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芸術とデザインとしてのDIY半導体
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点接触系はRyan JordanIoana Vreme Moserをはじめとして結構先例がある。

その焦点はどちらかというと不可視のテクノロジーを材料レベルでクラフトするという、マテリアルの問題であるように見える。

いま注目すべきは複製技術(版画のテクノロジー)が使われていることなのではなかろうか

実験ベースの科学のフラジャイルさ

例えばスピンコーターを最初に立ち上げた時、3000rpm/30sが標準の設定になっているが、実際どのくらいのスピードで何秒回すとちょうどいいのか全く検討がつかない。そこで参考にしている論文をいくつか漁ってみると、なぜかみんな大体3000rpm/30sでコートしていたりする。 スピンコートの回転数or時間が成膜に与える影響が主題になっている論文でもない限り、わざわざ回転数と時間のパラメータを大量に並べてパターンを増やすことはしない。分析時のパラメーターが増えるし。

じゃあそうした、消極的に設定されたパラメーターが何を基準に決められているかといえば、おそらくは参考にした論文と同じパラメーターを使って、そこから1箇所だけ新しい要素の変化を加えて違いをみる・・・というのがいわゆるサイエンスの営みだと思っていたんだけど、実際のところはその辺は省略されて「今回はこの値を使った」という結果だけが論文には残されていて、全てのパラメーター設定に根拠が示されるわけではない。少なくともそれが査読に通っている。

大体、全てのパラメーターについて記述することは確かに現実的ではない。例えばゾルゲル法ZnOベースのトランジスタならとりあえずは次のパラメーターが考えられる・

  • 使う基板
  • 前駆体溶液の主材料酢酸亜鉛、硝酸亜鉛、塩化亜鉛、etc
    • モル濃度は?
  • 溶媒エタール、メタール、プロパールetc
  • 添加剤エタールアミン、ジエタールアミンetc
    • 粘性viscosity
    • 主材料に対する濃度は?
  • 塗布方法
    • スピンコート
      • 回転数
      • 時間
    • ディップ&ソーク
      • 引き抜き速度
  • 塗布回数
  • 乾燥温度と時間
  • アニーリング温度と時間

これだけでも結構な数だが、増やそうと思えばまだまだ増やせる。

  • 使う基板
  • 前駆体溶液の主材料酢酸亜鉛、硝酸亜鉛、塩化亜鉛、etc
    • モル濃度は?
  • 溶媒エタール、メタール、プロパールetc
  • 添加剤エタールアミン、ジエタールアミンetc
    • 粘性viscosity
    • 主材料に対する濃度は?
  • 混合は?
    • どのくらいの時間攪拌する?
    • 攪拌後どの程度時間をおく?
  • 塗布方法
    • スピンコート
      • 回転数
        • 回転加速度の分は?
      • 時間
    • ディップ&ソーク
      • 引き抜き速度
  • 塗布回数
  • 乾燥温度と時間
  • アニーリング温度と時間
    • 温度上昇/下降の加速度は?
    • 雰囲気ガスは?

これだけいろんなパラメーターがある中で、レビュー論文とかが、「どの要素がどう影響を与えたか」についてを、XRDやSEMなど出来上がったものの観察から、時に反応のモデルのinductionを交えて議論している。

しかし、「この特性が欲しいならこのパラメーターをこう変えれば良いと思われる」みたいな指針をレビュー論文は決して出してくれない。

そうなると、とりあえずなんでもいっからZnOトランジスタ一番簡単に作りたいなとかなったとしても、一番スタンダードなやり方みたいなのが想像以上に定まってなくてビビる。