Indian Institute of Technology Madrasの研究グループが、印刷可能な酸化ニッケルインクを作製しました。
この研究成果は、RSC Advances 10.7 (2020): 3951-3959に掲載されています。
この記事は下記論文の紹介記事です。
論文：
Ramachandran, Hari, et al. "Metal oxide heterojunctions using a printable nickel oxide ink." RSC Advances 10.7 (2020): 3951-3959.
酸化亜鉛（ZnO）、酸化スズ（SnO2）、酸化インジウム（In2O3）などの透明なn型材料の開発の進歩により、湿式化学物質による全酸化物の大規模マイクロ電子デバイスの実現に向けて前進することができました。
ただし、高性能p型材料の入手困難さは、特定のアプリケーションの制約となり、ユニポーラデバイスの使用や、無機-有機ハイブリッドデバイスの組み合わせの選択につながりました。
近年、従来の製造技術の代替技術として、インクジェット印刷は、高品質、信頼性、および最小限の廃棄で電子デバイスを製造することが可能な費用対効果の高い技術として注目を集めています。
ドロップオンデマンド（DOD）システムでは必要なときにのみインクが吐出されるため、コストの削減が期待されます。DODシステムは、高価な前駆体材料の節約にも役立ちます。
しかし、インクジェット印刷には、安定した噴射可能なインクの合成が必要です。
このような背景から同研究グループは、導電性のp型酸化ニッケル（NiO）ナノ流体を定式化する2段階の手法を見出しました。
NiOナノ粒子は、ボトムアップウェット化学アプローチを使用して合成され、エチレングリコールに分散されてナノ流体を形成しました。
ナノ流体の粘度と表面張力は、印刷用に最適化されました。
本印刷では、押し出しベースのダイレクトライターを使用して行われました。NiOナノ流体は、アルミニウムをドープした酸化亜鉛層に印刷され、さまざまな温度でアニールされました。接合部の電気的特性評価を使用して、インターフェース全体のキャリアの接合部バリアを抽出しました。
結果として得られたヘテロ接合は、250℃のアニーリング温度で発生する最高の整流比で、整流動作を示すことがわかりました。また、このアニール温度は、接合障壁の高さが最も低くなり、理論的に予測された値と非常によく一致しました。
印刷可能なp型インクの開発は、酸化物ベースの印刷された電子デバイスの実現に役立ちます。