Я пытался сделать грубое транзисторное устройство дома. До сих пор я не был успешным. Мое электрическое понимание почти не существует, кроме того, что я изучил за последние 3 месяца, так как я прочитал дикую статью о струйных печатных транзисторах.
Я пытаюсь использовать метод, который не требует токсичных материалов или высоких температур.
Этот эксперимент кажется многообещающим, поэтому я попытался эмулировать устройство на основе полупроводникового слоя из оксида цинка и контактных проводов, как описано здесь.
https://www.andaquartergetsyoucoffee.com/wp/wp-content/uploads/2009/05/zinc-oxide-experiments-i.pdf
Согласно документу, эффект транзистора / поля достигается с помощью этого устройства путем подачи 96 вольт, при этом отрицательный вывод источника питания присоединен к затвору, а положительный - к истоку или стоку.
Причиной высокого требуемого напряжения, по-видимому, является толщина диэлектрика затвора, который представляет собой предметное стекло микроскопа толщиной около 0,12–0,16 мм. Я надеялся, что мой диэлектрик затвора толщиной ~ 0,01 мм позволит устройству проводить на затворе ~ 9 вольт.
Мои попытки с некоторыми изменениями:
Использованные материалы:
- полупроводниковые «чернила / краска»: органический нонано-порошок оксида цинка + изопропиловый спирт
- исток, сток и затвор: токопроводящая ручка (измельченный углерод и нетоксичное связующее)
- исток, сток и ворота: проволочный клей (серебряная паста)
- Ворота диэлектрические: кухонная обвязка (по данным веб-поиска ~ 0,01 мм)
- подложка: предметные стекла для стеклянных микроскопов
- Медный провод без покрытия 24 калибра
- проволочный клей (углеродный и нетоксичный связующий материал)
- настольный источник питания постоянного тока 0-5 ампер 0-30 вольт
Попытка № 1:
использовали проводящую угольную ручку, чтобы нарисовать линию стеклянного предметного стекла в качестве ворот, и использовали проволочный клей для соединения медного провода с одним концом. Затем дайте высохнуть в духовке при температуре ~ 100 градусов по Фаренгейту в течение ~ 15 минут
завернутый предметное стекло с 1 слоем липкой обмотки плотно и положить в духовку при температуре ~ 100 градусов по Фаренгейту в течение ~ 15 минут, пытаясь сгладить любые складки в липкой пленке. (только незначительный успех)
Сверху покрытого предметного стекла капают раствор оксида цинка и 91% изопропоилового спирта и дают высохнуть в духовке при температуре ~ 100 градусов по Фаренгейту в течение ~ 15 минут. Был создан хрупкий слой толщиной ~ 1 мм
На новом предметном стекле вытащить источник и слить на расстоянии ~ 2 мм друг от друга и соединить медным проводом с помощью проводного клея. Дайте высохнуть в духовке при температуре ~ 100 градусов по Фаренгейту в течение ~ 15 минут
поместили второе предметное стекло поверх первого с контактом источника и стока вниз, касаясь слоя оксида цинка с затвором в центре между источником и стоком
плотно оберните скотч вокруг двух стеклянных предметных стекол, чтобы обеспечить тесный контакт между всеми слоями.
подключен отрицательный вывод источника питания постоянного тока к затвору, а положительный вывод к одной стороне обозначен стоком. Подключен мультиметр к источнику и стоку.
включил питание на самых низких настройках и медленно увеличивал силу тока и напряжение до макс. 5 ампер и 30 вольт
Никакое напряжение или непрерывность не могут быть измерены между истоком и стоком
те же самые шаги были повторены с использованием клея серебряной проволоки в качестве источника стока и затвора также с отрицательным результатом.
Попытка № 2
Похоже на первую попытку только с 1 предметным стеклом. Я думал, что связь между стоком источника и слоем оксида цинка может быть недостаточно тесной / чистой.
использовал проводящую угольную ручку, чтобы нарисовать линию шириной ~ 5 мм на предметном стекле в качестве затвора, и использовал проволочный клей, чтобы соединить медный провод с одним концом. Затем дайте высохнуть в духовке при температуре ~ 100 градусов по Фаренгейту в течение ~ 15 минут
завернутый предметное стекло с 1 слоем липкой обмотки плотно и положить в духовку при температуре ~ 100 градусов по Фаренгейту в течение ~ 15 минут, пытаясь сгладить любые складки в липкой пленке. (только незначительный успех)
капните раствор оксида цинка и 91% изопропоилового спирта поверх покрытой горки и дайте высохнуть в духовке при температуре ~ 100 градусов по Фаренгейту в течение ~ 15 минут. Был создан хрупкий слой толщиной ~ 1 мм
использовали шприц для нанесения линий истока и стока непосредственно на слой оксида цинка с помощью проволочного клея, а затем соединяли медный провод. Дайте высохнуть в духовке при температуре ~ 100 градусов по Фаренгейту в течение ~ 15 минут
верхняя часть покрыта суперклеем, чтобы избежать попадания источника и стока в слой оксида цинка во время обработки. дать высохнуть в течение ночи
подключен отрицательный вывод источника питания постоянного тока к затвору, а положительный вывод к одной стороне обозначен стоком. Подключен мультиметр к источнику и стоку.
включил питание на самых низких настройках и медленно увеличивал силу тока и напряжение до макс. 5 ампер и 30 вольт
Никакое напряжение или непрерывность не могут быть измерены между истоком и стоком
Вот несколько фотографий шагов: https://imgur.com/a/jXAoOS0
В настоящее время я не могу проверить, будут ли используемые материалы работать в той же конфигурации, как описано в эксперименте, который я пытался воспроизвести. На данный момент мне не хватает нитрата цинка, 2-пропанола и источника постоянного тока с выходной мощностью 96 вольт.
Каковы основные недостатки в моем эксперименте?
У меня есть следующие предположения, которые на данный момент сложно проверить:
мой слой оксида цинка может быть слишком непостоянным / хрупким и не создает однородную поверхность.
диэлектрик / подложка моего затвора недостаточно плоская или изготовлена из неправильного материала
мои зазоры слишком велики / диэлектрик затвора слишком толстый, а исток и сток слишком далеко друг от друга
мои материалы недостаточно чистые и поэтому не обладают ожидаемыми свойствами
Я обнаружил, что серебро используется в качестве легирующей примеси n-типа, и, поскольку я ожидаю, что слой оксида цинка будет иметь n-тип, нужна легирующая добавка p-типа.
В эксперименте, который я пытаюсь воспроизвести, используется проволочный клей, мало что объясняет, что это за материал, кроме утверждения, что любой проводящий клей должен работать. Мой проводной клей основан на углеродном углероде, как и проводящая ручка, которую я использовал. Я не нашел никакой информации, если углерод n или p-типа. возможно, углерод также не может быть использован. https://www.andaquartergetsyoucoffee.com/wp/wp-content/uploads/2009/05/zinc-oxide-experiments-i.pdf
Я не могу подать достаточное напряжение на затвор, так как мой источник питания достигает максимума при 30 вольт.
у меня неправильная проводка
Я думаю, что недостатки здесь, вероятно, просты для тех, кто имеет опыт в этой области. Любые советы и идеи будут высоко ценится. Мне интересно, если я где-нибудь рядом с рабочим устройством.
For now I'm missing [...] 2propanol, [...]
Изопропиловый спирт представляет собой 2-пропанол. Из ваших предыдущих описаний это звучит так, как будто у вас есть это. Или вы купили оксид цинка, уже растворенный в изопропиловом спирте?