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기판 위에 게이트 전극을 형성하는 단계; 상기 게이트 전극이 형성된 기판 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계;증류수 또는 유기 용매에 산화물 반도체성 전구체 및 유기 고분자를 용해하여 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체(composite) 용액을 제공하는 단계; 상기 게이트 절연막으로부터 수직으로 10 ㎛ 내지 20 ㎜ 떨어진 지점에서 상기 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 용액을 적하하여 상기 게이트 절연막 상에 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 나노와이어를 정렬하는 단계;상기 정렬된 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 나노와이어를 가열하여 유기 고분자를 열분해하여 제거하고 산화물 반도체성 전구체를 산화물 반도체로 변환시킴으로써 정렬된 산화물 반도체 나노와이어의 패턴을 형성하는 단계; 및상기 정렬된 산화물 반도체 나노와이어 패턴 위에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계를 포함하는 바텀-게이트 구조의 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법으로서,상기 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 용액을 제공하는 단계는 산화물 반도체성 전구체와 유기 고분자를 10:90 내지 90:10의 중량비로, 증류수 또는 유기 용매에 3 내지 20 중량%의 농도가 되도록 용해하는 단계를 포함하는 것인,바텀-게이트 구조의 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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기판 위에 소스/드레인 전극을 형성하는 단계;증류수 또는 유기 용매에 산화물 반도체성 전구체 및 유기 고분자를 용해하여 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 용액을 제공하는 단계;상기 소스/드레인 전극으로부터 수직으로 10 ㎛ 내지 20 ㎜ 떨어진 지점에서 상기 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 용액을 적하하여 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 나노와이어를 정렬하는 단계;상기 정렬된 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체(composite) 나노와이어를 가열하여 유기 고분자를 열분해하여 제거하고 산화물 반도체성 전구체를 산화물 반도체로 변환시킴으로써 정렬된 산화물 반도체 나노와이어의 패턴을 형성하는 단계; 상기 정렬된 산화물 반도체 나노와이어 패턴 위에 게이트 절연막을 형성하는 단계; 및 상기 게이트 절연막 위에 게이트 전극을 형성하는 단계를 포함하는 탑-게이트 구조의 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법으로서,상기 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 용액을 제공하는 단계는 산화물 반도체성 전구체와 유기 고분자를 10:90 내지 90:10의 중량비로, 증류수 또는 유기 용매에 3 내지 20 중량%의 농도가 되도록 용해하는 단계를 포함하는 것인,탑-게이트 구조의 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 정렬된 산화물 반도체 나노와이어 패턴을 형성하는 단계는 100 ℃ 내지 900 ℃의 온도 하에서, 상기 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 나노와이어를 1 내지 24 시간의 동안 가열하는 것을 포함하는 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 정렬된 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 나노와이어를 정렬하는 단계는 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터에 의하여 실시되며, 상기 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터는 i) 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 용액을 수용하는 용액 저장 장치;ii) 상기 용액 저장 장치로부터 공급받은 용액을 토출하는 노즐 장치;iii) 상기 노즐에 고전압을 인가하는 전압 인가 장치;iv) 상기 기판을 고정하는 콜렉터;v) 상기 콜렉터를 수평 방향으로 이동시키는 로봇 스테이지;vi) 상기 콜렉터를 수직방향으로 이동시키는 마이크로 거리 조절기; 및vii) 상기 콜렉터를 지지(support)하는 석정반을 포함하는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 4항에 있어서, 상기 정렬된 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 나노와이어를 정렬하는 단계는i) 상기 용액 저장 장치에 상기 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 용액을 공급하는 단계; ii) 상기 전기장 보조 로보틱 노즐 프린터의 상기 전압 인가 장치를 통하여 상기 노즐에 고전압을 인가하면서 상기 노즐로부터 상기 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 용액을 토출시키는 단계를 포함하며, 상기 노즐로부터 산화물 반도체성 전구체/유기 고분자 복합체 용액이 토출될 때, 기판이 놓여진 콜렉터를 수평방향으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 4항에 있어서,상기 콜렉터와 노즐의 수직 거리가 10 ㎛ 내지 20 ㎜인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 기판은 절연 재료, 금속 재료, 탄소 재료, 및 전도체와 절연막의 복합 재료로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조 방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 게이트 전극, 상기 게이트 절연막, 및 상기 소스/드레인 전극을 형성하는 단계는, 각각 독립적으로, 드롭 캐스팅(drop casting), 스핀코팅(spin-coating), 딥코팅(dip-coating), 전자빔 증착(E-beam evaporation), 열증착(thermal evaporation), 프린팅(printing), 소프트리쏘그래피(soft-lithography) 및 스퍼터링(sputtering)으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 방법으로 실시되는 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 게이트 전극 및 상기 소스/드레인 전극은, 각각 독립적으로, 금속, 전도성 고분자, 탄소 재료, 도핑된 반도체, 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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10
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 게이트 전극의 두께는 1 nm 내지 1 ㎛인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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11
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 게이트 절연막은 카르복시기(-COOH), 하이드록실기(-OH), 티올기(-SH), 및 트리클로로실란기(-SiCl3)로 이루어진 군으로부터 선택되는 적어도 하나의 관능기를 포함하는 자기 조립분자, 절연성 고분자, 무기 산화물, 고분자 전해질 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 게이트 절연막의 두께는 1 nm 내지 10 ㎛인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 소스/드레인 전극의 두께는 1 nm 내지 1 ㎛ 인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 산화물 반도체성 전구체는 산화아연 전구체, 산화인듐 전구체, 산화주석 전구체, 산화갈륨 전구체, 산화텅스텐 전구체, 산화알루미늄 전구체, 산화티타늄 전구체, 산화바나듐 전구체, 산화몰리브데늄 전구체 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 14 항에 있어서,상기 산화아연 전구체는 수산화아연(Zn(OH)2), 아세트산아연(Zn(CH3COO)2), 아세트산아연수화물(Zn(CH3(COO)2·nH2O), 디에틸아연(Zn(CH3CH2)2), 질산 아연(Zn(NO3)2), 질산아연수화물(Zn(NO3)2·nH2O), 탄산아연(Zn(CO3)), 아연아세틸아세토네이트(Zn(CH3COCHCOCH3)2), 아연아세틸아세토네이트수화물(Zn(CH3COCHCOCH3)2·nH2O) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 14 항에 있어서, 상기 산화인듐 전구체는 질산인듐수화물(In(NO3)3·nH2O), 아세트산인듐(In(CH3COO)2), 아세트산인듐수화물(In(CH3(COO)2·nH2O), 염화인듐(InCl, InCl2, InCl3), 질산인듐(In(NO3)3), 질산인듐수화물(In(NO3)3·nH2O), 인듐아세틸아세토네이트(In(CH3COCHCOCH3)2), 인듐아세틸아세토네이트수화물(In(CH3COCHCOCH3)2·nH2O) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 14 항에 있어서,상기 산화주석 전구체는 아세트산주석(Sn(CH3COO)2), 아세트산주석수화물(Sn(CH3(COO)2·nH2O), 염화주석(SnCl2, SnCl4), 염화주석수화물(SnCln·nH2O), 주석아세틸아세토네이트(Sn(CH3COCHCOCH3)2), 주석아세틸아세토네이트수화물(Sn(CH3COCHCOCH3)2·nH2O) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 14 항에 있어서,상기 산화갈륨 전구체는 질산갈륨(Ga(NO3)3), 질산갈륨수화물(Ga(NO3)3·nH2O), 갈륨아세틸아세토네이트(Ga(CH3COCHCOCH3)3), 갈륨아세틸아세토네이트수화물(Ga(CH3COCHCOCH3)3·nH2O), 염화갈륨(Ga2Cl4, GaCl3) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 14 항에 있어서,상기 산화텅스텐 전구체는 탄화텅스텐(WC), 텅스텐산분말(H2WO4), 염화텅스텐(WCl4, WCl6), 텅스텐아이소프로폭사이드(W(OCH(CH3)2)6), 텅스텐나트륨(Na2WO4), 텅스텐나트륨수화물(Na2WO4·nH2O), 텅스텐산암모늄((NH4)6H2W12O40), 텅스텐산암모늄수화물((NH4)6H2W12O40·nH2O), 텅스텐에톡사이드(W(OC2H5)6) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 14 항에 있어서,상기 산화알루미늄 전구체는 염화알루미늄(AlCl3), 질산알루미늄(Al(NO3)3), 질산알루미늄수화물(Al(NO3)3·nH2O), 알루미늄부톡사이드(Al(C2H5CH(CH3)O)) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 14 항에 있어서,상기 산화티타늄 전구체는 티타늄아이소프로폭사이드(Ti(OCH(CH3)2)4), 염화티타늄(TiCl4), 티타늄에톡사이드(Ti(OC2H5)4), 티타늄부톡사이드(Ti(OC4H9)4) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 14 항에 있어서,상기 산화바나듐 전구체는 바나듐아이소프로포사이드(VO(OC3H7)3), 바나듐산암모늄(NH4VO3), 바나듐아세틸아세토네이트(V(CH3COCHCOCH3)3), 바나듐아세틸아세토네이트수화물(V(CH3COCHCOCH3)3·nH2O 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 14 항에 있어서,상기 산화몰리브데늄 전구체는 몰리브데늄아이소프로폭사이드(Mo(OC3H7)5), 염화몰리브데늄아이소프로폭사이드(MoCl3(OC3H7)2), 몰리브데늄산암모늄((NH4)2MoO4), 몰리브데늄산암모늄수화물((NH4)2MoO4·nH2O) 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 유기 고분자는 폴리비닐 알코올(PVA), 폴리에틸렌 옥사이드(PEO), 폴리스티렌(PS), 폴리카프로락톤(PCL), 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리(메틸 메타크릴레이트)(PMMA), 폴리이미드, 폴리(비닐리덴 플루오라이드)(PVDF), 폴리아닐린(PANI), 폴리비닐클로라이드(PVC), 나일론, 폴리(아크릴산), 폴리(클로로 스티렌), 폴리(디메틸 실록산), 폴리(에테르 이미드), 폴리(에테르 술폰), 폴리(알킬 아크릴레이트), 폴리(에틸 아크릴레이트), 폴리(에틸 비닐 아세테이트), 폴리(에틸-co-비닐 아세테이트), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(락트산-co-글리콜산), 폴리(메타크릴산)염, 폴리(메틸 스티렌), 폴리(스티렌 술폰산)염, 폴리(스티렌 술포닐 플루오라이드), 폴리(스티렌-co-아크릴로니트릴), 폴리(스티렌-co-부타디엔), 폴리(스티렌-co-디비닐 벤젠), 폴리(비닐 아세테이트), 폴리락타이드, 폴리(비닐 알콜), 폴리아크릴아미드, 폴리벤즈이미다졸, 폴리카보네이트, 폴리(디메틸실록산-co-폴리에틸렌옥사이드), 폴리(에테르에테르케톤), 폴리에틸렌, 폴리에틸렌이민, 폴리이소프렌, 폴리락타이드, 폴리프로필렌, 폴리술폰, 폴리우레탄, 폴리(비닐피로리돈), 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,상기 유기 용매는 다이클로로에틸렌, 트라이클로로에틸렌, 클로로포름, 클로로벤젠, 다이클로로벤젠, 다이클로로메탄, 스티렌, 다이메틸포름아마이드, 다이메틸설폭사이드, 테트라하이드로퓨란, 자일렌, 톨루엔, 사이클로헥센, 2-메톡시에탄올, 에탄올아민, 아세토니트릴, 부틸알콜, 이소프로필알콜, 에탄올, 메탄올, 및 아세톤 및 이들의 조합으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 산화물 반도체 나노와이어 전계효과 트랜지스터 어레이의 제조방법
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