той же самой основе.

Обеспечение защитного слоя поверх активного слоя 22 является применимым, но не показано на фигуре 8. Например, SiO2, SiNx, AI2O3 или фторполимеры могут соответствующим образом использоваться как материал защитного слоя.

Как вариант, органическое EL устройство 350 может быть расположено сверх полевого транзистора 20, как показано на фигуре 9. В этом случае, электрод затвора 26 должен быть прозрачным и, поэтому прозрачные электропроводящие оксиды используются в качестве материала электрода затвора 26, например, ITO, In2O3, SnO2, ZnO, Ga-содержащий ZnO, Al-содержащий ZnO и Sb-содержащий SnO2. В частности, номер позиции 360 обозначает межслойную изолирующую пленку (выравнивающая пленка). Материал межслойной изолирующей пленки включает смолы, такие как полиамидные смолы и акрилатные смолы.

Фигура 10 представляет схему одного примерного органического EL устройства.

На фигуре 10 органическое EL устройство 350 включает отрицательный электрод 312, положительный электрод 314 и органический EL тонкопленочный слой 340.

Материал отрицательного электрода 312 особенно не ограничен и может быть соответственно выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают алюминий (Al), сплав магний (Mg)-серебро (Ag), сплав алюминий (Al)-литий (Li) и ITO (оксид индия и олова). Следует отметить, что сплав магний (Mg)-серебро (Ag) приводит к электроду с высокой отражающей способностью, когда сплав Mg-Ag является достаточно толстым.

Между тем, Mg·Ag сплав приводит к полупрозрачному электроду, когда Mg·Ag сплав очень тонкий (приблизительно менее чем 20 нм). На этой фигуре, свет выходит со стороны положительного электрода, но свет может выходить и со стороны отрицательного электрода, когда отрицательный электрод прозрачный или полупрозрачный.

Материал положительного электрода 314 особенно не ограничен и соответственно может быть выбран в зависимости от намеченной цели. Примеры такового включают ITO (индий-олово оксид), IZO(индий-цинк оксид) и сплав серебро (Ag)-неодим (Nd). Следует отметить, что сплав серебра приводит к электроду с высокой отражательной способностью, который является пригодным, когда свет выходит со стороны отрицательного электрода.

Органический EL тонкопленочный слой 340 включает слой переноса электронов 342, светоизлучающий слой 344, слой переноса дырок 346. Слой переноса электронов 342 соединен с отрицательным электродом 312, слой дырочного переноса 346 соединен с положительным электродом 314. Когда приложено заданное напряжение между положительным электродом 314 и отрицательным электродом 312, светоизлучающий слой 344 излучает свет.

Слой переноса электронов 342 и светоизлучающий слой 344 вместе могут быть в виде одного слоя. Слой инжекции электронов может быть обеспечен между слоем переноса электронов 342 и отрицательным электродом 312, и слой инжекции дырок может быть далее обеспечен между слоем дырочного переноса 346 и положительным электродом 314.

Так называемый тип "нижней эмиссии" органического EL устройства, в котором свет выходит со стороны подложки, был описан, но тип "верхней эмиссии" органического EL устройства, в котором свет выходит со стороны противоположной подложке, также может использоваться.

Фигура 11 представляет схематический структурный вид другого примерного устройства воспроизведения изображения настоящего изобретения.

На фигуре 11, аппаратура воспроизведения изображения включает множество устройств отображения 302, проводок (линии сканирования, шины переноса данных и линии подвода питания), и аппаратуру управления дисплеем 400.

Аппаратура управления дисплеем 400 включает устройство обработки данных изображения 402 и шину переноса данных управляющей схемы 406.

Устройство обработки данных изображения 402 определяет яркость каждого из множества устройств отображения 302 на дисплее на основе сигнала, выводимого из схемы вывода видео.

Линия сканирования управляющей схемы 404 индивидуально подает напряжение на n сканирующих линий в ответ на команду от устройства обработки данных изображения 402.

Шина передачи данных управляющей схемы 406 индивидуально подает напряжение на m шин передачи данных в ответ на команду от устройства обработки данных изображения 402.

Вариант осуществления в случае, когда устройство управления светом является органическим EL устройством, было описано, но этим не ограничивается. Например, устройство управления светом может быть электрохромным устройством.

В этом случае, дисплей является электрохромным дисплеем.

Кроме того, устройство управления светом может быть жидкокристаллическим устройством, в этом случае воспроизводящее устройство является жидкокристаллическим воспроизводящим устройством, и не требуется использовать никакую линию электропитания для воспроизводящего устройства 302′, что показано на фигуре 12. Как показано на фигуре 13, управляющая схема 320′ может быть основана на полевом транзисторе 40, который соответствует полевым транзисторам 10 и 20. В полевом транзисторе 40, электрод затвора G соединен с заданной сканирующей линией, электрод истока S соединен с заданной шиной передачи данных. Электрод стока D соединен с конденсатором 361 и пиксельным электродом жидкокристаллического устройства 370.

Устройство управления светом может быть электрофорезным устройством, органическим EL устройством или электросмачиваемым устройством (устройство на основе технологии электросмачивания).

Вариант осуществления в случае, когда система настоящего изобретения представляет собой телевизионную аппаратуру, было описано, но этим не ограничивается. Система может быть любой системой, которая имеет аппаратуру, воспроизводящую изображение на экране, как устройство, которое воспроизводит изображение на экране и информирует. Например, система может быть компьютерной системой, в которой компьютер, включая персональный компьютер, соединен с аппаратурой воспроизводящей изображение на экране.

Система настоящего изобретения может стабильно работать в течение длительного времени, потому что она включает аппаратуру воспроизведения изображения настоящего изобретения.

Примеры

Далее будут объяснены примеры настоящего изобретения, но эти примеры не должны рассматриваться, как ограничение области применения настоящего изобретения.

«Примеры с 1 до 11»

«Получение xMgO·yCu2O оксидного полупроводника (аморфного)»

Раствор 2-этилгексаноата магния (3,0% по массе) в толуоле смешивали с раствором неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле, после чего разбавляли толуолом с целью получения чернил для xMgO·yCu2O оксидного полупроводника. Отношение раствора 2-этилгексаноата магния (3,0% по массе) в толуоле к раствору неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле устанавливали так, чтобы молярное отношение Mg к Cu в смешанном растворе было бы x:2y.

Затем, чернила для xMgO·yCu2O оксидного полупроводника центрифугированием наносили на стеклянную подложку, высушивали в течение 1 часа при температуре 120°C, и прокаливали в течение 3 часов при температуре 250°C, в тоже время облучая с помощью эксимерной лампы (длина волны: 222 нм) в потоке кислорода для формирования пленки состава xMgO·yCu2O.

В таблице 1 ниже приведены значения каждого включенного количества раствора 2-этилгексаноата магния (3,0% по массе) в толуоле и раствора неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле, а также значения "x" и "y", и толщины полученного xMgO·yCu2O оксидного полупроводника.

Таблица 1
Х У Раствор 2-этилгексаноата магния (3,0% по масс) в толуоле Раствор неодеканоата меди (8,28% по масс) в толуоле Толщина Объемное удельное сопротивление
Включенное количество [мл] Количество Mg во включенном количестве [мол] Включенное количество [мл] Количество Cu во включенном количестве [мол] [нм] [Ωсм]
Пр.1 9 91 0,0086 1,0Е-05 0,154 2,0Е-04 65,2 8,48Е-01
Пр.2 23 77 0,0259 3,0Е-05 0,154 2,0Е-04 80,2 4,74Е+00
Пр.3 29 71 0,0345 4,0Е-05 0,154 2,0Е-04 74,0 3,11Е+01
Пр.4 38 62 0,0517 6,0Е-05 0,154 2,0Е-04 89,3 2,15Е+02
Пр.5 41 59 0,0603 7,0Е-05 0,154 2,0Е-04 102,3 2,86Е+03
Пр.6 44 56 0,0690 8,0Е-05 0,154 2,0Е-04 100,0 1,08Е+04
Пр.7 50 50 0,0862 1,0Е-04 0,154 2,0Е-04 83,7 1,31Е+05
Пр.8 60 40 0,129 1,5Е-04 0,154 2,0Е-04 73,8 1,40Е+06
Пр.9 67 33 0,173 2,0Е-04 0,154 2,0Е-04 80,4 8,25Е+06
Пр.10 80 20 0,345 4,0Е-04 0,154 2,0Е-04 106,4 3,56Е+09
Пр.11 90 10 0,776 9,0Е-04 0,154 2,0Е-04 109,2 6,74Е+10

В приведенной выше таблице E обозначает "десятичный порядок чисел". Например, "1,0E-05" означает "0,00001", и "1,0E+02" означает "100".

(Примеры с 12 по 22)

«Получение xCaO∙yCu2O оксидного полупроводника (аморфного)»

Раствор 2-этилгексаноата кальция (5,0% по массе) в уайт-спирите смешивали с раствором неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле, после чего разбавляли толуолом с целью получения чернил для xCaO∙yCu2O оксидного полупроводника. Отношение раствора 2-этилгексаноата кальция (5,0% по массе) в уайт-спирите к раствору неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле устанавливали так, чтобы молярное отношение Са к Cu в смешанном растворе было бы x:2y.

Затем, чернила для xCaO∙yCu2O оксидного полупроводника с помощью центрифугирования наносили на стеклянную подложку, высушивали в течение 1 часа при температуре 120°C, и прокаливали в течение 3 часов при температуре 250°C, в то же время облучая с помощью эксимерной лампы (длина волны: 222 нм) в потоке кислорода для формирования пленки состава xCaO∙yCu2O.

В таблице 2 ниже приведены значения каждого включенного количества раствора 2-этилгексаноата кальция (5,0% по массе) в уайт-спирите и раствора неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле, а также значения "x" и "y", и толщина полученного xCaO∙yCu2O оксидного полупроводника.

Таблица 2
Х У Раствор 2-этилгексаноата кальция (5,0% по масс) в уайт-спирите Раствор неодеканоата меди (8,28% по масс) в толуоле Толщина Объемное удельное сопротивление
Включенное количество [мл] Количество Са во включенном количестве [мол] Включенное количество [мл] Количество Cu во включенном количестве [мол] [нм] [Ωсм]
Пр.12 9 91 0,0080 1,0Е-05 0,154 2,0Е-04 63,7 7,35Е+00
Пр.13 17 83 0,0160 2,0Е-05 0,154 2,0Е-04 66,0 7,93Е+00
Пр.14 31 69 0,0365 4,6Е-05 0,154 2,0Е-04 66,9 1,77Е+01
Пр.15 50 50 0,0802 1,0Е-04 0,154 2,0Е-04 75,0 1,74Е+02
Пр.16 55 45 0,0962 1,2Е-04 0,154 2,0Е-04 90,0 5,81Е+03
Пр.17 62 38 0,128 1,6Е-04 0,154 2,0Е-04 88,1 1,11Е+05
Пр.18 67 33 0,160 2,0Е-04 0,154 2,0Е-04 108,8 1,22Е+04
Пр.19 71 29 0,192 2,4Е-04 0,154 2,0Е-04 80,0 4,08Е+05
Пр.20 75 25 0,240 3,0Е-04 0,154 2,0Е-04 88,8 3,22Е+07
Пр.21 85 15 0,454 5,7Е-04 0,154 2,0Е-04 73,3 4,61Е+09
Пр.22 90 10 0,721 9,0Е-04 0,154 2,0Е-04 66,0 9,18Е+09

В вышеупомянутой таблице E обозначает "десятичный порядок чисел". Например, "1,0E-05" означает "0,00001", и "1,0E+02" означает "100".

(Примеры с 23 по 34)

«Получение xSrO·yCu2O оксидного полупроводника (аморфного)»

Раствор 2-этилгексаноата стронция (2,0% по массе) в толуоле смешивали с раствором неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле, после чего разбавляли толуолом для получения чернил для xSrO·yCu2O оксидного полупроводника. Отношение раствора 2-этилгексаноата стронция (2,0% по массе) в толуоле к раствору неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле устанавливали так, чтобы молярное отношение Са к Cu в смешанном растворе было бы x:2y.

Затем, чернила для оксидного полупроводника xSrO·yCu2O с помощью центрифугирования наносили на стеклянную подложку, высушивали в течение 1 часа при температуре 120°C, и прокаливали в течение 3 часов при температуре 250°C, в то же время облучая с помощью эксимерной лампы (длина волны: 222 нм) в потоке кислорода для формирования пленки состава xSrO·yCu2O.

В таблице 3 ниже приведены значения каждого включенного количества раствора 2-этилгексаноата стронция (2,0% по массе) в толуоле и раствора неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле, а также значения "x" и "y", и толщина полученного xSrO·yCu2O оксидного полупроводника.

Таблица 3
Х У Раствор 2-этилгексаноата стронция(2,0% по масс) в толуоле Раствор неодеканоата меди (8,28% по масс) в толуоле Толщина Объемное удельное сопротивление
Включенное количество [мл] Количество Sr во включенном количестве [мол] Включенное количество [мл] Количество Cu во включенном количестве [мол] [нм] [Ω см]
Пр.23 9 91 0,0438 1,00Е-05 0,154 2,00Е-04 80,3 1,26Е+00
Пр.24 17 83 0,0876 2,00Е-05 0,154 2,00Е-04 73,2 1,57Е+00
Пр.25 23 77 0,0131 3,00Е-05 0,154 2,00Е-04 75,2 2,37Е+00
Пр.26 31 69 0,0199 4,60Е-05 0,154 2,00Е-04 70,7 1,05Е+01
Пр.27 50 50 0,0438 1,00Е-04 0,154 2,00Е-04 57,7 2,06Е+03
Пр.28 62 38 0,701 1,60Е-04 0,154 2,00Е-04 95,3 2,24Е+04
Пр.29 64 36 0,789 1,80Е-04 0,154 2,00Е-04 82,8 2,45Е+05
Пр.30 67 33 0,876 2,00Е-04 0,154 2,00Е-04 57,3 7,88Е+03
Пр.31 71 29 1,051 2,40Е-04 0,154 2,00Е-04 53 7,25Е+06
Пр.32 72 28 1,139 2,60Е-04 0,154 2,00Е-04 51,1 2,80Е+07
Пр.33 85 15 2,483 5,70Е-04 0,154 2,00Е-04 20,2 2,23Е+08
Пр.34 90 10 2,945 9,00Е-04 0,154 2,00Е-04 17,3 1,55Е+09

В вышеупомянутой таблице E обозначает "десятичный порядок чисел". Например, "1,0E-05" означает "0,00001", и "1,0E+02" означает "100".

Примеры с 35 по 44)

«Получение xBaO·yCu2O оксидного полупроводника (аморфного)»

Раствор 2-этилгексаноата бария (8,0% по массе) в толуоле смешивали с раствором неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле, после чего разбавляли толуолом для получения чернил для xBaO·yCu2O оксидного полупроводника. Отношение раствора 2-этилгексаноата бария (8,0% по массе) в толуоле к раствору неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле устанавливали так, чтобы молярное отношение Са к Cu в смешанном растворе было бы x:2y.

Затем, чернила для xBaO·yCu2O оксидного полупроводника с помощью центрифугирования наносили на стеклянную подложку, высушивали в течение 1 часа при температуре 120°C, и прокаливали в течение 3 часов при температуре 250°C, в то же время облучая с помощью эксимерной лампы (длина волны: 222 нм) в потоке кислорода для формирования пленки состава xBaO·yCu2O.

В таблице 4 ниже приведены значения каждого включенного количества раствора 2-этилгексаноата бария (8,0% по массе) в толуоле и раствора неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле, а также значения "x" и "y", и толщины полученного xBaO·yCu2O оксидного полупроводника.

Таблица 4
Х У Раствор 2-этилгексаноата бария (8,0% по масс) в толуоле Раствор неодеканоата меди (8,28% по масс) в толуоле Толщина Объемное удельное сопротивление
Включенное количество [мл] Количество Ва во включенном количестве [мол] Включенное количество [мл] Количество Cu во включенном количестве [мол] [нм] [Ω см]
Пр.35 9 91 0,0172 1,0Е-05 0,154 2,0Е-04 63,1 2,72Е+00
Пр.36 17 83 0,0343 2,0Е-05 0,154 2,0Е-04 73,3 4,29Е+00
Пр.37 23 77 0,0687 4,0Е-05 0,154 2,0Е-04 83,5 5,80Е+00
Пр.38 50 50 0,172 1,0Е-04 0,154 2,0Е-04 66,9 3,77Е+01
Пр.39 60 40 0,257 1,5Е-04 0,154 2,0Е-04 76,6 1,70Е+03
Пр.40 66 34 0,343 2,0Е-04 0,154 2,0Е-04 50,2 7,14Е+02
Пр.41 75 25 0,515 3,0Е-04 0,154 2,0Е-04 69,8 1,42Е+09
Пр.42 80 20 0,687 4,0Е-04 0,154 2,0Е-04 109,5 8,01Е+09
Пр.43 85 15 0,973 5,7Е-04 0,154 2,0Е-04 102,8 2,86Е+10
Пр.44 90 10 1,545 9,0Е-04 0,154 2,0Е-04 74,5 7,20Е+09

В вышеупомянутой таблице E обозначает "десятичный порядок чисел" Например, "1,0E-05" означает "0,00001", и "1,0E+02" означает "100".

(Пример 45)

«Получение оксидного полупроводника Cu2O (аморфного)»

Раствор неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле разбавляли толуолом для получения чернил для оксидного полупроводника Cu2O.

Затем, чернила для оксидного полупроводника Cu2O с помощью центрифугирования наносили на стеклянную подложку, высушивали в течение 1 часа при температуре 120°C, и прокаливали в течение 3 часов при температуре 250°C, в то же время облучая с помощью эксимерной лампы (длина волны: 222 нм) в потоке кислорода для формирования пленки состава Cu2O. В таблице 5 ниже приведен результат толщины полученного оксидного полупроводника Cu2O.

Таблица 5
Х У Толщина Объемное удельное сопротивление
[нм] [Ω см]
Пример 45 0 100 80,4 1,07Е+00

В вышеупомянутой таблице E обозначает "десятичный порядок чисел". Например, "1,0E-05" означает "0,00001", и "1,0E+02" означает "100".

(Примеры с 46 по 49)

«Получение оксидного полупроводника xAO·yCu2O (аморфного)»

(A = двум или более элементам, выбранным из Mg, Ca, Sr и Ba)

Раствор 2-этилгексаноата магния (3,0% по массе) в толуоле, раствор 2-этилгексаноата кальция (5,0% по массе) в уайт-спирите, раствор 2-этилгексаноата стронция (2,0% по массе) в толуоле и раствор 2-этилгексаноата бария (8,0% по массе) в толуоле смешивали с раствором неодеканоата меди (8,28% по массе) в толуоле согласно включенным количествам, указанным в таблицах 6-1 и 6-2, с последующим разбавлением толуолом для получения чернил для оксидного полупроводника состава xAO·yCu2O.

Затем, чернила для оксидного полупроводника xAO·yCu2O с помощью центрифугирования наносили на стеклянную подложку, высушивали в течение 1 часа при температуре 120°C, и прокаливали в течение 3 часов при температуре 250°C, в то же время облучая с помощью эксимерной лампы (длина волны: 222 нм) в потоке кислорода для формирования пленки состава xAO·yCu2O. В этой пленке состава xAO·yCu2O, A состоит из двух или более элементов, отобранных из Mg, Ca, Sr и Ba. В таблице 7 приведены значения "x" и "y", вычисленные из пропорции молей Cu и общей пропорции молей Mg, Ca, Sr и Ba, а также процентное содержание каждого элемента, составляющего A, которое вычисляется в соответствии с процентным содержанием Mg, Ca, Sr и Ba. Ниже в таблице 7 приведен результат толщин полученного xAO·yCu2O оксидного полупроводника.

Таблица 6-1
Раствор 2-этилгексаноата магния (3,0% по масс) в толуоле Раствор 2-этилгексаноата кальция (5,0% по масс) в уайт-спирите Раствор 2-этилгексаноата стронция (2,0% по масс) в толуоле
Включенное количество [мл] Количество Mg во включенном количестве [мол] Включенное количество [мл] Количество Ca во включенном количестве [мол] Включенное количество [мл] Количество Sr во включенном количестве [мол]
Пр.46 0 0 0,0044 5,5Е-06 0,0096 2,2Е-06
Пр.47 0,0200 2,3Е-05 0 0 0 0
Пр.48 0,0100 1,2Е-05 0,0055 6,8Е-06 0,0118 2,7Е-06
Пр.49 0 0 0,0109 14,0Е-05 0,0237 5,4Е-06
Таблица 6-2
Раствор 2-этилгексаноата бария (8,0% по масс) в толуоле Раствор неодеканоата меди (8,28% по масс) в толуоле
Включенное количество [мл] Количество Ва во включенном количестве [мол] Включенное количество [мл] Количество Cu во включенном количестве [мол]
Пр.46 0,0031 1,8Е-06 0,0391 5,1Е-05
Пр.47 0,0077 4,5Е-06 0,0687 9,0Е-05
Пр.48 0,0038 2,2Е-06 0,0490 6,4Е-05
Пр.49 0 0 0,0292 3,8Е-05

В вышеупомянутой таблице E обозначает "десятичный порядок чисел" Например, "1,0E-05" означает "0,00001", и "1,0E+02" означает "100".

Таблица 7
Х У Процент каждого элемента, составляющего А в xAO·yCu2O Толщина Объемное удельное сопротивление
Са% Mg% Sr% Ва% [нм] [Ωсм
Пр.46 27 73 58 0 23 19 43,0 2,27Е+01
Пр.47 38 62 0 84 0 16 64,0 7,24Е+02
Пр.48 42 42 29 50 12 9 58,3 6,91Е+02
Пр.49 50 50 72 0 28 0 87,3 1,09Е+04

В вышеупомянутой таблице E обозначает "десятичный порядок чисел". Например, "1,0E-05" означает "0,00001", и "1,0E+02" означает "100".

(Сравнительный пример 1)

«Получение Sr-Cu оксида (кристаллического)»

Оксидная пленка толщиной 100 нм была сформирована на стеклянной подложке с помощью способа RF магнетронного распыления, используя спеченный SrCu2O2 (диаметром: 10,16 см (4 дюйма)) в качестве мишени. Газообразный аргон и кислород использовали в качестве газа распыления. Способ RF магнетронного распыления выполнялся при следующих условиях: общее давление: 1,1 Па, концентрация кислорода: 80% и RF мощность: 100 Вт. Температуру подложки во время образования пленки поддерживали с помощью нагревателя при температуре 300°C и медленно охлаждали до комнатной температуры со скоростью 2°C в минуту после образования пленки.(Сравнительный пример 2)

«Получение оксида Sr-Cu (кристаллического)»

Пленка оксида толщиной 100 нм была сформирована на стеклянной подложке с помощью такого же самого способа, как в сравнительном примере 1, и затем нагревалась в течение 1 часа при температуре 500°C в атмосфере азота.

(Анализ)

«Рентгеновская дифракция»

Исследования дифракции рентгеновских лучей (X′ PertPro; продукт от Royal Philips Electronics) были выполнены для каждого из примеров. Фигуры с 14 по 30 иллюстрируют результаты исследования дифракции рентгеновских лучей для образцов примеров 1, 3, 7, 9, 12, 14, 15, 18, 24, 27, 30, 32, 35, 38, 40, 43 45, соответственно.

На фигурах с 14 по 30, никаких дифракционных пиков не наблюдалось, что подтверждают аморфное состояние этих оксидных пленок. Аналогично никаких дифракционных пиков не наблюдалось при исследованиях, выполненных для других примеров. Таким образом, найдено, что образцы всех примеров были в аморфном состоянии.

В результате рентгеноструктурного анализа образца сравнительного примера 1 наблюдалось множество дифракционных пиков. Измерение угла дифракции (20) такового подтвердило, что оксид SrCu2O3 сравнительного примера 1 был кристаллическим.

В результате рентгеноструктурного анализа образца сравнительного примера 2 дифракционный пик наблюдался при угле дифракции, соответствующем металлической меди. Из указанного выше результата было найдено, что в ходе термической обработки оксид Cu восстанавливался до металлической Cu.

«Толщина»

Толщина была определена с помощью прибора Spectral Film Thickness Monitor (FE-3000, продукт от компании Otsuka Electronics Co., Ltd.), анализируя спектр отражения в диапазоне длин волн приблизительно от 300 нм до приблизительно 700 нм.

«Объемное удельное сопротивление»

Объемное удельное сопротивление измеряли у оксидных пленок, полученных в указанных выше примерах. Результаты показаны в таблицах с 1 по 5 и 7, и фигурах с 31 по 34. В тех случаях, когда образец имел электрическое удельное сопротивление 1×103 Ωсм или менее, то объемное удельное сопротивление было измерено прибором для измерения низкого удельного электрического сопротивления LORESTA GP (продукт от компании Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.). Между тем, когда образец имел электрическое удельное сопротивление более чем 1×103 Ωсм, то объемное удельное сопротивление было рассчитано, исходя из PV характеристики между парой электродов, которые являются линейнообразными Au электродами, сформированными на оксидной пленке.

Как видно из таблиц с 1 по 5 и 7, и фигур с 31 по 34, все образцы указанных выше примеров обладают удельной электропроводностью. Кроме того, найдено, что объемное удельное сопротивление имеет тенденцию к увеличению при увеличении значения x, и объемное удельное сопротивление варьируется в очень широком диапазоне приблизительно от 1 Ωсм до приблизительно 1011 Ωсм.

Оксидная р-типа пленка настоящего изобретения может использоваться в различных полупроводниковых устройствах, но свойство, которое требуется для полупроводников в устройствах (то есть, удельное сопротивление) обычно варьируется в зависимости от типа и свойства полупроводникового устройства. Таким образом, значение x- может соответствующим образом быть выбрано в зависимости от поставленной цели, при условии, что, когда объемное удельное сопротивление оксидной пленки составляет более чем 108 Ωсм, омический контакт не может легко формироваться при соединении с электродом, который фактически не предпочтителен. Для того, чтобы объемное удельное сопротивление было 108 Ωсм или менее, в случае xMgO·yCu2O, x- предпочтительно должен быть менее чем 80. В случае xCaO·yCu2O, x- предпочтительно должен быть менее чем 85. В случае xSrO·yCu2O, x- предпочтительно должен быть менее чем 85. В случае xBaO·yCu2O, x- предпочтительно должен быть менее чем 75.

I-V характеристики также были определены для образцов сравнительных примеров 1 и 2 тем же самым образом, как в примерах настоящего изобретения. То есть, пару электродов, которые являются линейнообразными Au электродами, формировали на оксидной пленке и затем измеряли I-V характеристики между электродами. Было найдено, что кристаллы SrCu2O3 сравнительного примера 1 не показывали линейную I-V характеристику и имели объемное удельное сопротивление 1012 Ωсм или более. Этот результат предполагает, что удельная электропроводность р-типа не была обнаружена, потому что Cu была двухвалентной в кристаллах SrCu2O3. Удельное объемное сопротивление образца сравнительного примера 2, как находили, было 3×107 Ωсм. Это предполагает, что термическая обработка уменьшила удельное сопротивление. Фактически, уменьшение происходило из-за получения металлической Cu. То есть, удельную электропроводность р-типа нельзя контролировать в кристаллическом Sr-Cu оксиде.

(Пример 50)

«Получение p-n перехода диода»

Подготовка основы

Стеклянную нещелочную пластину (толщина: 0,7 мм) использовали в качестве подложки. Стеклянная подложка была очищена с помощью ультразвука, с нейтральным моющим средством, дистиллированной водой и изопропиловым спиртом. После сушки подложку дополнительно обрабатывали УФ с озоном в течение 10 минут при температуре 90°C.

«Формирование катодного электрода»

Электрод катода был сформирован путем осаждения Al через металлизированный фотошаблон на стеклянную подложку так, чтобы получить толщину 100 нм.

«Формирование n-типа полупроводникового слоя»

Оксидную пленку на основе Mg-In формировали способом высокочастотного напыления через металлизированный фотошаблон на катодный электрод. В качестве мишени использовали спекшиеся поликристаллы, состав которых был In2MgO4 (диаметр: 10,16 см (4 дюйма)). Предельный вакуум в пределах камеры напыления был 2×10-5 Па. Расходы газов аргона и кислорода при напылении были отрегулированы таким образом, чтобы общее давление было 1,0 Па и парциальное давление кислорода было 6,0×10-2 Па.

Температуру подложки не контролировали во время напыления. Оксидную пленку на основе Mg-In, имеющую толщину 160 нм, сформировали напылением с мощностью 150 Вт и с временем напыления 15 минут.

«Формирование р-типа полупроводникового слоя»

Пленка состава 41MgO·59Cu2O, имеющая толщину 109 нм, была сформирована на полупроводниковом слое n-типа таким же самым способом, как в примере 5.

«Формирование анодного электрода»

Анодный электрод сформировали путем осаждения Al с помощью металлизированного фотошаблона на полупроводниковый слой р-типа так, чтобы толщина составляла 100 нм.

Как указано выше, был получен p-n переход диода.

«Оценка»

У диода примера 50 определяли I-V характеристику. Результат показан на фигуре 35. Наблюдалась типичная кривая выпрямления электрического тока.

То есть, найдено, что p-n переход диода может быть получен путем использования оксида р-типа настоящего изобретения в качестве активного слоя.

(Пример 51)

«Изготовление полевого транзистора»

Подготовка подложки (электрод затвора, изолирующий слой затвора)

Si пластину с термической оксидной пленкой (толщиной: 200 нм) использовали в качестве подложки. Si подложку очищали с помощью ультразвука, с нейтральным моющим средством, дистиллированной водой и изопропиловым спиртом. После сушки подложку дополнительно обрабатывали Уф с озоном в течение 10 минут при температуре 90°C. В этом случае термическая оксидная пленка служила в качестве изолирующего слоя затвора, а Si пластина служила в качестве электрода затвора.

«Формирование активного слоя»

Чернила для 9MgO·91Cu2O оксидного полупроводника вращением наносили на Si подложку, высушивали в течение 1 часа при температуре 120°C и прокаливали в течение 3 часов при температуре 250°C, в то же самое время облучая с помощью эксимерной лампы (длина волны: 222 нм) в потоке кислорода для формирования пленки состава 9MgO·91Cu2O, имеющей среднюю толщину 71 нм.

После этого активный слой сформировали с помощью нанесения фоторезиста на пленку, с последующим предварительным задубливанием, экспонированием экспонирующим устройством и проявлением полученной в результате покрывающей пленки фоторезиста, чтобы сформировать рисунок в слое фоторезиста, соответствующий тому, который будет сформирован на активном слое. Кроме того, пленку состава 9MgO·91Cu2O, существующую в области, где рисунок в слое фоторезиста не был сформирован, удаляли с помощью способа травления, и затем фоторезист с рисунком в слое также удаляли для формирования активного слоя.

«Формирование электрода истока и электрода стока»

Электрод истока и электрод стока формировали путем нанесения Cr толщиной 1 нм и Al толщиной 100 нм в таком порядке с помощью металлизированного фотошаблона на активный слой. Длина и ширина токопроводящего канала составляли 50 мкм и 0,4 мм, соответственно.

Наконец, полученный электрод истока и электрод стока отжигали в течение 1 часа при температуре 300°C в потоке кислорода для получения полевого транзистора.

«Оценка»

Полевой транзистор, полученный в примере 51, был детерминирован для передаточной характеристики (Vds=-20 V) и является, в обычных условиях эксплуатации, не типовым полевым транзистором, который показывает превосходные свойства транзистора р-типа.

(Сравнительный пример 3)

«Изготовление полевого транзистора»

Полевой транзистор был изготовлен таким же способом как в примере 51, за исключением того, что активный слой был сформирован следующим образом:

«Формирование активного слоя»

Кристаллическая SrCu2O3 пленка, имеющая среднюю толщину 65 нм, была создана таким же способом, как в сравнительном примере 1.

После этого активный слой сформировали с помощью нанесения фоторезиста на пленку, с последующим предварительным задубливанием, экспонированием экспонирующим устройством и проявлением полученной в результате покрывающей пленки фоторезиста, чтобы сформировать рисунок в слое фоторезиста, соответствующий тому, который будет сформирован на активном слое. Кроме того, пленку SrCu2O3, существующую в области, где рисунок в слое фоторезиста не был сформирован, удаляли с помощью способа травления, и затем фоторезист с рисунком в слое также удаляли для формирования активного слоя.

«Оценка»

Полевой транзистор сравнительного примера 3 детерминировали для передаточной характеристики (Vds=-20 V) и обнаружили, что активный слой имеет слишком высокое сопротивление для того, чтобы показывать характеристику транзистора.

(Пример 52)

«Изготовление полевого транзистора»

Подготовка основы (электрод затвора, изолирующий слой затвора).

Si пластину с термической оксидной пленкой (толщиной: 200 нм) использовали как подложку. Si подложку очищали с помощью ультразвука, с нейтральным моющим средством, дистиллированной водой и изопропиловым спиртом. После сушки подложку дополнительно обрабатывали Уф с озоном в течение 10 минут при температуре 90°C. В этом случае термическая оксидная пленка служила в качестве изолирующего слоя затвора, а Si пластина служила в качестве электрода затвора.

«Формирование электрода истока и электрода стока»

HMDS (гексаметилдисилазан) наносили центрифугированием на Si подложу с термической оксидной пленкой и сушили. Полученную поверхность подложки подвергали гидрофобизации. Затем, для способа взрывной фотолитографии основной защитный слой получали посредством способа центрифугирования с последующей сушкой. Кроме того, фоточувствительный слой фоторезиста наносили поверх основного защитного слоя с помощью способа центрифугирования с последующей сушкой. На полученный ламинат наносили изображение, экспонируя его через фотошаблон с последующим проявлением, перед формированием слоя, состоящего из электродного материала Pt, способом напыления DC на ламинат. В качестве мишени использовалась Pt (диаметром: 10,16 см (4 дюйма)). Предельный вакуум в камере напыления составлял 1×10-3 Па. После напыления давление доводили до 0,35 Па, используя газовый поток аргона. Температура подложки не контролировалась в течение напыления. Пленку Pt, имеющую толщину 50 нм формировали с мощностью напыления DC 200 Вт и временем напыления 6 минут и 15 секунд.

Затем, подложку с пленкой Pt погружали в N-метилпирролидон для удаления нежелательных областей пленки Pt вместе с фоторезистом с тем, чтобы получить Pt электрод истока и Pt электрод стока, которые оба имеют желаемые формы.

«Изготовление полупроводниковых чернил для струйной печати»

Тригидрат нитрата меди (2,42 г, что эквивалентно 10 ммол) растворяли в 2-метоксиэтаноле (10 мл) для получения исходного раствора меди. Гексагидрат нитрата магния (2,56 г, что эквивалентно 10 ммол) растворяли в 2-метоксиэтаноле (10 мл) для получения исходного раствора магния.

Этиленгликоль (24 мл) смешивали с 2-метоксиэтанолом (12 мл), исходным раствором меди (10 мл) и исходным раствором магния (2 мл), полученную смесь перемешивали для получения полупроводниковых чернил для струйной печати. Молярное отношение Cu к Mg в чернилах было 5:1. Эти чернила имели состав 29MgO·71Cu2O, и поэтому называются как "29MgO·71Cu2O полупроводниковые чернила».

«Формирование активного слоя»

29MgO·71Cu2O полупроводниковые чернила наносили с помощью струйного печатующего устройства на желаемые области подложки, где вслед за тем были сформированы электроды истока и стока. Полученная подложка, покрытая чернилами, была высушена в течение 1 часа при температуре 120°C и прокалена в течение 3 часов при температуре 250°C, будучи облученной в то же самое время эксимерной лампой (длина волны:222 нм) для формирования 29MgO·71Cu2O пленки, имеющей толщину 44 нм.

Наконец, полученный продукт был отожжен в течение 1 часа при температуре 300°C для получения полевого транзистора.

На фигуре 36 представлена микрофотография части канала полевого транзистора. Интервал между электродом истока 23 и электродом стока 24 называется длиной канала, которая в этом случае составляет 50 мкм. Ширина канала определяется шириной активного слоя 22, который применяется по вертикальной линии. На этой микрофотографии полевой транзистор имеет канал шириной 36 мкм.

«Оценка»

Сначала, для того чтобы оценить электрическое удельное сопротивление полученной полупроводниковой пленки 29MgO·71Cu2O, текущее значение между электродом истока и электродом стока измеряли при следующих условиях: 1) напряжение к электроду затвора не прикладывали; 2) напряжение в 20 В прикладывали к электроду истока; и 3) электрод стока был заземлен. Установлено, что текущее значение составляло 2,85 мкА. Объемное удельное сопротивление полупроводниковой пленки 29MgO·71Cu2O рассчитывали из приведенного выше текущего значения, и оно составляло 22,2 Ωсм. С другой стороны было вычислено объемное удельное сопротивление 29MgO·71Cu2O полупроводниковой пленки примера 3, которое составляло 31,1 Ωсм. Готовая полупроводниковая пленка 29MgO·71Cu2O примера 3, как было подтверждено, имеет электрическое удельное сопротивление аналогичное таковому из примера 52 независимо от типа сырья чернил (растворителя, Cu-содержащего соединения и Mg-содержащего соединения) и способа нанесения чернил.

Затем, у полевого транзистора примера 52 была вычислена передаточная характеристика (Vds=-20 V) и, как нашли, он был нетиповым транзистором, который показывает прекрасное свойство транзистора р-типа. В примере 51 полупроводниковую пленку 29MgO·71Cu2O формировали с помощью способа нанесения слоя центрифугированием до того, как получили заданный контур способом мокрого травления. Между тем, в примере 52 полупроводниковую пленку 29MgO·71Cu2O формировали только на желаемые области способом струйной печати, который устранял последующую стадию копирования, и, таким образом, делал более легким изготовление полевого транзистора.

«Промышленная применимость»

Оксид р-типа настоящего изобретения может обладать прекрасным свойством, то есть, достаточной удельной электропроводностью, которая может быть получена при относительно низкой температуре и в практических условиях, удельной электропроводностью можно управлять, регулируя соотношение его состава. Поэтому, оксид р-типа может соответственно использоваться для активного слоя полупроводникового устройства, такого как диод и полевой транзистор.

Список ссылочных обозначений

1 - основа

2 - катод

3 - полупроводниковый слой n-типа

4 - полупроводниковый слой р-типа

5 - анод

6 - p-n переход диода

10 - полевой транзистор

20 - полевой транзистор

21 - подложка

22 - активный слой

23 - электрод истока

24 - электрод стока

25 - изолирующий слой затвора

26 - электрод затвора

30 - конденсатор

40 - полевой транзистор

302, 302′ - устройство отображения

310 - дисплей

312 - отрицательный электрод

314 - положительный электрод

320, 320′ - управляющая схема

340 - органический EL тонкопленочный слой

342 - слой переноса электронов

344 - светоизлучающий слой

346 - слой переноса дырок

350 - органическое EL устройство

360 - межслойная изолирующая пленка

361 - конденсатор

370 - жидкокристаллическое устройство

400 - дисплей аппаратуры управления

402 - устройство обработки видеоинформации

404 - сканирующая линия управляющей схемы

406 - шина переноса данных управляющей схемы

1. Оксид р-типа, где оксид р-типа является аморфным и представлен следующей композиционной формулой: хАО·yCu2O, где х обозначает долю молей АО, и у обозначает долю молей Cu2O, и х и у удовлетворяют следующим условиям: 0≤х<100 и х+у=100, и А является любым одним из Mg, Са, Sr и Ва или смесью, содержащей, по меньшей мере, два элемента, выбранные из группы, состоящей из Mg, Са, Sr и Ва.

2. Композиция для получения оксида р-типа, содержащая:
растворитель;
Cu-содержащее соединение; и
соединение, содержащее, по меньшей мере, один из элементов, выбранный из группы, состоящей из Mg, Са, Sr и Ва,
где композиция для получения оксида р-типа по п.1.

3. Способ получения оксида р-типа по п.1, включающий:
нанесение композиции на подложку и
термообработку композиции после нанесения,
где композиция включает растворитель, Cu-содержащее соединение и соединение, содержащее, по меньшей мере, один из элементов, выбранный из группы, состоящей из Mg, Са, Sr и Ва.

4. Полупроводниковое устройство, включающее активный слой, где активный слой включает оксид р-типа по п.1.

5. Полупроводниковое устройство по п.4, дополнительно включающее: первый электрод и второй электрод,
где полупроводниковое устройство является диодом, в котором активный слой формируется между первым электродом и вторым электродом.

6. Полупроводниковое устройство по п.4, дополнительно включающее:
электрод затвора, скомпонованный для подвода напряжения затвора;
электрод истока и электрод стока, которые скомпонованы для отвода электрического тока; и
изолирующий слой затвора,
где полупроводниковое устройство является полевым транзистором, где активный слой формируется между электродом истока и электродом стока и изолирующий слой затвора формируется между электродом затвора и активным слоем.

7. Устройство отображения, включающее:
устройство управления светом, созданное для управления выходом света, основанное на управляющем сигнале, и
управляющую схему, содержащую полупроводниковое устройство по п. 4 и скомпонованную для приведения в движение устройства управления светом.

8. Устройство отображения по п.7, где устройство управления светом включает органическое электролюминесцентное устройство или электрохромное устройство.

9. Устройство отображения по п.7, где устройство управления светом включает жидкокристаллическое устройство, электрофорезное устройство или электросмачиваемое устройство.

10. Аппаратура, воспроизводящая изображение на экране, включающая:
множество устройств отображения по п.7, которые располагаются в виде матрицы и каждое содержит полевой транзистор;
множество проводок, скомпонованных для индивидуального подвода напряжения затвора и напряжения сигнала к полевым транзисторам устройств отображения; и
аппаратуру управления отображением, скомпонованную для индивидуального управления напряжением затвора и сигнальным напряжением в полевых транзисторах через схемы, основанные на данных изображения,
где аппаратура воспроизведения изображения на экране скомпонована для показа изображения, основанного на данных изображения.

11. Система, включающая:
аппаратуру, воспроизводящую изображение по п. 10, и аппаратуру генерации данных изображения, которая производит данные изображения, основанные на информации об изображении, которое будет показано, и выводит видеоинформацию на аппаратуру, воспроизводящую изображение на экране.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к твердотельным источникам света на основе органических светоизлучающих диодов. Органический светоизлучающий диод с белым спектром излучения содержит несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки с размещенными на ней прозрачным слоем анода и металлическим слоем катода, между которыми расположен светоизлучающий слой, при этом светоизлучающий слой содержит низкомолекулярный поливинилкарбазол, 2-(4-бифенилил)-5-(4-трет-бутилфенил)-1,3,4-оксадиазол и разветвленный олигоарилсилан представленной формулы.

Изобретение относится к композиции для создания органических фотогальванических элементов. Композиция включает электронодонорный компонент и электроноакцепторный компонент.

Изобретение относится к полупроводниковым преобразователям солнечной энергии в электрическую и тепловую и может быть использовано в электрических устройствах, например солнечных батареях, которые имеют формирующие структуры на основе композиционных материалов.

Изобретение относится к электронным устройствам, содержащим один или более органических слоев. Способ формирования электронного устройства включает формирование на несущей подложке множества электронно-функциональных элементов, образованных стопкой слоев, содержащей нижний проводящий слой, причем способ включает этап формирования между несущей подложкой и нижним проводящим слоем непроводящего слоя, который обеспечивает увеличение сцепления нижнего проводящего слоя с несущей подложкой, где непроводящий слой содержит нитридный слой, содержащий на поверхности раздела с нижним проводящим слоем менее 10 атомарных процентов кислорода.

Использование: для создания дисплеев, включая дисплеи объемного изображения, и в оптических приемно-передающих устройствах. Сущность изобретения заключается в том, что органический светоизлучающий диод включает несущую основу, выполненную в виде прозрачной подложки, внутри которой герметично установлены прозрачный анод, светоотражающий катод и размещенный между ними набор слоев органических веществ, состоящий, по меньшей мере, из прозрачного слоя транспортировки дырок, эмиссионного слоя, содержащего органические вещества для излучения красного (R), зеленого (G) и синего (B) цветов, слоя транспортировки электронов, анод, катод и слои органических веществ выполнены в виде полых цилиндров, соосно вставленных друг в друга.
Изобретение относится к способам получения эмиссионных слоев, в частности для органических светоизлучающих диодов. Способ нанесения эмиссионного слоя органического светоизлучающего диода на подложку из стекла или полимера, покрытую слоем анода, включает получение раствора, содержащего люминофорсодержащее соединение и проводящий материал, и нанесение тонкой пленки из полученного раствора на упомянутую подложку.

Изобретение относится к белковым фотоэлектрическим преобразователям. Не увлажняемый, полностью твердый белковый фотоэлектрический преобразователь выполнен с возможностью работы без присутствия жидкости, такой как вода, внутри и снаружи устройства, и имеет структуру, в которой твердый белковый слой состоит из переносящего электроны белка и помещен между первым электродом и вторым электродом, при этом твердый белковый слой непосредственно иммобилизирован на обоих электродах.

Изобретение относится к способу нанесения конформного покрытия на электронное устройство, содержащему: (A) нагревание соединения конформного покрытия, содержащего париленовое соединение конформного покрытия для покрытия электронных схем или компонентов, которые чувствительны к влаге, для образования газообразных мономеров соединения конформного покрытия, (B) объединение нитрида бора с газообразными мономерами, и (C) контактирование поверхности электронного устройства с газообразными мономерами и нитридом бора при условиях, при которых на по меньшей мере части поверхности формируется конформное покрытие, содержащее соединение конформного покрытия и нитрид бора и придающее по меньшей мере этой части поверхности водостойкость.

Изобретение относится к интегральным оптоэлектронным устройствам, содержащим светоизлучающие полевые транзисторы. Описано оптоэлектронное устройство, содержащее светоизлучающий полевой транзистор (LEFET) с активным слоем из органического полупроводника и волноводом, сформированным в канале светоизлучающего полевого транзистора.

Изобретение относится к электролюминесцентному устройству (10), содержащему органический светоизлучающий слой (50) и средство (70) герметизации с замкнутым контуром, герметизирующее боковую сторону стека (59) электролюминесцентных слоев, и для электрического подключения противоэлектрода (40) к источнику электрического тока.

Изобретение относится к СВЧ-монолитным интегральным схемам и предназначено для использования в качестве защитных схем, например в устройствах, содержащих малошумящие усилители.

Изобретение относится к электронной технике. .

Изобретение относится к электронной технике. .

Изобретение относится к области вычислительной техники и интегральной электроники, а более конкретно к интегральным логическим элементам СБИС. .

Изобретение относится к области вычислительной техники и интегральной электроники. .

Изобретение относится к области вычислительной техники и интегральной электроники, а более конкретно к интегральным полевым транзисторным структурам СБИС. .

Изобретение относится к электронной технике, а именно к полупроводниковым транзисторам. .

Изобретение относится к полевым транзисторам, предназначенным для работы в диапазоне сверхвысоких частот и применяемым в усилителях, генераторах и сверхбыстродействующих переключательных схемах.
Наверх