An ‘aqueous route’ for the fabrication of low-temperature-processable oxide flexible transparent thin-film transistors on plastic substrates

2013年4月12日 NPG Asia Materials 5, e4 (2013) doi:10.1038/am.2013.11

薄膜トランジスター: 金属酸化物を低温で作製する

金属酸化物半導体は、電気伝導性と光学的透明性という電子デバイス用として魅力的な要素を併せ持っている。金属酸化物半導体を作製する際は、一般的に真空中で原料物質を蒸着させる必要があるが、こうした方法はコストがかかるうえに、得られた材料は大面積にわたる均一性を欠いてしまう。そんな中、韓国科学技術院のByeong-Soo Bae率いる研究チームはこのたび、金属酸化物半導体を水溶液中において低い温度で作製する方法を考案することによって、この問題の軽減に成功した。溶液プロセスは以前にも検討されていたが、アルコール溶液を用いる場合が多く、また、高い処理温度や複雑で不安定な前駆物質が必要であった。今回、十分透明な薄膜トランジスターの活性層として機能する酸化インジウム薄膜が、200 °C未満の温度で水溶液から作製され、さらに、基板としてプラスチックを用いることにより、フレキシブルな透明デバイスの作製が可能になった。

Young Hwan Hwang, Jin-Suk Seo, Je Moon Yun, HyungJin Park, Shinhyuk Yang, Sang-Hee Ko Park & Byeong-Soo Bae

Thin-film transistors: Cool as metal oxide
Metal oxide semiconductor structures can be both electrically conductive and optically transparent — an attractive combination for electronic devices. Their fabrication has typically involved the deposition of the precursors under vacuum, a method that is costly and can result in materials lacking uniformity over large surface areas. A team of researchers led by Byeong-Soo Bae at the Korea Advanced Institute of Science and Technology has alleviated these issues by devising a low-temperature fabrication route in aqueous media. Solution-based processes had been investigated, but often involved alcohol solvents that require high processing temperatures or complex and unstable precursors. An indium oxide thin film has now been prepared from an aqueous solution, at temperatures lower than 200 °C, that further served as the active layer of a fully transparent thin-film transistor. In addition, using plastic as a substrate enabled the construction of a transparent, flexible device.


NPG Asia Materials ISSN 1884-4049(Print) ISSN 1884-4057(Online)