Flusso-assistita dielettroforesi: Un metodo a basso costo per la realizzazione di dispositivi ad alte prestazioni soluzione-processable Nanowire

In questa carta, flusso dielettroforesi assistita è dimostrata per l'auto-assemblaggio di dispositivi nanofilo. La realizzazione di un transistor a effetto di campo nanowire silicio è indicata come un esempio.

L'obiettivo generale di questa procedura è dimostrare l'assistenza al campo elettrico, l'assemblaggio e la selezione di nanofili semiconduttori di alta qualità, compresa la fabbricazione di elettrodi metallici e l'uso di questi elettrodi nella dielettroforesi assistita dal flusso per creare transistor ad effetto di campo a nanofili processabili in soluzione. Questo metodo può aiutarci a risolvere una delle principali sfide nel campo dell'elettronica processabile in soluzione, come il posizionamento di nanomateriali semiconduttori, il controllo della pilazione eseguita e il training sul campo di nanofili di qualità superiore. La funzione principale di questa tecnica è quella di essere un metodo veloce e riproducibile che può essere scalato dalla fabbricazione controllabile di dispositivi basati su nanomateriali. Sebbene questo metodo possa fornire informazioni sull'allineamento e la selezione dei nanofili, può anche essere applicato nell'allineamento di nanotubi, nano scaglie e nanomateriali simili a lame. La maggior parte delle fasi di questo protocollo si svolge in un ambiente di camera bianca. Inizia con un wafer di silicio/biossido di silicio di tipo N da quattro pollici pesantemente drogato. Usa un graffietto a diamante per tagliare il wafer per produrre campioni di dimensioni adeguate. Fare attenzione a non toccare la superficie superiore. Dividere il wafer lungo i tagli per ottenere diversi campioni. I campioni per questo esperimento sono 2,5 x 2,5 centimetri. Al termine, portare i campioni in un bagno a ultrasuoni. Posizionare i campioni su un supporto per substrato e immergerli in un becher di acqua deionizzata. Sonicare i campioni nel becher per cinque minuti a piena potenza. Quindi trasferire i campioni in un becher con acetone prima di sonicarli di nuovo per cinque minuti a piena potenza. Infine, trasferire i campioni in un becher con isopropanolo e sonicare per altri cinque minuti a piena potenza. Prelevare i campioni dal bagno a ultrasuoni e asciugarli con una pistola ad azoto. Successivamente, trasferire i campioni in un essiccatore di plasma per rimuovere eventuali residui organici rimanenti. Per la fotolitografia, spostare i campioni in una stanza gialla. Lavorare in una cappa chimica con piastra a 150