BR112013025260B1 - óxido do tipo p, composição para produção de óxido do tipo p, método para produzir óxido do tipo p, dispositivo semicondutor, dispositivo de exibição, aparelho de exibição de imagem, e sistema - Google Patents

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Abstract

ÓXIDO DO TIPO P, COMPOSIÇÃO PARA PRODUÇÃO DE ÓXIDO DO TIPO P, MÉTODO PARA PRODUZIR ÓXIDO DO TIPO P, DISPOSITIVO SEMICONDUTOR, DISPOSITIVO DE EXIBIÇÃO, APARELHO DE EXIBIÇÃO DE IMAGEM, E SISTEMA. Um óxido do tipo p que é amorfo e é representado pela seguinte fórmula de composição: xAOyCu2O onde x denota uma proporção por mol de AO e y denotam uma proporção por mol de Cu2O e x e y satisfazem as seguintes expressões: 0 (menor igual) x 100 e x + y = 100, e A é qualquer um de Mg, Ca, Sr e Ba, ou uma mistura que contém pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste de Mg, Ca, Sr e Ba.

Description

Campo Técnico
[0001] A presente invenção se refere a um óxido do tipo p, uma composição de produção do óxido de tipo p, um método para produzir o óxido do tipo p, um dispositivo semicondutor, um dispositivo de exibição, um aparelho de exibição de imagem, e um sistema. A presente invenção se refere ainda mais especificamente a um óxido do tipo p que exibe condutividade elétrica do tipo p, uma composição de produção do óxido de tipo p para produzir o óxido do tipo p, um método para produzir o óxido do tipo p, um dispositivo semicondutor usando o óxido do tipo p em uma camada ativa, um dispositivo de exibição tendo o dispositivo semicondutor, um aparelho de exibição de imagem usando o dispositivo de exibição, e um sistema incluindo o aparelho de exibição de imagem.
Antecedentes da técnica
[0002] Um desenvolvimento de transistores de filme fino (TFT) de InGaZnO4 (a-IGZO) os quais, em um estado amorfo, possuem maior mobilidade do que a-Si promoveu uma pesquisa e desenvolvimento em um esforço para fazer semicondutores de óxido que podem ser praticados em todo o mundo. No entanto, quase todos estes semicondutores de óxido têm sido um semicondutor de óxido do tipo n no qual os elétrons servem como um portador.
[0003] Se um semicondutor de óxido do tipo p o qual as propriedades são comparáveis com aquelas do semicondutor de óxido do tipo n se torna disponível, o semicondutor de óxido do tipo p pode ser combinado com o semicondutor de óxido do tipo n para formar uma junção p-n que resulta em, por exemplo, um diodo, um sensor óptico, uma célula solar, um LED, e um transistor bipolar.
[0004] O semicondutor de óxido pode ser feito de um semicondutor de ampla faixa de banda, que permite que um dispositivo incluindo o semicondutor seja transparente.
[0005] Em um exibidor de EL orgânico de matriz ativa, um circuito de acionamento básico é um circuito 2T1C como mostrado na FIG. 7. Neste caso, um transistor de acionamento (transistor de efeito de campo 20) que é um transistor de tipo n resulta em uma assim chamada conexão que segue a fonte. Assim, uma alteração dependente do tempo (especialmente a elevação da voltagem) de propriedades do dispositivo de EL orgânica faz com que um ponto de operação do transistor de acionamento se mova para outro ponto de operação em diferente voltagem de porta, o que encurta uma meia-vida do exibidor. Esta é a razão pela qual um AM-OLED (exibidor de EL orgânico de matriz ativa) não foi praticável ainda o qual utiliza TFT de a-IGZO tendo alta mobilidade como um plano de fundo, e no presente, um LTPS- TFT do tipo p (transistor de filme fino de polissilício de baixa temperatura) é empregado sozinho. Como um resultado, um semicondutor de óxido do tipo p de alto desempenho novamente é fortemente desejado.
[0006] Têm sido conhecido dos anos da década de 1950 que um cristal de Cu2O exibe condutividade elétrica do tipo p (ver, por exemplo, NPL 1). Este cristal está baseado em uma estrutura de halter O-Cu-O, e, na estrutura, um orbital híbrido de Cu 3d e O 2p constitui o topo de uma banda de valência. Uma reação não estequiometria com excesso de oxigênio resulta em um buraco na banda de valência anterior, o que leva a condutividade do tipo p.
[0007] Exemplos do cristal com base na estrutura de halter incluem um cristal de delafossita representado pela seguinte fórmula: CuMo2 (onde M = Al, Ga, ou In) e um cristal de SrCu2O2. Óxidos dos mesmos devem ter alta cristalinidade de maneira a exibir condutividade elétrica do tipo p. Assim, é apenas CuAlO2, CuInO2, e SrCu2O2 que é atualmente reportado para exibir condutividade elétrica do tipo p (ver, por exemplo, NPLs 2 a 4).
[0008] Uma razão pela qual é difícil exibir condutividade elétrica do tipo p é que a valência de Cu e a quantidade de oxigênio não pode ser controlada facilmente. Uma fase de cristal que contém Cu2+ tal como CuO, SrCuO2, e SrCu2O3 é geralmente contaminada em um esforço para formar uma única fase de filme composta de um óxido que contém Cu+ o qual possui excelente cristalinidade. Tal filme contaminado não pode exibir excelente condutividade elétrica do tipo p e não pode ser controlado facilmente nas propriedades. Isto significa que propriedades tais como a concentração de portador e a mobilidade de portador não podem ser otimizadas quando estes materiais de óxido do tipo p são usados para uma camada ativa em um dispositivo semicondutor.
[0009] Em adição, um óxido de delafossita contendo Cu ou Ag monovalente foi proposto (ver a PTL 1). No entanto, a tecnologia proposta acima requer um tratamento de calor em alta temperatura de 500°C ou mais, que não é prático.
[00010] Um filme fino condutor elétrico de tipo p contendo SrCu2O2 cristalino foi proposto (ver a PTL 2). Na tecnologia proposta acima, o filme fino pode ser formado em temperatura relativamente baixa de 300° C. No entanto, o filme fino pode exibir apenas condutividade elétrica de até 4,8 x 10-2 Scm-1, que é insuficiente. A condutividade elétrica também não pode ser controlada de maneira apropriada.
[00011] Ou seja, as tecnologias propostas acima nem são capazes de produzir o óxido do tipo p de uma maneira prática nem capazes de resultar no material de óxido do tipo p que exibe condutividade elétrica apropriadamente controlada e suficiente.
[00012] Um TFT foi proposto usando, como uma camada ativa, um óxido do tipo p material que possui uma estrutura de cristal de delafossita contendo Cu ou Ag monovalente (ver a PTL 3).
[00013] No entanto, a tecnologia proposta acima não divulgou informações suficientes com relação, por exemplo, às propriedades de material de uma camada ativa, um método para produzir a camada ativa, e propriedades de transistor.
[00014] Um TFT também foi proposto usando, como uma camada ativa, um cristal de Cu2O (ver as NPLs 5 e 6). No entanto, as tecnologias propostas acima podem não alcançar um nível particularmente útil com relação, por exemplo, à mobilidade de efeito de campo de elétron e a razão liga - desliga do TFT já que a camada ativa não pode ser controlada de maneira suficiente nas propriedades.
[00015] Ou seja, as tecnologias propostas acima que nem são capazes de controlar facilmente várias propriedades tais como a concentração de portador do óxido do tipo p material nem alcançam propriedades adequadas para serem usadas em um dispositivo.
[00016] Em conclusão, nenhum material de óxido do tipo p prático ou útil foi descoberto.
[00017] De maneira apropriada, ainda existe uma necessidade de prover um óxido do tipo p o qual as propriedades são comparáveis com aquelas de óxidos de tipo n, uma composição de produção do óxido de tipo p para produzir o óxido do tipo p, um método para produzir o óxido do tipo p, um dispositivo semicondutor usando o óxido do tipo p em uma camada ativa, um dispositivo de exibição tendo o dispositivo semicondutor, um aparelho de exibição de imagem usando o dispositivo de exibição, e um sistema incluindo o aparelho de exibição de imagem.
Lista de Citação Literatura de Patente
[00018] PTL 1: Pedido de Patente Japonês em aberto (JP-A) No. 11-278834
[00019] PTL 2- JP-A No. 2000-150861
[00020] PTL 3: JP-A No. 2005- 183984
[00021] Literatura de não patente
[00022] NPL 1: J. Bloem, Discussion of some optical and electrical properties of Cu2O, Philips Research Reports, VOL. 13, 1958, pp. 167-193
[00023] NPL 2- H. Kawazoe, et al., P-type electrical conduction in transparent thin films of CuAlO2, Nature, VOL. 389, 1997, pp. 939-942
[00024] NPL 3: H. Yanagi, et al., Bipolarity in electrical conduction of transparent oxide semiconductor CuInO2 with delafossite structure, Applied Physics Letters, VOL. 78, 2001, pp. 1583-1585
[00025] NPL 4: A. Kudo, three others, SrCu2O2: A p- type conductive oxide with wide band gap, Applied Physics Letters, VOL. 73, 1998, pp. 220-222
[00026] NPL 5: E. Fortunato, eight others, Thin-film transistors based on p-type Cu2O thin films produced at room temperature, Applied Physics Letters, VOL. 96, 2010, pp. 192102
[00027] NPL 6: K. Matsuzaki, five others, Epitaxial growth of high mobility Cu2O thin films and application to p-channel thin film transistor, Applied Physics Letters, VOL. 93, 2008, pp. 202107
Sumário da Invenção Problema Técnico
[00028] A presente invenção tem o objetivo de resolver os problemas existentes acima e alcançar o seguinte objetivo. Especificamente, um objetivo da presente invenção é prover um novo óxido do tipo p capaz de exibir excelente propriedade, que é condutividade elétrica suficiente, sendo produzido em temperatura relativamente baixa e sob condições práticas, e sendo controlada na condutividade elétrica através do ajuste de sua razão de composição; uma composição de produção do óxido de tipo p para produzir o óxido do tipo p; um método para produzir o óxido do tipo p; um dispositivo semicondutor usando o óxido do tipo p em uma camada ativa; um dispositivo de exibição tendo o dispositivo semicondutor, um aparelho de exibição de imagem usando o dispositivo de exibição; e um sistema incluindo o aparelho de exibição de imagem.
Solução para o Problema
[00029] Meios para resolver os problemas existentes acima são como na sequência.
[00030] <1> Um óxido do tipo p,
[00031] em que o óxido do tipo p é amorfo e é representado pela seguinte fórmula de composição: xAO.yCu2O onde x denota uma proporção por mol de AO e y denotam uma proporção por mol de Cu2O e x e y satisfazem as seguintes expressões: 0 < x < 100 e x + y = 100, e A é qualquer um de Mg, Ca, Sr e Ba, ou uma mistura que contém pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em Mg, Ca, Sr e Ba.
[00032] <2> Uma composição de produção de óxido do tipo p incluindo:
[00033] um solvente;
[00034] um composto que contém Cu; e
[00035] um composto que contém pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em Mg, Ca, Sr e Ba,
[00036] em que a composição para produção do óxido do tipo p está projetada para produzir o óxido do tipo p de acordo com <1>.
[00037] <3> Um método para produzir o óxido do tipo p de acordo com <1> incluindo:
[00038] aplicar uma composição em um suporte; e
[00039] tratar com calor a composição após a aplicação,
[00040] em que a composição inclui um solvente, um composto que contém Cu, e um composto que contém pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em Mg, Ca, Sr e Ba.
[00041] <4> Um dispositivo semicondutor incluindo:
[00042] uma camada ativa,
[00043] em que a camada ativa inclui o óxido do tipo p de acordo com <1>.
[00044] <5> O dispositivo semicondutor de acordo com <4>, incluindo adicionalmente:
[00045] um primeiro eletrodo; e
[00046] um segundo eletrodo,
[00047] em que o dispositivo semicondutor é um diodo onde a camada ativa é formada entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodos.
[00048] <6> O dispositivo semicondutor de acordo com <4>, incluindo adicionalmente:
[00049] um eletrodo de porta configurado para aplicar voltagem de porta;
[00050] um eletrodo de fornecimento e um eletrodo de dreno os quais são configurados para extrair corrente elétrica; e
[00051] uma camada de isolamento de porta,
[00052] em que o dispositivo semicondutor é um transistor de efeito de campo onde a camada ativa é formada entre o eletrodo de fornecimento e o eletrodo de dreno, e a camada de isolamento de porta é formada entre o eletrodo de porta e a camada ativa.
[00053] <7> Um dispositivo de exibição incluindo:
[00054] um dispositivo de controle de luz configurado para controlar a saída de luz com base em um sinal de acionamento; e
[00055] um circuito de acionamento contendo o dispositivo semicondutor de acordo com <4> e configurado para acionar o dispositivo de controle de luz.
[00056] <8> O dispositivo de exibição de acordo com <7>, em que o dispositivo de controle de luz inclui um dispositivo de eletroluminescência orgânica ou um dispositivo eletrocrômico.
[00057] <9> O dispositivo de exibição de acordo com <7>, em que o dispositivo de controle de luz inclui um dispositivo de cristal líquido, um dispositivo eletroforético ou um dispositivo de eletro-umedecimento.
[00058] <10> Um aparelho de exibição de imagem incluindo:
[00059] uma pluralidade de dispositivos de exibição de acordo com <7> os quais são arranjados em uma forma de matriz e cada um contém um transistor de efeito de campo;
[00060] uma pluralidade de fiações configuradas para aplicar individualmente voltagem de porta e voltagem de sinal ao transistor de efeito de campos dos dispositivos de exibição; e um aparelho de controle de exibição configurado para controlar de maneira individual a voltagem de porta e a voltagem de sinal no transistor de efeito de campos através das fiações com base nos dados de imagem,
[00061] em que o aparelho de exibição de imagem é configurado para exibir uma imagem com base nos dados de imagem.
[00062] <11> Um sistema incluindo:
[00063] o aparelho de exibição de imagem de acordo com <10>; e
[00064] um aparelho de geração de dados de imagem configurado para gerar dados de imagem com base nas informações de imagem a ser exibida, e emite os dados de imagem para o aparelho de exibição de imagem.
Efeitos de Vantagem da Invenção
[00065] A presente invenção pode resolver os problemas existentes acima e provê um novo óxido do tipo p capaz de exibir excelente propriedade, que é condutividade elétrica suficiente, sendo produzida em temperatura relativamente baixa e sob condições práticas, e sendo controlada na condutividade elétrica através do ajuste de sua razão de composição; uma composição de produção de óxido de tipo p para produzir o óxido do tipo p; um método para produzir o óxido do tipo p; um dispositivo semicondutor usando o óxido do tipo p em uma camada ativa; um dispositivo de exibição tendo o dispositivo semicondutor, um aparelho de exibição de imagem usando o dispositivo de exibição; e um sistema incluindo o aparelho de exibição de imagem.
Breve Descrição dos Desenhos
[00066] A FIG. 1 é uma vista estrutural esquemática de um diodo exemplar.
[00067] A FIG. 2 é uma vista estrutural esquemática de um exemplo de transistor de efeito de campo de um tipo de porta de contato de topo/de fundo.
[00068] A FIG. 3 é uma vista estrutural esquemática de um exemplo de transistor de efeito de campo de um tipo de porta de contato de fundo/de fundo.
[00069] A FIG. 4 é uma vista estrutural esquemática de um exemplo de transistor de efeito de campo de um tipo de porta de contato de topo/de topo.
[00070] A FIG. 5 é uma vista estrutural esquemática de um exemplo de transistor de efeito de campo de um tipo de porta de contato de fundo/de topo.
[00071] A FIG. 6 é uma vista de explicação de um aparelho de exibição de imagem.
[00072] A FIG. 7 é uma vista de explicação de um exemplo de dispositivo de exibição da presente invenção.
[00073] A FIG. 8 é uma vista estrutural esquemática de um exemplo de relação de posição entre um dispositivo de EL orgânica e um transistor de efeito de campo em um dispositivo de exibição, onde a seta indica a direção na qual luz é emitida.
[00074] A FIG. 9 é uma vista estrutural esquemática de outro exemplo de relação de posição entre um dispositivo de EL orgânica e um transistor de efeito de campo em um dispositivo de exibição, onde a seta indica a direção na qual luz é emitida.
[00075] A FIG. 10 é uma vista estrutural esquemática de um exemplo de dispositivo de EL orgânica, onde a seta indica a direção na qual luz é emitida.
[00076] A FIG. 11 é uma vista de explicação de um aparelho de controle de exibição.
[00077] A FIG. 12 é uma vista de explicação de um exibidor de cristal líquido, onde Y0 ... Ym-1 são linhas de dados e X0 ... Xn-1 são linhas de escaneamento.
[00078] A FIG. 13 é uma vista de explicação de um dispositivo de exibição na FIG. 12.
[00079] A FIG. 14 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o
Exemplo 1.
[00080] A FIG. 15 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o
Exemplo 3.
[00081] A FIG. 16 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o
Exemplo 7.
[00082] A FIG. 17 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o
Exemplo 9.
[00083] A FIG. 18 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o Exemplo 12.
[00084] A FIG. 19 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o
Exemplo 14.
[00085] A FIG. 20 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o
Exemplo 15.
[00086] A FIG. 21 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o
Exemplo 18.
[00087] A FIG. 22 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o
Exemplo 24.
[00088] A FIG. 23 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o
Exemplo 27.
[00089] A FIG. 24 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o
Exemplo 30.
[00090] A FIG. 25 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o
Exemplo 32.
[00091] A FIG. 26 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o
Exemplo 35.
[00092] A FIG. 27 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o Exemplo 38.
[00093] A FIG. 28 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o Exemplo 40.
[00094] A FIG. 29 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o Exemplo 43.
[00095] A FIG. 30 ilustra o resultado de análise de difração de raios X do óxido do tipo p de acordo com o Exemplo 45.
[00096] A FIG. 31 ilustra a resistividade volumétrica dos óxidos do tipo p (xMgO.yCu2O) de acordo com os Exemplos 1 a 11.
[00097] A FIG. 32 ilustra a resistividade volumétrica dos óxidos do tipo p (xCaO.yCu2O) de acordo com os Exemplos 12 a 22.
[00098] A FIG. 33 ilustra a resistividade volumétrica dos óxidos do tipo p (xSrO.yCu2O) de acordo com os Exemplos 23 a 34.
[00099] A FIG. 34 ilustra a resistividade volumétrica dos óxidos do tipo p (xBaO.yCu2O) de acordo com os Exemplos 35 a 44.
[000100] A FIG. 35 ilustra a característica de TV do diodo produzido no Exemplo 50.
[000101] A FIG. 36 é a microfotografia da porção de canal do transistor de efeito de campo produzida no Exemplo 52.
Descrição das Modalidades
[000102] (Óxido de tipo p, composição de produção de óxido do tipo p, e método para produzir óxido do tipo p)
<Óxido de tipo p>
[000103] Um óxido do tipo p da presente invenção é amorfo e é representado através da fórmula de composição: xAO.yCu2O onde x denota uma proporção por mol de AO e y denotam uma proporção por mol de Cu2O e satisfazem as seguintes expressões: 0 < x < 100 e x + y = 100, e A é qualquer um de Mg, Ca, Sr e Ba, ou uma mistura que contém pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em Mg, Ca, Sr e Ba.
[000104] O óxido do tipo p pode exibir condutividade elétrica do tipo p na qual buracos servem como um portador apesar de serem amorfos. Em adição, o óxido do tipo p pode ser obtido que possui propriedades adequadas dependendo do propósito intencionado através da variação contínua de sua razão de composição (x, y) para controlar bastante condutividade elétrica do óxido, que é devido a sua estrutura amorfa.
[000105] Convencionalmente, se acredita que um óxido de Cu monovalente (ou Ag) do qual a banda de valência é composta de um orbital híbrido de Cu 3d e O 2p possui uma anisotropia de orbital forte, e assim deve ser cristalino de maneira a exibir condutividade de tipo p. Um semicondutor de óxido do tipo n é muito diferente do óxido de Cu monovalente (ou Ag) neste ponto pois uma banda de condução do óxido de tipo n é composta de um orbital s isotrópico em metal pesado. No entanto, os inventores descobriram que o óxido de Cu podem exibir condutividade de tipo p apesar de serem amorfos. Na faixa de composição, apenas SrCu2O2 e BaCu2O2 foram reportados como fase cristal. Estes cristais são difíceis de controlar em condutividade.
[000106] Ou seja, o óxido do tipo p da presente invenção pode variar bastante de composição, que é diferente do óxido do tipo p contendo Cu cristalino. Em particular, é muito vantajoso que a densidade do estado de uma banda híbrida d-p e condutividade elétrica pode ser bem controlada por causa das espécies químicas e quantidade de A (Mg, Ca, Sr, e/ou Ba) que é um contra cátion de Cu podem ser livremente selecionadas.
[000107] Adicionalmente, óxidos do tipo p que contêm Cu convencionais são cristalinos, enquanto o óxido do tipo p da presente invenção é amorfo. Portanto, o óxido do tipo p da presente invenção é vantajoso pelo fato de que desigualdades nas propriedades devido a uma cristalinidade desigual não ocorrerão, e pelo qual um filme uniforme pode ser obtido a partir do mesmo.
[000108] Note que o óxido de tipo p consiste essencialmente de um óxido amorfo representado pela seguinte fórmula de composição: xAO.yCu2O onde x denota uma proporção por mol de AO e y denotam uma proporção por mol de Cu2O e satisfazem as seguintes expressões: 0 < x < 100 e x + y = 100, mas apenas uma pequena quantidade de partículas de cristal finas podem estar presentes no óxido do tipo p, desde que elas possuam quase nenhum efeito em propriedades de semicondutor. A frase "apenas uma pequena quantidade" quer dizer como usado aqui a quantidade a qual não causa uma percolação das partículas de cristal finas, que é cerca de 15% por volume ou menos.
[000109] O A inclui Mg, Ca, Sr e/ou Ba. Ou seja, o A pode ser qualquer um de Mg, Ca, Sr e Ba, ou uma mistura de quaisquer dois a quatro de Mg, Ca, Sr e Ba.
[000110] O A no óxido do tipo p pode ser dopado com, por exemplo, Rb ou Cs.
[000111] A propriedade elétrica do óxido do tipo p depende das espécies químicas do A e da razão molar de A para Cu (ou seja, valores de x e y). Um filme de óxido da presente invenção pode ser usado para vários dispositivos de semicondutor, mas uma propriedade a qual semicondutores nos dispositivos requerem (ou seja, a resistividade) em geral varia dependendo do tipo e da propriedade dos dispositivos semicondutores. De maneira apropriada, as espécies químicas de A e a razão molar de A para Cu (ou seja, valores de x e y) podem ser selecionados de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, provido que quando o filme de resistividade volumétrica do óxido é mais do que 108 Qcm, um contato ôhmico não pode ser formado facilmente através de conexão com um eletrodo, o que pode não ser praticamente preferido em alguns casos. De maneira que a resistividade volumétrica seja 108 Qcm ou menos, no caso onde a fórmula de composição: AO.yCu2O é xMgO.yCu2O, x é preferivelmente menos do que 80. No caso onde a fórmula de composição: xAO.yCu2O é xCaO.yCu2O, x é preferivelmente menos do que 85. No caso onde a fórmula de composição: xAO.yCu2O é xSrO.yCu2O, x é preferivelmente menos do que 85. No caso onde a fórmula de composição: xAO.yCu2O é xBaO.yCu2O, x é preferivelmente menos do que 75.
[000112] A forma do óxido do tipo p não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Por exemplo, o óxido do tipo p pode ser filme ou a granel (partícula).
[000113] O óxido do tipo p é útil como uma camada ativa do tipo p para um dispositivo semicondutor tal como um diodo de junção p-n, um fotodiodo PIN, um transistor de efeito de campo, um dispositivo de emissão de luz, e um transdutor fotoelétrico.
[000114] Um método para produzir o óxido do tipo p é preferivelmente um método para produzir um óxido do tipo p da presente invenção usando uma composição de produção do óxido de tipo p da presente invenção descrita abaixo.
[000115] Outros métodos para produzir o óxido do tipo p não são particularmente limitados e podem ser selecionados de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem um método de pulverização, um método de deposição de laser pulsado (PLD), um método de CVD, e um método de ALD.
<Composição de produção de óxido de tipo p >
[000116] A composição de produção de óxido do tipo p contém pelo menos um solvente, um composto que contém Cu, e um composto que contém Mg, Ca, Sr e/ou Ba; e, se necessário, contém adicionalmente outros componentes.
[000117] A composição de produção de óxido do tipo p é uma composição usada para produzir o óxido do tipo p da presente invenção.
- Solvente -
[000118] O solvente não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem tolueno, xileno, ácido 2-etil hexanoico, acetilacetona, etileno glicol, e 2-metoxi etanol.
[000119] Solventes tais como dietileno glicol e dimetilformamida podem ser usados de maneira a transmitir propriedades desejadas tais como viscoelasticidade e dieletricidade para a composição para produção do óxido do tipo p.
[000120] Estes podem ser usados sozinhos ou em combinação.
[000121] A quantidade do solvente na composição para produção do óxido do tipo p não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
- Composto que contém Cu -
[000122] Cobre no óxido do tipo p é monovalente, mas Cu no composto que contém Cu não está limitado a este. O composto que contém Cu pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos do mesmo incluem carboxilatos de cobre orgânico tais como neodecanoato de cobre (II); complexos de cobre orgânico tais como ftalocianina de cobre (II) e fenilacetilida de cobre (II); alcóxidos de cobre tais como dietoxido de cobre (II); e sais de cobre inorgânicos tais como sulfato de cobre (II) e acetato de cobre (I).
[000123] Dentre estes, no caso onde a composição de produção de óxido do tipo p é produzida em solventes não polares, carboxilatos de cobre orgânico são preferíveis e neodecanoato de cobre (II) é mais preferível em termos de solubilidade. No caso onde a composição para produção do óxido do tipo p é produzida em solventes polares, sais de cobre inorgânicos são preferíveis e sulfato de cobre (II) é mais preferível em termos de solubilidade.
[000124] A quantidade do composto que contém Cu contido na composição para produção do óxido do tipo p não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
- Composto que contém Mg, Ca, Sr e/ou Ba -
[000125] O composto que contém Mg, Ca, Sr e/ou Ba não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem carboxilatos orgânicos, complexos de metal orgânico, alcóxidos de metal, e sais inorgânicos que contém Mg, Ca, Sr e/ou Ba.
[000126] Dentre estes, no caso onde a composição para produção do óxido do tipo p é produzida em solventes não polares, carboxilatos orgânicos são preferíveis; e 2-etil- hexanoato de magnésio, 2-etil-hexanoato de bário, 2-etil- hexanoato de estrôncio, e 2-etil-hexanoato de bário são mais preferíveis em termos de solubilidade. No caso onde a composição para produção do óxido do tipo p é produzida em solventes polares, sais inorgânicos são preferíveis; e nitrato de magnésio, nitrato de cálcio, cloreto de estrôncio, e cloreto de bário são mais preferíveis em termos de solubilidade.
[000127] A composição de produção de óxido do tipo p da presente invenção é adequada como uma solução bruta usada para produzir o óxido do tipo p que exibe excelente condutividade elétrica. É caracterizada pelo fato de que Cu no óxido do tipo p é monovalente, mas Cu no composto que contém Cu contido na composição para produção do óxido do tipo p não está limitado a este e preferivelmente divalente. Quando o Cu no composto que contém Cu é divalente, o Cu na composição para produção do óxido do tipo p também é divalente, uma razão do número de átomos de Cu para o número de átomos de oxigênio portanto é 1:1 na composição para produção do óxido do tipo p . No entanto, Cu no óxido do tipo p (xAO.yCu2O) produzido a partir do mesmo é monovalente, assim uma razão do número de átomos de Cu para o número de átomos de oxigênio é 2:1 no óxido do tipo p. A composição de produção de óxido do tipo p possui excesso de átomos de oxigênio em relação aos átomos de Cu na produção do óxido do tipo p. Tal composição de produção de óxido do tipo p resulta no óxido do tipo p que possui grande quantidade de oxigênio para desta forma suprimir a compensação de portador devido a um efeito de oxigênio. Portanto, o óxido do tipo p com alta concentração de buracos e exibe excelente condutividade elétrica do tipo p pode ser obtido.
[000128] Na composição para produção do óxido do tipo p, a composição de elementos de metal e a razão de mistura de solventes pode ser bastante variada, e assim pode ser apropriadamente ajustada dependendo dos métodos para produzir o óxido do tipo p e os usos intencionados descritos abaixo.
- Método para produzir óxido do tipo p >
[000129] Um método para produzir o óxido do tipo p da presente invenção inclui pelo menos uma etapa de aplicação e uma etapa de tratamento de calor; e, se necessário, inclui adicionalmente outras etapas.
- Etapa de aplicação -
[000130] A etapa de aplicação não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, desde que ela seja uma etapa para aplicar uma composição em um suporte.
[000131] A composição é a composição para produção do óxido do tipo p da presente invenção.
[000132] O suporte não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplo do mesmo inclui uma base de vidro.
[000133] Um método para aplicar a composição não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Por exemplo, métodos existentes podem ser utilizados tais como um método de revestimento por rotação, um método de impressão de jato de tinta, um método de revestimento por ranhura, um método de impressão por bocal, um método de impressão por gravura, e um método de impressão de microcontato. Dentre estes, o método de revestimento por rotação é preferível no caso onde um filme tendo uma espessura uniforme é desejado para ser produzido facilmente sobre uma grande área. Usando condições de impressão apropriadas e métodos de impressão tais como o método de impressão de jato de tinta e o método de impressão de microcontato permite que a composição seja impressa em uma forma desejada sem necessitar de uma subsequentemente etapa de padronização.
- Etapa de tratamento de térmico -
[000134] A etapa de tratamento térmico não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, desde que ela seja uma etapa de realização de tratamento térmico após a etapa de aplicação, e desta forma sendo capaz de secar o solvente contido na composição, decompondo o composto que contém Cu, decompondo o composto que contém Mg, Ca, Sr e/ou Ba, e produzindo o óxido do tipo p.
[000135] Na etapa de tratamento térmico, a secagem do solvente contido na composição (aqui a seguir pode ser referida como "etapa de secagem") é preferivelmente realizada na temperatura diferente a partir da decomposição do composto que contém Cu, decompondo o composto que contém Mg, Ca, Sr e/ou Ba, e produzindo o óxido do tipo p (aqui a seguir pode ser referido como "etapa de decomposição e produção"). Ou seja, é preferível que a temperatura seja elevada após a secagem do solvente, e então o composto que contém Cu é decomposto, o composto que contém Mg, Ca, Sr e/ou Ba é decomposto, e o óxido do tipo p é produzido.
[000136] A temperatura da etapa de secagem não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do solvente contido. Ela é, por exemplo, 80°C a 180°C. Um forno a vácuo efetivamente pode ser usado para diminuir a temperatura na etapa de secagem.
[000137] O período da etapa de secagem não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Ele é, por exemplo, 10 min a 1 hora.
[000138] A temperatura da etapa de decomposição e produção não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Ela é, por exemplo, 200°C a 400°C.
[000139] O período da etapa de decomposição e produção não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Ele é, por exemplo, 1 hora a 5 horas.
[000140] Na etapa de tratamento térmico, a etapa de decomposição e produção pode ser realizada simultaneamente ou dividida em múltiplas etapas.
[000141] Um método para realizar a etapa de tratamento térmico não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Por exemplo, o suporte pode ser aquecido.
[000142] Uma atmosfera sob a qual a etapa de tratamento térmico é realizada não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, mas é preferivelmente atmosfera de oxigênio.
[000143] A realização do tratamento térmico sob a atmosfera de oxigênio permite que um produto de decomposição seja descarregado rapidamente a partir de um sistema e defeitos de oxigênio do óxido do tipo p resultante a serem diminuídos.
[000144] Através da etapa de tratamento térmico, a exposição da composição que foi seca a radiação ultravioleta tendo um comprimento de onda de 400 nm ou menos é efetiva para promover reações na etapa de decomposição e produção. A exposição a radiação ultravioleta tendo um comprimento de onda de 400 nm ou menos permite que o óxido do tipo p seja produzido de maneira mais eficiente já que a radiação ultravioleta rompe uma ligação química entre matérias orgânicas contidas na composição e desta forma decompondo a matéria orgânica.
[000145] A radiação ultravioleta tendo um comprimento de onda de 400 nm ou menos não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplo da mesma inclui radiação ultravioleta tendo um comprimento de onda de 222 nm irradiada com uma lâmpada de excímero.
[000146] Em vez de ou em adição à radiação ultravioleta, um tratamento de ozônio preferivelmente pode ser realizado. Uma produção do óxido é promovida através do tratamento, com ozônio, da composição que foi seca.
[000147] No método para produzir o óxido do tipo p da presente invenção, o óxido do tipo p é produzido através de um processo em solução.
[000148] Portanto, o óxido do tipo p pode ser produzido mais facilmente, em grandes quantidades, e em um menor custo do que o óxido de tipo p produzido através de um processo de vácuo.
[000149] Em adição, o método para produzir o óxido do tipo p da presente invenção pode produzir o óxido de tipo p que exibe excelente condutividade elétrica do tipo p. No método para produzir o óxido do tipo p da presente invenção, a composição usada portanto preferivelmente contém o composto que contém Cu no qual o Cu é divalente. Neste caso, Cu na composição é divalente, uma razão do número de átomos de Cu para o número de átomos de oxigênio portanto é 1:1 na composição.
[000150] No entanto, Cu no óxido do tipo p produzido a partir do mesmo é monovalente, assim uma razão do número de átomos de Cu para o número de átomos de oxigênio é 2:1 no óxido do tipo p. A composição possui excesso de átomos de oxigênio em relação aos átomos de Cu na produção do óxido do tipo p. Tal composição resulta no óxido de tipo p que possui grande quantidade de oxigênio para desta forma suprimir a produção de elétrons devido a um efeito de oxigênio. Portanto, o óxido do tipo p com alta concentração de buracos e exibe excelente condutividade elétrica do tipo p pode ser obtido.
(Dispositivo semicondutor)
[000151] Um dispositivo semicondutor da presente invenção inclui pelo menos uma camada ativa, e, se necessário, inclui adicionalmente outros membros.
< Camada ativa >
[000152] A camada ativa não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, desde que ela contenha o óxido do tipo p da presente invenção.
[000153] Como mencionado acima, o óxido do tipo p da presente invenção está contido de maneira adequada na camada ativa do dispositivo semicondutor já que ele pode alcançar propriedades desejadas dependendo do propósito intencionado através do ajuste de sua composição. Ou seja, quando o óxido do tipo p tendo propriedades otimizadas está contido na camada ativa, o dispositivo semicondutor é melhorado em propriedades correspondentes.
[000154] A forma, a estrutura e o tamanho da camada ativa não estão particularmente limitados e podem ser selecionados de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
[000155] O dispositivo semicondutor inclui um diodo, um transistor de efeito de campo, um dispositivo de emissão de luz, e um transdutor fotoelétrico.
< Diodo >
[000156] O diodo não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Por exemplo, um diodo incluindo um primeiro eletrodo, um segundo eletrodo, e uma camada ativa formada entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodo podem ser usados.
[000157] Exemplos do diodo incluem um diodo de junção p-n e um fotodiodo PIN.
[000158] Existem muitos materiais conhecidos tendo alta transmitância para luz visível dentre semicondutores de óxido de tipo n. O óxido do tipo p da presente invenção também pode transmitir a luz visível devido a sua larga faixa de banda. Assim, o óxido do tipo p da presente invenção pode resultar em um diodo de transparente.
- Diodo de junção p-n -
[000159] O diodo de junção p-n inclui pelo menos uma camada ativa, e, se necessário, inclui adicionalmente outros membros tais como um ânodo (eletrodo positivo) e um catodo (eletrodo negativo).
- - Camada ativa -
[000160] A camada ativa inclui pelo menos uma camada de semicondutor de tipo p e uma camada de semicondutor de tipo n, e, se necessário, inclui adicionalmente outros membros.
[000161] A camada de semicondutor de tipo p está em contato com a camada de semicondutor de tipo n.
- -- Camada de semicondutor de tipo p --
[000162] A camada de semicondutor de tipo p não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, desde que ela contenha o óxido do tipo p da presente invenção.
[000163] As condições de composição e de produção do óxido do tipo p são preferivelmente selecionadas de forma que a concentração de portador e a mobilidade de portador necessárias para servir como a camada ativa podem ser obtidas.
[000164] A espessura média da camada de semicondutor de tipo p não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, mas é preferivelmente 50 nm a 2.000 nm.
- -- Camada de semicondutor de tipo n --
[000165] O material da camada de semicondutor de tipo n não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, mas é preferivelmente um semicondutor de óxido do tipo n transparente.
[000166] O semicondutor de óxido do tipo n transparente não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem ZnO e IGZO (In- Ga-Zn-O).
[000167] No caso onde o semicondutor de óxido do tipo n transparente é usado, o óxido do tipo p da presente invenção também pode transmitir a luz visível devido a sua larga faixa de banda, e assim uma camada ativa transparente pode ser obtida.
[000168] Um método para produzir a camada de semicondutor de tipo n não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem um processo de vácuo tais como um método de pulverização, um método de deposição de laser pulsado (PLD), um método de CVD, e um método de ALD, um método de revestimento por imersão, um método de impressão tal como um método de impressão de jato de tinta e um método de nano-impressão.
[000169] A espessura média da camada de semicondutor de tipo n não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, mas é preferivelmente 50 nm a 2.000 nm.
[000170] Quando a camada de semicondutor de tipo p e a camada de semicondutor de tipo n são ambas compostas de material cristalino, a seguinte falha tende a ocorrer: bons cristais não podem ser obtidos devido a uma incompatibilidade de redes cristalinas através da laminação das camadas de semicondutor acima, e assim um dispositivo semicondutor que possui excelentes propriedades não pode ser conseguido. De maneira a evitar a falha, materiais entre os quais redes de cristais são correspondidas devem ser selecionados, que limita o tipo de materiais usado.
[000171] Por outro lado, usando o óxido do tipo p da presente invenção para a camada de semicondutor de tipo p evita a falha anterior mesmo que a camada de semicondutor de tipo n seja cristalina. De maneira apropriada, uma boa interface de junção p-n pode ser formada. O óxido do tipo p da presente invenção permite que uma grande faixa de materiais de semicondutor de tipo n sejam usados no diodo para desta forma alcançar excelentes propriedades de dispositivo.
— Ânodo (eletrodo positivo) -
[000172] O ânodo está em contato com a camada de semicondutor de tipo p.
[000173] O material do ânodo não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem metais tais como Mo, Al, Au, Ag, e Cu, e ligas dos mesmos; óxidos condutores elétricos transparentes tais como ITO e ATO; condutores elétricos orgânicos tais como polietilenodioxitiofeno (PEDOT) e polianilina (PANI).
[000174] A forma, a estrutura e o tamanho do ânodo não estão particularmente limitadas e podem ser selecionadas de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
[000175] O ânodo é provido de forma a estar em contato com a camada de semicondutor de tipo p, e um contato ôhmico é preferivelmente formado entre eles.
[000176] Um método para produzir o ânodo não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
[000177] Exemplos dos mesmos incluem (i) um método no qual um filme é formado com, por exemplo, um método de pulverização ou um método de revestimento por imersão seguido por padronização do filme com um método de fotolitografia; e (ii) um método no qual um filme tendo uma forma desejada é diretamente formado com métodos de impressão tais como um método de impressão de jato de tinta, um método de nano-impressão, e um método de impressão por gravura.
— Catodo (eletrodo negativo) -
[000178] O material do catodo não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Por exemplo, o material do catodo pode ser o mesmo que aquele mencionado para aquele do ânodo.
[000179] A forma, a estrutura e o tamanho do catodo não estão particularmente limitadas e podem ser selecionadas de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
[000180] O catodo é provido de forma a estar em contato com a camada de semicondutor de tipo n, e um contato ôhmico é preferivelmente formado entre eles.
[000181] Um método para produzir o catodo não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Por exemplo, o método pode ser o mesmo que aquele mencionado para aquele do ânodo.
-- Método para produzir diodo de junção
[000182] Um método exemplar para produzir o diodo de junção p-n mostrado na FIG. 1 será explicado agora.
[000183] Primeiramente, um catodo 2 é depositado sobre uma base 1.
[000184] A forma, a estrutura e o tamanho da base não estão particularmente limitados e podem ser selecionados de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
[000185] O material da base não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos da base incluem uma base de vidro e uma base de plástico.
[000186] A base de vidro não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem uma base de vidro livre de alcalinos e uma base de vidro de sílica.
[000187] A base de plástico não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos da mesma incluem uma base de policarbonato (PC), uma base de poli- imida (PI), uma base de polietileno tereftalato (PET) e uma base de polietileno naftalato (PEN).
[000188] Notavelmente, a base é preferivelmente pré- tratada através de lavagem usando plasma de oxigênio, ozônio UV e irradiação UV a partir dos pontos de vista de limpar a superfície da mesma e melhorar a adesividade da superfície.
[000189] Então, uma camada de semicondutor de tipo n 3 é depositada sobre o catodo 2.
[000190] Então, uma camada de semicondutor de tipo p 4 é depositada sobre a camada de semicondutor de tipo n 3.
[000191] Então, um ânodo 5 é depositado sobre a camada de semicondutor de tipo p 4.
[000192] Como foi descrito acima, o diodo de junção p-n 6 é produzido.
- Transistor de efeito de campo >
[000193] Um transistor de efeito de campo inclui pelo menos um eletrodo de porta, um eletrodo de fonte, um eletrodo de dreno, uma camada ativa e uma camada de isolamento de porta; e, se necessário, inclui adicionalmente outros membros.
- Eletrodo de porta -
[000194] O eletrodo de porta não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, desde que ele seja um eletrodo para aplicar voltagem de porta.
[000195] O material do eletrodo de porta não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
[000196] Exemplos dos mesmos incluem metais tais como Mo, Al, Au, Ag, e Cu, e ligas dos mesmos; óxidos condutores elétricos transparentes tais como ITO e ATO; condutores elétricos orgânicos tais como polietilenodioxitiofeno (PEDOT) e polianilina (PANI).
[000197] Um método para produzir o eletrodo de porta não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem (i) um método no qual um filme é formado com, por exemplo, um método de pulverização ou um método de revestimento por imersão seguido pela padronização do filme com um método de fotolitografia; e (ii) um método no qual um filme tendo uma forma desejada é diretamente formada com métodos de impressão tais como um método de impressão de jato de tinta, um método de nano- impressão, e um método de impressão por gravura.
[000198] A espessura média do eletrodo de porta não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Ela é preferivelmente 20 nm a 1 μm, mais preferivelmente 50 nm a 300 nm.
- Eletrodo de fornecimento e eletrodo de dreno -
[000199] O eletrodo de fornecimento ou o eletrodo de dreno não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, desde que ele seja um eletrodo para extrair corrente elétrica do transistor de efeito de campo.
[000200] O material do eletrodo de fornecimento ou o eletrodo de dreno não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem materiais os quais que os descritos acima para o eletrodo de porta.
[000201] Alta resistência de contato entre a camada ativa e o eletrodo de fonte, ou a camada ativa e o eletrodo de dreno leva a propriedades ruins em um transistor. De maneira a evitar este problema, materiais que resultam em baixa resistência de contato são preferivelmente selecionados como aqueles do eletrodo de fornecimento e do eletrodo de dreno. Especificamente, preferivelmente são selecionados materiais os quais possuem maior função de trabalho do que o óxido do tipo p da presente invenção contido na camada ativa.
[000202] Um método para produzir o eletrodo de fornecimento e o eletrodo de dreno não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Por exemplo, o método pode ser o mesmo que aquele mencionado para aquele do eletrodo de porta.
[000203] A espessura média do eletrodo de fornecimento ou o eletrodo de dreno não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Ela é preferivelmente 20 nm a 1 μm, mais preferivelmente 50 nm a 300 nm.
- Camada ativa -
[000204] A camada ativa contém o óxido de tipo p da presente invenção.
[000205] A camada ativa é formada entre o eletrodo de fornecimento e o eletrodo de dreno. A frase "entre o eletrodo de fornecimento e o eletrodo de dreno" como usada aqui quer dizer uma posição na qual a camada ativa pode fazer o transistor de efeito de campo trabalhar em cooperação com o eletrodo de fornecimento e o eletrodo de dreno. Desde que a camada ativa esteja em tal posição, a posição da camada ativa não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
[000206] As condições de composição e de produção do óxido do tipo p são preferivelmente selecionadas de forma que a concentração de portador e a mobilidade de portador necessárias para servir como a camada ativa podem ser obtidas.
[000207] A espessura média da camada ativa não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Ela é preferivelmente 5 nm a 1 μm, mais preferivelmente 10 nm a 300 nm.
- Camada de isolamento de porta -
[000208] A camada de isolamento de porta não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, desde que ela seja uma camada de isolamento formada entre o eletrodo de porta e a camada ativa.
[000209] O material da camada de isolamento de porta não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem materiais bastante utilizados em uma produção comercial tal como SiO2 e SiNx; materiais altamente dielétricos tais como La2O3 e HfO2; e materiais orgânicos tais como poli-imida (PI) e fluorresinas.
[000210] Um método para produzir a camada de isolamento de porta não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem um método de formação de filme de vácuo tal como um método de pulverização, um método de deposição de vapor químico (CVD), e um método de deposição de camada atômica (ALD), um método de revestimento por rotação, um método de revestimento de matriz, e um método de impressão tal como um método de impressão de jato de tinta.
[000211] A espessura média da camada de isolamento de porta não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Ela é preferivelmente 50 nm a 3 μm, mais preferivelmente 100 nm a 1 μm.
[000212] A estrutura do transistor de efeito de campo não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem uma estrutura de um tipo de porta de contato de topo/de fundo (FIG. 2), uma estrutura de um tipo de porta de contato de fundo/de fundo (FIG. 3), uma estrutura de um tipo de porta de contato de topo/de topo (FIG. 4) e uma estrutura de um tipo de porta de contato de fundo/de topo (FIG. 5).
[000213] Nas FIGs. 2 a 5, o numeral de referência 21 denota uma base, 22 denota uma camada ativa, 23 denota um eletrodo de fonte, 24 denota um eletrodo de dreno, 25 denota uma camada de isolamento de porta, e 26 denota um eletrodo de porta.
[000214] O transistor de efeito de campo é usado de maneira adequada para o dispositivo de exibição descrito abaixo, mas não está limitado a este. Por exemplo, o transistor de efeito de campo pode ser usado para um cartão de IC ou um marcador de ID.
[000215] O transistor de efeito de campo uses o óxido do tipo p da presente invenção na camada ativa, que permite que a composição do óxido do tipo p seja bastante ajustada. Isto resulta na camada ativa que possui propriedades preferíveis e assim melhora as propriedades de transistor.
[000216] Adicionalmente, a camada ativa é bastante uniforme devido a ser amorfa, o que reduz a desigualdade das propriedades entre transistores individuais.
- Método para produzir transistor de efeito de campo -
[000217] Um método exemplar para produzir o transistor de efeito de campo será explicado agora.
[000218] Primeiramente, um eletrodo de porta é depositado sobre uma base.
[000219] A forma, a estrutura e o tamanho da base não estão particularmente limitados e podem ser selecionados de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
[000220] O material da base não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos da base incluem uma base de vidro e uma base de plástico.
[000221] A base de vidro não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem uma base de vidro livre de alcalinos e uma base de vidro de sílica.
[000222] A base de plástico não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem uma base de policarbonato (PC), uma base de poli- imida (PI), uma base de polietileno tereftalato (PET) e uma base de polietileno naftalato (PEN).
[000223] Notavelmente, a base é preferivelmente pré- tratada através de lavagem usando plasma de oxigênio, ozônio UV e irradiação UV a partir dos pontos de vista de limpar a superfície da mesma e melhorar a adesividade da superfície.
[000224] Então, a camada de isolamento de porta é depositada sobre o eletrodo de porta.
[000225] Então, a camada ativa contendo o óxido do tipo p, que é uma região de canal, é depositada sobre a camada de isolamento de porta.
[000226] Então, o eletrodo de fornecimento e o eletrodo de dreno são depositados sobre a camada de isolamento de porta tal que o eletrodo de fornecimento e o eletrodo de dreno são espaçados pela camada ativa.
[000227] Como acima, o transistor de efeito de campo é produzido. Neste método, um transistor de efeito de campo de tipo de porta de contato de topo/de fundo é produzido, por exemplo, como mostrado na FIG. 2.
[000228] O dispositivo semicondutor contém o óxido do tipo p da presente invenção na camada ativa. O óxido do tipo p pode alcançar propriedades desejadas dependendo do propósito intencionado (condutividade elétrica) através do ajuste de sua composição. Ou seja, quando o óxido do tipo p tendo propriedades otimizadas está contido na camada ativa, o dispositivo semicondutor pode ser melhorado nas propriedades correspondentes.
[000229] O transistor de efeito de campo as o dispositivo semicondutor da presente invenção pode resultar em um TFT tendo excelentes propriedades.
[000230] Adicionalmente, a camada ativa é bastante uniforme devido a ser amorfa, o que reduz a desigualdade de propriedades entre transistores individuais. (Dispositivo de exibição)
[000231] O dispositivo de exibição inclui pelo menos um dispositivo de controle de luz e um circuito de acionamento que aciona o dispositivo de controle de luz, e, se necessário, inclui adicionalmente outros membros.
< Dispositivo de Controle de Luz >
[000232] O dispositivo de controle de luz não está particularmente limitado, desde que ele seja um dispositivo que controla a saída de luz com base em sinais de acionamento, e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos do dispositivo de controle de luz incluem dispositivos de eletroluminescência orgânicos (EL), dispositivos eletrocrômicos (EC), dispositivos de cristal líquido, dispositivos eletroforéticos, e dispositivos de eletro- umedecimento.
< Circuito de Acionamento >
[000233] O circuito de acionamento não está particularmente limitado, desde que ele possua um dispositivo semicondutor da presente invenção, e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
< Outros membros >
[000234] Os outros membros não estão particularmente limitados e podem ser selecionados de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
[000235] O dispositivo de exibição da presente invenção possui o dispositivo semicondutor (por exemplo, o transistor de efeito de campo), o que reduz a desigualdade entre dispositivos. Em adição, o dispositivo de exibição pode operar um transistor de acionamento em voltagem de porta constante mesmo que o dispositivo de exibição é sujeitado a uma alteração dependente do tempo, que permite que o dispositivo seja usado por um longo período.
(Aparelho de Exibição de Imagem)
[000236] Um aparelho de exibição de imagem da presente invenção inclui pelo menos uma pluralidade de dispositivos de exibição, uma pluralidade de fiações, e um aparelho de controle de exibição, e, se necessário, inclui adicionalmente outros membros.
< Dispositivo de exibição >
[000237] O dispositivo de exibição não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, provido que ele seja o dispositivo de exibição da presente invenção arranjado em uma forma de matriz.
< Fiação >
[000238] A fiação não está particularmente limitada e pode ser selecionada de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, provido que ela possa aplicar individualmente voltagem de porta e sinal de dados de imagem a cada transistor de efeito de campo no dispositivo de exibição.
< Aparelho de Controle de Exibição >
[000239] O aparelho de controle de exibição não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, provido que ele pode controlar individualmente a voltagem de porta e a voltagem de sinal em cada transistor de efeito de campo através da pluralidade de fiações com base nos dados de imagem.
< Outros Membros >
[000240] Os outros membros não estão particularmente limitados e podem ser selecionados de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado.
[000241] O aparelho de exibição de imagem da presente invenção pode operar de maneira estável por um longo período pois ele inclui o dispositivo de exibição da presente invenção.
[000242] O aparelho de exibição de imagem da presente invenção pode ser usado como uma unidade de exibição no aparelho de informações portátil tais como telefones celulares, tocadores de música portáteis, tocadores de vídeo portáteis, livros eletrônicos e PDAs (Assistente Digital Pessoal), e equipamento de formação de imagem tal como câmeras fotográficas e câmeras de vídeo. Ele também pode ser usado como uma unidade de exibição de várias informações em sistemas móveis tais como veículos a motor, aeroplanos, trens, e embarcações. Em adição, ele pode ser usado como uma unidade de exibição de várias informações em aparelho de medição, aparelho de análise, dispositivos médicos, e mídia de propaganda.
(Sistema)
[000243] O sistema da presente invenção inclui pelo menos o aparelho de exibição de imagem da presente invenção e um aparelho de geração de dados de imagem.
[000244] O aparelho de geração de dados de imagem gera dados de imagem com base nas informações de imagem a ser exibida e emite os dados de imagem para o aparelho de exibição de imagem.
[000245] O sistema da presente invenção permite que dados de imagem sejam exibidos com alta definição pois o sistema inclui o aparelho de exibição de imagem.
[000246] O aparelho de exibição de imagem da presente invenção será explicado agora.
[000247] O aparelho de exibição de imagem da presente invenção pode ser aquele descrito nos parágrafos [0059] e [0060], e mostrado nas FIGs. 2 e 3 de JP-A No. 2010-074148.
[000248] Aqui a seguir, uma modalidade exemplar da presente invenção será explicada com referência às figuras anexas.
[000249] A FIG. 6 é uma vista de explicação de um exibidor no qual os dispositivos de exibição são arranjados em uma forma de matriz.
[000250] O exibidor possui n linhas de escaneamento (X0, X1, X2, X3, Xn-2, ..., Xn-1) as quais se arranjam igualmente espaçadas ao longo de uma direção de eixo X, m linhas de dados (Y0, Y1, Y2, Y3, ..., Ym-1) as quais se arranjam igualmente espaçadas ao longo de uma direção de eixo Y, e m linhas de fornecimento de corrente (Y0i, Y1i, Y2i, Y3i, Ym-1i) as quais se arranjam igualmente espaçadas ao longo de uma direção de eixo Y, como ilustrado na FIG. 6.
[000251] De maneira apropriada, o dispositivo de exibição 302 pode ser identificado pelo número de linha de escaneamento e o número de linha de dados.
[000252] A FIG. 7 é uma vista estrutural esquemática de um exemplo de dispositivo de exibição da presente invenção.
[000253] O dispositivo de exibição inclui um dispositivo de EL (eletroluminescência) orgânico 350 e um circuito de acionamento 320 que permite que o dispositivo de EL orgânica 350 emita luz como mostrado, por meio de exemplo, na FIG. 7. Ou seja, um exibidor 310 é assim chamado de um exibidor de eletroluminescência orgânica de matriz ativa. O exibidor 310 é um exibidor colorido de 81,28 cm (32 polegadas). Notavelmente, o tamanho do exibidor 310 não está limitado a este.
[000254] Um circuito de acionamento 320 mostrado na FIG. 7 será explicado.
[000255] O circuito de acionamento 320 inclui dois transistores de efeito de campo 10 e 20, e a capacitor 30.
[000256] Um transistor de efeito de campo 10 é servido como um dispositivo de comutação. Um eletrodo de porta G do transistor de efeito de campo 10 está conectado com uma linha de varredura predeterminada, e um eletrodo de fornecimento S do transistor de efeito de campo 10 está conectado com uma linha de dados predeterminada. Um eletrodo de dreno D do transistor de efeito de campo 10 está conectado com um terminal do capacitor 30.
[000257] Um transistor de efeito de campo 20 fornece corrente ao dispositivo de EL orgânica 350. Um eletrodo de porta G do transistor de efeito de campo 20 está conectado com o eletrodo de dreno D do transistor de efeito de campo 10. Um eletrodo de dreno D do transistor de efeito de campo 20 está conectado com o eletrodo positivo do dispositivo de EL orgânica 350. Um eletrodo de fornecimento S do transistor de efeito de campo 20 está conectado com uma linha de fornecimento predeterminada.
[000258] O capacitor 30 armazena um estado do transistor de efeito de campo 10, isto é, dados. Outro terminal do capacitor 30 está conectado com uma linha de fornecimento predeterminada.
[000259] De maneira apropriada, quando o transistor de efeito de campo 10 é comutado, dados de imagem são armazenados no capacitor 30 através da linha Y2. Mesmo após o transistor de efeito de campo 10 ser desligado, o transistor de efeito de campo 20 que é mantido em estado "LIGADO" permite que o dispositivo de EL orgânica 350 seja acionado.
[000260] A FIG. 8 ilustra uma relação de posição exemplar entre o dispositivo de EL orgânica 350 e o transistor de efeito de campo 20, que serve como um circuito de acionamento, no dispositivo de exibição 302. Nesta figura, o dispositivo de EL orgânica 350 é arranjado lateralmente ao transistor de efeito de campo 20 na mesma base. Em adição, o transistor de efeito de campo e a capacitor (não mostrado) também são arranjados na mesma base.
[000261] A provisão de uma camada protetora sobre a camada ativa 22 é adequada, que é não mostrada na FIG. 8. Por exemplo, SiO2, SiNx, Al2O3, ou fluorpolímeros podem ser apropriadamente usados como material da camada protetora.
[000262] De maneira alternativa, o dispositivo de EL orgânica 350 pode ser depositado sobre o transistor de efeito de campo 20 como mostrado na FIG. 9. Neste caso, o eletrodo de porta 26 é necessário de ser transparente, e portanto óxidos condutores elétricos transparentes são usados como o material do eletrodo de porta 26 tal como ITO, In2O3, SnO2, ZnO, ZnO que contém Ga, ZnO que contém Al e SnO2 que contém Sb. Notavelmente, o numeral de referência 360 denota um filme de isolamento de intercamada (filme planarizado). O material do filme de isolamento de intercamada inclui resinas tais como resinas de poli-imida e resinas acrílicas.
[000263] A FIG. 10 é uma vista esquemática de um exemplo de dispositivo de EL orgânica.
[000264] Na FIG. 10, o dispositivo de EL orgânica 350 inclui a eletrodo negativo 312, a eletrodo positivo 314, e uma camada de filme fino de EL orgânica 340.
[000265] O material do eletrodo negativo 312 não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem alumínio (Al), liga de magnésio (Mg) - prata (Ag), liga de alumínio (Al) - lítio (Li), e ITO (Óxido de Índio Estanho). Note que a liga de magnésio (Mg) - prata (Ag) resulta em um eletrodo muito refletivo quando a liga de Mg - Ag é suficientemente grossa.
[000266] Enquanto isso, a liga de Mg - Ag resulta em um eletrodo semitransparente quando a liga de Mg - Ag é muito fina (cerca de menos do que 20 nm). Nesta figura, a luz é retirada do lado de eletrodo positivo, mas a luz pode ser retirada do lado de eletrodo negativo quando o eletrodo negativo é transparente ou semitransparente.
[000267] O material do eletrodo positivo 314 não está particularmente limitado e pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado. Exemplos dos mesmos incluem ITO (Óxido de Índio Estanho), IZO (Óxido de Índio Zinco), e liga de prata (Ag) - neodímino (Nd). Note que a liga de prata resulta em um eletrodo muito refletivo, que é adequado quando a luz é retirada do lado de eletrodo negativo.
[000268] A camada de filme fino de EL orgânico 340 inclui uma camada de transporte de elétron 342, uma camada de emissão de luz 344, e uma camada de transporte de buraco 346. A camada de transporte de elétron 342 está conectada com o eletrodo negativo 312, e a camada de transporte de buraco 346 está conectada com o eletrodo positivo 314. Quando uma voltagem predeterminada é aplicada entre o eletrodo positivo 314 e o eletrodo negativo 312, a camada de emissão de luz 344 emite luz.
[000269] A camada de transporte de elétron 342 e a camada de emissão de luz 344 juntas podem ser formadas uma camada. Uma camada de injeção de elétron pode ser provida entre a camada de injeção de elétron 342 e o eletrodo negativo 312, e uma camada de transporte de buraco pode ser adicionalmente provida entre a camada de transporte de buraco 346 e o eletrodo positivo 314.
[000270] O assim chamado dispositivo de EL orgânica de tipo de "emissão de fundo" no qual luz é retirada a partir de um lado de um substrato foi descrito, mas um dispositivo de EL orgânica de tipo de "emissão de topo" no qual a luz é retirada a partir de um lado oposto a um substrato também pode ser usado.
[000271] A FIG. 11 é uma vista estrutural esquemática de outro exemplo de aparelho de exibição de imagem da presente invenção.
[000272] Na FIG. 11, o aparelho de exibição de imagem inclui uma pluralidade de dispositivos de exibição 302, fiações (linhas de escaneamento, linhas de dados, e linhas de fornecimento de energia), e um aparelho de controle de exibição 400.
[000273] O aparelho de controle de exibição 400 inclui um circuito de processamento de dados de imagem 402, e um circuito de acionamento de linha de dados 406.
[000274] O circuito de processamento de dados de imagem 402 determina o brilho de cada um da pluralidade de dispositivos de exibição 302 no exibidor com base em uma saída de sinal a partir de um circuito de saída de vídeo.
[000275] Um circuito de acionamento de linha de escaneamento 404 individualmente aplica voltagem às n linhas de escaneamento em resposta a uma instrução do circuito de processamento de dados de imagem 402.
[000276] O circuito de acionamento de linha de dados 406 individualmente aplica voltagem às m linhas de dados em resposta a uma instrução do circuito de processamento de dados de imagem 402.
[000277] A modalidade no caso onde um dispositivo de controle de luz é um dispositivo de EL orgânica foi descrito, mas não está limitado a este. Por exemplo, o dispositivo de controle de luz pode ser um dispositivo eletrocrômico. Neste caso, o exibidor é um exibidor eletrocrômico.
[000278] Adicionalmente, o dispositivo de controle de luz pode ser um dispositivo de cristal líquido, neste caso o exibidor é um exibidor de cristal líquido, e nenhuma linha de fornecimento de energia para o dispositivo de exibição 302'é necessária de ser usada, ilustrado na FIG. 12. Como foi ilustrado na FIG. 13, o circuito de acionamento 320' pode ser constituído por um transistor de efeito de campo 40 que corresponde ao transistor de efeito de campos 10 e 20. No transistor de efeito de campo 40, um eletrodo de porta G está conectado com uma linha de varredura predeterminada, e um eletrodo de fornecimento S está conectado com uma linha de dados predeterminada. Um eletrodo de dreno D está conectado com a capacitor 361 e um eletrodo de pixel de um dispositivo de cristal líquido 370.
[000279] O dispositivo de controle de luz pode ser um dispositivo de eletroforese, um dispositivo de EL orgânica ou um dispositivo de eletro-umedecimento.
[000280] A modalidade no caso onde um sistema da presente invenção é um aparelho de televisão foi descrito, mas não está limitado a este. O sistema pode ser qualquer sistema que possui um aparelho de exibição de imagem como um dispositivo que exibe imagem e informações. Por exemplo, o sistema pode ser um sistema de computador no qual um computador, incluindo um computador pessoal, está conectado com um aparelho de exibição de imagem.
[000281] O sistema da presente invenção pode operar de maneira estável por um longo período já que ele inclui o aparelho de exibição de imagem da presente invenção.
Exemplos
[000282] Exemplos da presente invenção serão explicados aqui a seguir, mas estes exemplos não devem ser interpretados como limitantes do escopo da presente invenção.
(Exemplos 1 a 11) <Produção de semicondutor de óxido de xMgO.yCu20 (amorfo)>
[000283] Uma solução de 2-etil-hexanoato de magnésio (3,0% em massa) em tolueno foi misturada com uma solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno, seguido pela dissolução com tolueno para obter uma tinta para semicondutor de óxido de xMgO.yCu2O. Uma razão da solução de 2-etil-hexanoato de magnésio (3,0% em massa) em tolueno para a solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno foi ajustada de forma que uma razão molar de Mg para Cu na solução misturada pode ser x:2y.
[000284] Então, a tinta para o semicondutor de óxido de xMgO.yCu2O foi revestida por rotação em uma base de vidro, seca por 1 hora a 120°C, e calcinada por 3 horas a 250°C enquanto sendo irradiada com uma lâmpada de excímero (comprimento de onda: 222 nm) sob corrente de oxigênio para formar um filme de xMgO.yCu2O.
[000285] A Tabela 1 abaixo sumariza cada quantidade incorporada da solução de 2-etil-hexanoato de magnésio (3,0% em massa) em tolueno e a solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno, bem como os valores de "x" e "y," e a espessura do semicondutor de óxido de xMgO.yCu2O resultante. Tabela 1
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[000286] Na tabela acima, E denota uma "potência de dez." Por exemplo, "1,0 E-05" quer dizer "0,00001," e "1,0 E+02" quer dizer "100."
(Exemplos 12 a 22) <Produção de semicondutor de óxido de xCaO.yCu2O (amorfo)>
[000287] Uma solução de 2-etil-hexanoato de bário (5,0% em massa) na forma mineral foi misturada com uma solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno, seguido pela dissolução com tolueno para obter uma tinta para semicondutor de óxido de xCaO.yCu2O. Uma razão da solução de 2-etil-hexanoato de bário (5,0% em massa) na forma mineral para a solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno foi ajustada de forma que uma razão molar de Ca para Cu na solução misturada pode ser x:2y.
[000288] Então, a tinta para o semicondutor de óxido de xCaO-yCu2O foi revestida por rotação em uma base de vidro, seca por 1 hora a 120°C, e calcinada por 3 horas a 250°C enquanto está sendo irradiada com uma lâmpada de excímero (comprimento de onda: 222 nm) sob corrente de oxigênio para formar um filme de xCaO.yCu2O.
[000289] A Tabela 2 abaixo sumariza cada quantidade incorporada da solução de 2-etil-hexanoato de bário (5,0% em massa) na forma mineral e a solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno, bem como os valores de "x" e "y," e a espessura do resultante de semicondutor de óxido de xCaO.yCu2O. Tabela 2
Figure img0002
[000290] Na tabela acima, E denota uma "potência de dez." Por exemplo, "1,0 E-05" quer dizer "0,00001," e "1,0 E+02" quer dizer "100."
(Exemplos 23 a 34) <Produção de semicondutor de óxido de xSrO.yCu2O (amorfo)>
[000291] Uma solução de 2-etil-hexanoato de estrôncio (2,0% em massa) em tolueno foi misturada com uma solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno, seguido pela dissolução com tolueno para obter uma tinta para semicondutor de óxido de xSrO.yCu2O. Uma razão da solução de 2-etil-hexanoato de estrôncio (2,0% em massa) em tolueno para a solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno foi ajustada de forma que uma razão molar de Sr para Cu na solução misturada pode ser x:2y.
[000292] Então, a tinta para semicondutor de óxido de xSrO.yCu2O foi revestida por rotação em uma base de vidro, seca por 1 hora a 120°C, e calcinada por 3 horas a 250°C enquanto está sendo irradiada com uma lâmpada de excímero (comprimento de onda: 222 nm) sob corrente de oxigênio para formar um filme de xSrO.yCu2O.
[000293] A Tabela 3 abaixo sumariza cada quantidade incorporada da solução de 2-etil-hexanoato de estrôncio (2,0% em massa) em tolueno e a solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno, bem como os valores de "x" e "y," e a espessura do resultante de semicondutor de óxido de xSrO.yCu2O. Tabela 3
Figure img0003
Figure img0004
[000294] Na tabela acima, E denota uma "potência de dez." Por exemplo, "1,0 E-05" quer dizer "0,00001," e "1,0 E+02" quer dizer "100."
(Exemplos 35 a 44) <Produção de semicondutor de óxido de xBaO.yCu2O (amorfo)>
[000295] Uma solução de 2-etil-hexanoato de bário (8,0% em massa) em tolueno foi misturada com uma solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno, seguido pela dissolução com tolueno para obter uma tinta para semicondutor de óxido de xBaO.yCu2O. Uma razão da solução de 2-etil-hexanoato de bário (8,0% em massa) em tolueno para a solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno foi ajustada de forma que uma razão molar de Ba para Cu na solução misturada pode ser x:2y.
[000296] Então, a tinta para semicondutor de óxido de xBaO.yCu2O foi revestida por rotação em uma base de vidro, seca por 1 hora a 120°C, e calcinada por 3 horas a 250°C enquanto está sendo irradiada com uma lâmpada de excímero (comprimento de onda: 222 nm) sob corrente de oxigênio para formar um filme de xBaO.yCu2O.
[000297] A Tabela 4 abaixo sumariza cada quantidade incorporada da solução de 2-etil-hexanoato de bário (8,0% em massa) em tolueno e a solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno, bem como os valores de "x" e "y," e a espessura do semicondutor de óxido de xBaO.yCu2O resultante. Tabela 4
Figure img0005
[000298] Na tabela acima, E denota uma "potência de dez." Por exemplo, "1,0 E-05" quer dizer "0,00001," e "1,0 E+02" quer dizer "100."
(Exemplo 45) <Produção de semicondutor de óxido de Cu2O (amorfo)>
[000299] Uma solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno foi diluída com tolueno para obter uma tinta para semicondutor de óxido de Cu2O.
[000300] Então, a tinta para semicondutor de óxido de Cu2O foi revestida por rotação em uma base de vidro, seca por 1 hora a 120°C, e calcinada por 3 horas a 250°C enquanto está sendo irradiada com uma lâmpada de excímero (comprimento de onda: 222 nm) sob corrente de oxigênio para formar um filme de Cu2O.
[000301] A Tabela 5 abaixo mostra a espessura do resultante de semicondutor de óxido de Cu2O. Tabela 5
Figure img0006
[000302] Na tabela acima, E denota uma "potência de dez." Por exemplo, "1,0 E-05" quer dizer "0,00001," e "1,0 E+02" quer dizer "100." (Exemplos 46 a 49) <Produção de semicondutor de óxido de xAO.yCu2O (amorfo)> (A = dois ou mais elementos selecionados a partir de Mg, Ca, Sr, e Ba)
[000303] Uma solução de 2-etil-hexanoato de magnésio (3,0% em massa) em tolueno, uma solução de 2-etil-hexanoato de bário (5,0% em massa) na forma mineral, uma solução de 2-etil-hexanoato de estrôncio (2,0% em massa) em tolueno, e uma solução de 2-etil-hexanoato de bário (8,0% em massa) em tolueno foram misturadas com uma solução de neodecanoato de cobre (8,28% em massa) em tolueno de acordo com quantidades incorporadas indicadas nas Tabelas 6-1 e 6-2, seguido pela dissolução com tolueno para obter uma tinta para semicondutor de óxido de xAO.yCu2O.
[000304] Então, a tinta para semicondutor de óxido de xAO.yCu2O foi revestida por rotação em uma base de vidro, seca por 1 hora a 120°C, e calcinada por 3 horas a 250°C enquanto está sendo irradiada com uma lâmpada de excímero (comprimento de onda: 222 nm) sob corrente de oxigênio para formar um filme de xAO.yCu2O. Neste filme de xAO.yCu2O, A é composto de dois ou mais elementos selecionados a partir de Mg, Ca, Sr, e Ba. A Tabela 7 sumariza os valores de "x" e "y" calculados a partir da proporção por mol de Cu e a proporção total por mol de Mg, Ca, Sr, e Ba, bem como a porcentagem de cada elemento que constitui A que é calculado a partir da respectiva porcentagem de Mg, Ca, Sr, e Ba. A Tabela 7 abaixo também sumariza a espessura do resultante de semicondutor de óxido de xAO.yCu2O. Tabela 6-1
Figure img0007
Tabela 6-2
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[000305] Na tabela acima, E denota uma "potência de dez." Por exemplo, "1,0 E-05" quer dizer "0,00001," e "1,0 E+02" quer dizer "100." Tabela 7
Figure img0010
[000306] Na tabela acima, E denota uma "potência de dez." Por exemplo, "1,0 E-05" quer dizer "0,00001," e "1,0 E+02" quer dizer "100."
(Exemplo Comparativo 1) <Produção de óxido de Sr-Cu (cristalino)>
[000307] Um filme de óxido com a espessura de 100 nm foi formado em uma base de vidro com um método de pulverização de magnetron de RF usando SrCu2O2 sinterizado (diâmetro: 10,16 cm (4 polegadas)) como um alvo. Gás argônio e gás oxigênio foram usados como um gás de pulverização. A pulverização de magnetron de RF foi realizada com as seguintes condições: pressão total: 1,1 Pa, concentração de oxigênio: 80%, e energia de RF: 100 W. A temperatura da base foi mantida em 300°C com um aquecedor durante a formação de filme, e lentamente resfriada até a temperatura ambiente com uma velocidade de 2°C por min após a formação de filme. (Exemplo Comparativo 2)
< Produção de óxido de Sr-Cu (cristalino)>
[000308] Um filme de óxido com a espessura de 100 nm foi formado em uma base de vidro da mesma maneira que o Exemplo Comparativo 1, e então aquecido por 1 hora a 500°C sob atmosfera de nitrogênio.
(Avaliação) < Difração de raios X >
[000309] Análises de difração de raios X (X' PertPro; produto de Royal Philips Electronics) foram realizadas para cada um dos Exemplos. As FIGs. 14 a 30 ilustram os resultados de análises de difração de raios X de amostras de Exemplos 1, 3, 7, 9, 12, 14, 15, 18, 24, 27, 30, 32, 35, 38, 40, 43, e 45, respectivamente.
[000310] Nas FIGs. 14 a 30, nenhum pico de difração foi observado, o que confirma que estes filmes de óxido eram de estado amorfo. De maneira similar, nenhum pico de difração foi observado em análises realizadas para outros Exemplos. Portanto, foi descoberto que amostras de todos os Exemplos eram de estado amorfo.
[000311] No resultado de análise de difração de raios X para a amostra de Exemplo Comparativo 1, uma pluralidade de picos de difração foram observados. A medição do ângulo de difração (2θ) dos mesmos confirmou que o óxido do Exemplo Comparativo 1 era cristais de SrCu2O3.
[000312] No resultado de análise de difração de raios X para a amostra de Exemplo Comparativo 2, um pico de difração foi observado no ângulo de difração que corresponde ao metal Cu. A partir do resultado acima, foi descoberto que o tratamento de calor reduziu o óxido de Cu para metal de Cu.
< Espessura >
[000313] A espessura foi determinada com Spectral Film Thickness Monitor (FE-3000, produto de Otsuka Electronics Co., Ltd.) através da análise do espectro de reflexão sobre uma faixa de comprimento de onda de cerca de 300 nm a cerca de 700 nm.
< Resistividade volumétrica >
[000314] A resistividade volumétrica foi medida para filmes de óxido produzidos nos Exemplos acima. Os resultados são mostrados nas Tabelas 1 a 5 e 7, e as FIGs. 31 a 34. Quando a amostra possui a resistividade de 1 x 103 Qcm ou menos, a resistividade volumétrica foi medida com o medidor de resistividade baixa LORESTA GP (produto de Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.).
[000315] Enquanto isso, quando a amostra possui a resistividade de mais do que 1 x 103 Qcm, a resistividade volumétrica foi calculada a partir da característica de PV entre um par de eletrodos os quais são eletrodos de Au conformados em linha formados no filme de óxido.
[000316] Como foi observado a partir das Tabelas 1 a 5 e 7, e FIGs. 31 a 34, todas as amostras dos Exemplos acima exibem condutividade elétrica. Em adição, foi descoberto que a resistividade volumétrica tende a aumentar quando o valor de x aumenta, e a resistividade volumétrica variada sobre uma faixa muito grande de a partir de cerca de 1 Qcm a cerca de 1011 Qcm.
[000317] O filme de óxido do tipo p da presente invenção pode ser usado para vários dispositivos de semicondutor, mas uma propriedade a qual semicondutores nos dispositivos requere (ou seja, resistividade) em geral varia dependendo do tipo e da propriedade dos dispositivos semicondutores. De maneira apropriada, o valor de x pode ser selecionado de maneira apropriada dependendo do propósito intencionado, provido que quando o filme de resistividade volumétrica do óxido é mais do que 108 Qcm, um contato ôhmico não pode ser formado facilmente através de conexão com um eletrodo, que não é praticamente preferido. De maneira que a resistividade volumétrica seja 108 Qcm ou menos, no caso de xMgO.yCu2 0, x é preferivelmente menos do que 80. No caso de xCaO.yCu2O, x é preferivelmente menos do que 85. No caso de xSrO.yCu2O, x é preferivelmente menos do que 85. No caso de xBaO.yCu2O, x é preferivelmente menos do que 75.
[000318] A característica de I-V também foi determinada para amostras dos Exemplos Comparativos 1 e 2 da mesma maneira que nos Exemplos. Ou seja, um par de eletrodos que são eletrodos de Au conformados em linha foram formados no filme de óxido, e então a característica de I-V entre os eletrodos foi medida. Foi descoberto que os cristais de SrCu2O3 do Exemplo Comparativo 1 não exibem característica de I-V linear e possuam a resistividade volumétrica de 1012 Qcm ou mais. Este resultado sugere que a condutividade elétrica do tipo p não foi exibida pois o Cu era divalente nos cristais de SrCu2O3. A resistividade volumétrica da amostra do Exemplo Comparativo 2 foi descoberta como sendo 3 x 107 Qcm. Isto sugere que o tratamento térmico diminuiu a resistividade. De fato, a diminuição foi devido à produção de metal de Cu. Ou seja, a condutividade elétrica do tipo p não pode ser controlada no óxido cristalino de Sr-Cu. (Exemplo 50) - Produção de diodo de junção p-n > - Preparo da base -
[000319] Uma base de vidro não alcalina (espessura: 0,7 mm) foi usada como uma base. A base de vidro foi limpa por ultrassom com um detergente neutro, água purificada, e álcool isopropílico. Após a secagem, a base foi adicionalmente tratada com ozônio UV por 10 min a 90°C.
- Formação do eletrodo de catodo -
[000320] Um eletrodo de catodo foi formado através da deposição de Al através de uma máscara de metal para a base de vidro de forma a possuir 100 nm de espessura.
- Formação da camada de semicondutor de tipo n -
[000321] Um filme de óxido baseado em Mg - In foi formado com um método de pulverização de alta frequência através de uma máscara de metal para o eletrodo de catodo. Como um alvo, policristais sinterizados dos quais a composição foi In2MgO4 (diâmetro: 10,16 cm (4 polegadas)) foram usados. O vácuo final dentro de uma câmara de pulverização foi 2 x 10-5 Pa. As taxas de fluxo de gás argônio e gás oxigênio durante a pulverização foram ajustadas de forma que a pressão total foi 1,0 Pa e a pressão parcial de oxigênio foi 6,0 x 10-2 Pa. A temperatura da base não foi controlada durante a pulverização. Um filme de óxido baseado em Mg - In tendo uma espessura de 160 nm foi formado com a energia de pulverização de 150 W e o tempo de pulverização de 15 min.
- Formação da camada de semicondutor de tipo p -
[000322] Um filme de 41MgO.59Cu2O tendo a espessura de 109 nm foi formado na camada de semicondutor de tipo n da mesma maneira que o Exemplo 5.
- Formação do eletrodo de ânodo -
[000323] Um eletrodo de ânodo foi formado através da deposição de Al através de uma máscara de metal na camada de semicondutor de tipo p de forma a ter 100 nm de espessura.
[000324] Como acima, um diodo de junção p-n foi produzido.
<Avaliação>
[000325] Um diodo do Exemplo 50 foi determinado para a característica de I-V. O resultado é mostrado na FIG. 35. A curva de retificação típica foi observada.
[000326] Ou seja, foi descoberto que o diodo de junção p-n pode ser obtido usando o óxido do tipo p da presente invenção como a camada ativa. (Exemplo 51) - Produção de transistor de efeito de campo > - Preparo da base (eletrodo de porta, camada de isolamento de porta) -
[000327] Uma base de Si com filme de óxido térmico (espessura: 200 nm) foi usada como uma base. A base de Si foi limpa por ultrassom com um detergente neutro, água purificada, e álcool isopropílico. Após a secagem, a base foi adicionalmente tratada com ozônio UV por 10 min a 90°C. Neste caso, o filme de óxido térmico serviu como uma camada de isolamento de porta, e a base de Si serviu como um eletrodo de porta.
- Formação da camada ativa -
[000328] A tinta para o semicondutor de óxido de 9MgO-91Cu2O preparado no Exemplo 1 foi revestida por rotação na base de Si, seca por 1 hora a 120°C, e calcinada por 3 horas a 250°C enquanto está sendo irradiada com uma lâmpada de excímero (comprimento de onda: 222 nm) sob corrente de oxigênio para formar um filme de 9MgO-91Cu2O tendo a espessura média de 71 nm.
[000329] Após isto, uma camada ativa foi formada através da aplicação de um fotorresistor ao filme, seguido pelo pré-cozimento, exposição com um aparelho de exposição, e desenvolvimento do filme resultante revestido com o fotorresistor para formar um padrão de resistor que corresponde a aquele da camada ativa a ser formada. Em adição, o filme de 9MgO-91Cu2O que existe em uma área onde o padrão de resistor não foi formado foi removido por um processo de gravação úmida, e então o padrão de resistor também foi removido para formar a camada ativa.
- Formação do eletrodo de fornecimento e do eletrodo de dreno -
[000330] Um eletrodo de fornecimento e um eletrodo de dreno foram formados através da deposição de 1 nm de espessura de Cr e 100 nm de espessura de Al nesta ordem através de uma máscara de metal na camada ativa. O comprimento e a largura de um canal foram 50 μm e 0,4 mm, respectivamente.
[000331] Finalmente, o eletrodo de fornecimento e o eletrodo de dreno resultantes foram recozidos por 1 hora a 300°C sob corrente de oxigênio para obter um transistor de efeito de campo.
<Avaliação>
[000332] O transistor de efeito de campo produzido no Exemplo 51 foi determinado para a característica de transferência (Vds = -20 V) e descoberto como sendo um transistor de efeito de campo do tipo normalmente desligado que exibe excelente propriedade de transistor de tipo p.
(Exemplo Comparativo 3)
<Produção de transistor de efeito de campo>
[000333] Um transistor de efeito de campo foi produzido da mesma maneira que o Exemplo 51 exceto que uma camada ativa foi formada como na sequência:
- Formação da camada ativa -
[000334] Um filme de SrCu2O3 cristalino tendo a espessura média de 65 nm foi formado da mesma maneira que o Exemplo Comparativo 1.
[000335] Após isto, a camada ativa foi formada através da aplicação de um fotorresistor ao filme, seguido pelo pré-cozimento, exposição com um aparelho de exposição, e desenvolvimento do filme resultante revestido com o fotorresistor para formar um padrão de resistor que corresponde a aquele da camada ativa a ser formada. Em adição, o filme de SrCu2O3 que existe em uma área onde o padrão de resistor não foi formado foi removido por um processo de gravação úmida, e então o padrão de resistor também foi removido para formar a camada ativa.
<Avaliação>
[000336] O transistor de efeito de campo do Exemplo Comparativo 3 foi determinado para a característica de transferência (Vds = -20 V) e descoberto que a camada ativa possui resistência muito alta para exibir a característica de transistor.
(Exemplo 52) <Produção de transistor de efeito de campo> - Preparo da base (eletrodo de porta, camada de isolamento de metal) -
[000337] Uma base de Si com filme de óxido térmico (espessura: 200 mm) foi usada como uma base. A base de Si foi limpa por ultrassom com um detergente neutro, água purificada, e álcool isopropílico. Após a secagem, a base foi adicionalmente tratada com ozônio UV por 10 min a 90°C. Neste caso, o filme de óxido térmico serviu como uma camada de isolamento de porta, e a base de Si serviu como um eletrodo de porta.
- Formação do eletrodo de fornecimento e do eletrodo de dreno -
[000338] HMDS (hexametildisilazano) foi revestido por rotação na base de Si com filme de óxido térmico e seco. A superfície de base resultante foi sujeitada a uma hidrofobização. Então, para um processo de içamento, uma camada de resistor subjacente foi formada através de um processo de secagem e revestimento por rotação. Em adição, uma camada de fotorresistor fotossensível foi formada sobre a camada de resistor subjacente através de um processo de secagem e revestimento por rotação.
[000339] O laminado resultante foi padronizado pela exposição através de uma fotomáscara e desenvolvimento antes da formação de uma camada feita de material de eletrodo, Pt, com um método de pulverização de DC no laminado. Como um alvo, Pt (diâmetro: 10,16 cm (4 polegadas)) foi usado. O vácuo final dentro de uma câmara de pulverização foi 1 x 10-3 Pa. Através da pulverização, a pressão foi ajustada para 0,35 Pa usando corrente de gás argônio. A temperatura da base não foi controlada durante a pulverização. Um filme de Pt tendo a espessura de 50 nm foi formado com a energia de pulverização de DC 200 W e o tempo de pulverização de 6 min e 15 segundos.
[000340] Então, a base com o filme de Pt foi imersa em N-metilpirrolidona para remover áreas indesejadas do filme de Pt junto com o resistor para desta forma obter um eletrodo de fornecimento de Pt e um eletrodo de dreno de Pt ambos tendo as formas desejadas.
- Preparo da tinta de semicondutor para impressão de jato de tinta -
[000341] Tri-hidrato de nitrato de cobre (2,42 g, equivalente a 10 mmol) foi dissolvido em 2-metoxietanol (10 mL) para produzir uma solução bruta de cobre. Hexa-hidrato de nitrato de magnésio (2,56 g, equivalente a10 mmol) foi dissolvido em 2-metoxietanol (10 mL) para produzir uma solução bruta de magnésio.
[000342] Etileno glicol (24 mL) foi misturado com 2- metoxietanol (12 mL), a solução bruta de cobre (10 mL), e a solução bruta de magnésio (2 mL), e a mistura resultante foi agitada para produzir uma tinta de semicondutor para impressão de jato de tinta. A razão molar de Cu para Mg na tinta foi 5:1. Esta tinta teve uma composição de 29MgO.71Cu2O, e portanto é referida como "tinta de semicondutor de 29MgO-71Cu2O."
- Formação da camada ativa -
[000343] A tinta de semicondutor de 29MgO.71Cu2O foi aplicada com um aparelho de impressão de jato de tinta nas áreas desejadas na base onde os eletrodos de fornecimento e de dreno foram formados. A base resultante revestida com a tinta foi seca por 1 hora a 120°C, e calcinada por 3 horas a 250°C enquanto está sendo irradiada com uma lâmpada de excímero (comprimento de onda: 222 nm) para formar um filme de 29MgO.71Cu2O tendo a espessura de 44 nm.
[000344] Finalmente, o resultante foi recozido por 1 hora a 300°C para obter um transistor de efeito de campo.
[000345] A FIG. 36 é a microfotografia da porção de canal do transistor de efeito de campo. A distância entre o eletrodo de fornecimento 23 e o eletrodo de dreno 24 é referida como o comprimento de canal, que é 50 μm neste caso. A largura de canal é definida pela largura da camada ativa 22 que é aplicada em uma linha vertical. Nesta microfotografia, o transistor de efeito de campo possui a largura de canal de 36 μm.
<Avaliação>
[000346] Primeiramente, de maneira a avaliar a resistividade do filme de semicondutor resultante de 29MgO.71Cu2O, o valor de corrente entre o eletrodo de fornecimento e o eletrodo de dreno foi medido sob as seguintes condições: 1) nenhuma voltagem foi aplicada ao eletrodo de porta; 2) uma voltagem de 20 V foi aplicada ao eletrodo de fonte; e 3) o eletrodo de dreno foi aterrado. O valor de corrente foi descoberto como sendo 2,85 μA. A resistividade volumétrica do filme de semicondutor de 29MgO.71Cu2O foi calculado a partir do valor de corrente acima para ser 22,2 Qcm. Por outro lado, a resistividade volumétrica do filme de semicondutor de 29MgO.71Cu2O do Exemplo 3 foi calculada para ser 31,1 Qcm. O filme de semicondutor de 29MgO.71Cu2O acabado dos Exemplos 3 foi confirmado para ter resistividade similar a aquele do Exemplo 52 independentemente do tipo de matéria-prima da tinta (o solvente, o composto que contém Cu e o composto que contém Mg) e o método de aplicação de tinta.
[000347] A seguir, o transistor de efeito de campo do Exemplo 52 foi determinado para a característica de transferência (Vds = -20 V) e descoberto para ser um transistor do tipo normalmente desligado que exibe excelente propriedade de transistor de tipo p. No Exemplo 51, o filme de semicondutor de 9MgO.91Cu2O foi formado através de um processo de revestimento por rotação antes de ser feito para uma forma desejada com um processo de gravação úmida. Enquanto isso, no Exemplo 52, o filme de semicondutor de 29MgO.71Cu2O foi formado apenas nas áreas desejadas com um método de impressão de jato de tinta, que eliminaram uma subsequentemente etapa de padronização para desta forma permitir que um transistor de efeito de campo seja produzido mais facilmente.
Aplicabilidade Industrial
[000348] O óxido do tipo p da presente invenção pode exibir excelente propriedade, ou seja, condutividade elétrica suficiente, pode ser produzida em temperatura relativamente baixa e sob condições práticas, e pode ser controlada na condutividade elétrica através do ajuste de sua razão de composição. Portanto, o óxido do tipo p pode ser usado de maneira adequada para uma camada ativa de um dispositivo semicondutor tal como um diodo e um transistor de efeito de campo. Lista de Sinais de Referência 1 base 2 catodo 3 camada de semicondutor de tipo n 4 camada de semicondutor de tipo p 5 ânodo 6 diodo de junção p-n 10 transistor de efeito de campo 20 transistor de efeito de campo 21 base 22 camada ativa 23 eletrodo de fornecimento 24 eletrodo de dreno 25 camada de isolamento de porta 26 eletrodo de porta 30 capacitor 40 transistor de efeito de campo 302, 302' dispositivo de exibição 310 exibidor 312 eletrodo negativo 314 eletrodo positivo 320, 320' circuito de acionamento 340 camada de filme fino de EL orgânica 342 camada de transporte de elétron 344 camada de emissão de luz 346 camada de transporte de buraco 350 dispositivo de EL orgânica 360 filme de isolamento intercamada 361 capacitor 370 dispositivo de cristal líquido 400 aparelho de controle de exibição 402 circuito de processamento de dados de imagem 404 circuito de acionamento de linha de escaneamento 406 circuito de acionamento de linha de dados

Claims (11)

1. Óxido do tipo p caracterizado pelo fato de que o óxido do tipo p é amorfo e é representado pela seguinte fórmula de composição: xAO.yCu2O onde x denota uma proporção por mol de AO e y denota uma proporção por mol de CU2O e x e y satisfazem as seguintes expressões: 0 < x < 100 e x + y = 100, e A é qualquer um dentre Mg, Ca, Sr e Ba, ou uma mistura que contém pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em Mg, Ca, Sr e Ba.
2. Composição para produção do óxido do tipo p caracterizada pelo fato de que compreende: um solvente; um composto que contém Cu; e um composto que contém pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em Mg, Ca, Sr e Ba, em que a composição para produção do óxido do tipo p está projetada para produzir o óxido do tipo p como definido na reivindicação 1.
3. Método para produzir o óxido do tipo p como definido na reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que compreende: aplicar uma composição em um suporte; e tratar termicamente a composição após a aplicação, em que a composição compreende um solvente, um composto que contém Cu, e um composto que contém pelo menos um selecionado a partir do grupo que consiste em Mg, Ca, Sr e Ba.
4. Dispositivo semicondutor caracterizado pelo fato de que compreende: uma camada ativa, em que a camada ativa compreende o óxido do tipo p como definido na reivindicação 1.
5. Dispositivo semicondutor, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um primeiro eletrodo; e um segundo eletrodo, em que o dispositivo semicondutor é um diodo onde a camada ativa é formada entre o primeiro eletrodo e o segundo eletrodos.
6. Dispositivo semicondutor, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um eletrodo de porta; um eletrodo de fornecimento e um eletrodo de dreno; e uma camada de isolamento de porta, em que o dispositivo semicondutor é um transistor de efeito de campo onde a camada ativa é formada entre o eletrodo de fornecimento e o eletrodo de dreno, e a camada de isolamento de porta é formada entre o eletrodo de porta e a camada ativa.
7. Dispositivo de exibição caracterizado pelo fato de que compreende: um dispositivo de controle de luz configurado para controlar a saída de luz com base em um sinal de acionamento; e um circuito de acionamento contendo o dispositivo semicondutor como definido na reivindicação 4 e configurado para acionar o dispositivo de controle de luz.
8. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle de luz compreende um dispositivo de eletroluminescência orgânica ou um dispositivo eletrocrômico.
9. Dispositivo de exibição, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle de luz compreende um dispositivo de cristal líquido, um dispositivo eletroforético ou um dispositivo de eletro-umedecimento.
10. Aparelho de exibição de imagem caracterizado pelo fato de que compreende: uma pluralidade dos dispositivos de exibição como definidos na reivindicação 7 os quais são arranjados em uma forma de matriz e cada um contém um transistor de efeito de campo; uma pluralidade de fiações configuradas para aplicar individualmente voltagem de porta e voltagem de sinal ao transistor de efeito de campo dos dispositivos de exibição; e um aparelho de controle de exibição configurado para controlar individualmente a voltagem de porta e a voltagem de sinal no transistor de efeito de campo através das fiações com base nos dados de imagem, em que o aparelho de exibição de imagem é configurado para exibir uma imagem com base nos dados de imagem.
11. Sistema caracterizado pelo fato de que compreende: o aparelho de exibição de imagem como definido na reivindicação 10; e um aparelho de geração de dados de imagem configurado para gerar dados de imagem com base nas informações de imagem a ser exibida, e emite os dados de imagem para o aparelho de exibição de imagem.
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