Transistores transparentes/flexíveis: do estudo de propriedades de transporte ao desenvolvimento de circuitos

Resumo

Transistores de filme fino (TFTs) à base de óxidos metálicos como o óxido de zinco (ZnO) podem ser processados por solução, podendo atingir desempenho superior aos dispositivos à base de silício amorfo comercialmente disponíveis. Além de melhor desempenho, estes materiais possuem a vantagem de permitirem o recobrimento de grandes áreas, apresentarem baixo custo de produção, serem transparentes na região do visível e, em algumas situações, serem compatíveis com substratos flexíveis. No entanto, eles ainda apresentam uma variabilidade de suas propriedades elétricas com a exposição ao oxigênio, à umidade e à radiação ultravioleta (UV), o que faz com que seja necessário um estudo mais aprofundado de suas propriedades. Além disso, a morfologia dos filmes e a arquitetura do dispositivo podem ser determinantes em sua performance. O presente trabalho tem por objetivo a otimização dos parâmetros de manufatura de TFTs à base de óxidos metálicos como o ZnO e seus compostos ternários e quaternários de outros metais (In, Al, Sn, Cu, Ga, etc.) utilizando métodos de design de experimentos (DOE) e análise de variância (ANOVA) dos resultados de performance obtidos. Para tanto, usaremos de nossa experiência anterior no desenvolvimento de técnicas de manufatura de TFTs com alto desempenho e com alto grau de reprodutibilidade dos resultados obtidos. Após a otimização dos parâmetros de construção, tentaremos estender a experiência para a manufatura de dispositivos em substratos flexíveis e/ou transparentes, tão bem como construir circuitos lógicos que possam ser utilizados como base para circuitos digitais. A experiência adquirida durante os processos a serem estudados também permitirá a ampliação da gama de aplicações dos TFTs como, por exemplo, em unidades sensoriais de substâncias químicas de interesse tecnológico. (AU)