Please use this identifier to cite or link to this item:
https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39177Full metadata record
| DC Field | Value | Language |
|---|---|---|
| dc.contributor.author | Giannou, Romina | en |
| dc.contributor.author | Γιάννου, Ρωμίνα | el |
| dc.date.accessioned | 2025-07-08T07:16:53Z | - |
| dc.date.available | 2025-07-08T07:16:53Z | - |
| dc.identifier.uri | https://olympias.lib.uoi.gr/jspui/handle/123456789/39177 | - |
| dc.rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States | * |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/ | * |
| dc.subject | Τρανζίστορ λεπτών υμενίων | el |
| dc.subject | Μεταλλικά οξείδια | el |
| dc.subject | Υγρή χημεία | el |
| dc.subject | Thin film transistors | en |
| dc.subject | Metal oxides | en |
| dc.subject | Sol-gel | en |
| dc.title | Metal-Oxide Thin Film Transistors by sol-gel method | en |
| dc.title | Κατασκευή τρανζίστορ λεπτών υμενίων με μεταλλικά οξείδια με τη μέθοδο sol-gel | el |
| dc.type | masterThesis | en |
| heal.type | masterThesis | el |
| heal.type.en | Master thesis | en |
| heal.type.el | Μεταπτυχιακή εργασία | el |
| heal.dateAvailable | 2025-07-08T07:17:53Z | - |
| heal.language | en | el |
| heal.access | free | el |
| heal.recordProvider | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή | el |
| heal.publicationDate | 2025-06 | - |
| heal.abstract | The electronics industry has seen a significant surge in demand for semiconductor materials, driving researchers to explore active semiconductors that can address the growing needs of this sector. The primary objective of this research is to develop large-scale, green, and sustainable technologies for electronic applications, emphasizing low-cost solutions with minimal environmental impact. Metal oxides have emerged as promising candidates for electrical and optoelectronic applications due to their excellent electrical properties, including high charge density, optical transparency, ease of processing, stability, and affordability. Among these materials, indium oxide (In₂O₃) stands out as a potential candidate for developing thin-film transistors because of its high carrier mobility, low processing temperatures, strong electrical uniformity, visible light transparency, and cost effectiveness. Initially, metal oxide thin-film transistors were fabricated using vacuum processes. However, the increasing demand for low-cost, high throughput production with better compositional control has shifted focus toward solution-based processing methods. Solution processing, characterised by its simplicity, affordability, and scalability for large area electronics, has gained significant attention. Over the past decade, solution-processed metal oxides have proven to be excellent candidates for thin-film transistors, offering functional components like conductors, semiconductors, and high-k dielectrics, especially for flexible and large-area electronics. Sol-gel technology has been widely investigated for producing MOs, ceramics, and glasses due to its ability to operate at significantly lower temperatures compared to traditional methods. The sol-gel process involves forming a solid phase network through polymerization and polycondensation of precursors. Solution processed thin-film transistors hold great promise for flexible, low-cost, and large-area electronics, presenting unique advantages over conventional silicon-based MOSFETs. Devices fabricated directly via solution processing or precision printing represent a new paradigm in manufacturing methods. In this study, the devices were fabricated in a bottom gate, top-contact configuration, using doped p-type silicon wafer substrates with a 200 nm thick silicon dioxide layer as the gate dielectric. The In₂O₃ films were synthesised via the sol gel method using indium nitrate hydrate (In(NO₃)₃·xH₂O) dissolved in 2-methoxyethanol (2 ME). The precursor solution was dispensed on top of the SiO₂ gate dielectric and spin-coated to form a uniform layer. A post-deposition thermal annealing step (300oC /1h) was employed to convert the precursor film into a metal oxide layer. Metal contacts were fabricated in the final step using e-beam evaporation. Optical reflectance measurements were conducted to determine the film thickness, and the study focused on the electrical characterisation of the resulting TFTs. The findings underscore the potential of solution-processed In₂O₃ films for next-generation flexible and sustainable electronics. | en |
| heal.abstract | Η βιομηχανία ηλεκτρονικών έχει σημειώσει σημαντική αύξηση στη ζήτηση για ημιαγώγιμα υλικά, γεγονός που έχει ωθήσει τους ερευνητές να διερευνήσουν ενεργά ημιαγώγιμα υλικά που μπορούν να καλύψουν τις αυξανόμενες ανάγκες του τομέα. Ο βασικός στόχος της παρούσας έρευνας είναι η ανάπτυξη τεχνολογιών μεγάλης κλίμακας, φιλικών προς το περιβάλλον και βιώσιμων για ηλεκτρονικές εφαρμογές, δίνοντας έμφαση σε οικονομικές λύσεις με ελάχιστο περιβαλλοντικό αντίκτυπο. Τα μεταλλικά οξείδια έχουν αναδειχθεί ως υποσχόμενοι υποψήφιοι για ηλεκτρικές και οπτοηλεκτρονικές εφαρμογές, χάρη στις εξαιρετικές ηλεκτρικές τους ιδιότητες, όπως η υψηλή πυκνότητα φορέων φορτίου, η οπτική διαφάνεια, η ευκολία επεξεργασίας, η σταθερότητα και το χαμηλό κόστος. Ανάμεσα σε αυτά τα υλικά, το οξείδιο του ινδίου (In₂O₃) ξεχωρίζει ως ιδιαίτερα ελκυστικός υποψήφιος για την ανάπτυξη τρανζίστορ λεπτών υμενίων (TFTs), λόγω της υψηλής κινητικότητας φορέων, των χαμηλών θερμοκρασιών επεξεργασίας, της ισχυρής ηλεκτρικής ομοιομορφίας, της διαφάνειας στο ορατό φάσμα και του χαμηλού κόστους. Αρχικά, τα τρανζίστορ λεπτής μεμβράνης από μεταλλικά οξείδια κατασκευάζονταν μέσω μεθόδων κενού. Ωστόσο, η αυξανόμενη ανάγκη για οικονομική, μαζική παραγωγή με καλύτερο έλεγχο της σύστασης έχει οδηγήσει σε στροφή προς μεθόδους επεξεργασίας σε διάλυμα. Η επεξεργασία σε διάλυμα έχει προσελκύσει σημαντικό ενδιαφέρον, καθώς χαρακτηρίζεται από απλότητα, χαμηλό κόστος και δυνατότητα κλιμάκωσης για μεγάλης επιφάνειας ηλεκτρονικά. Κατά την τελευταία δεκαετία, τα μεταλλικά οξείδια που έχουν επεξεργαστεί σε διάλυμα έχουν αποδειχθεί εξαιρετικά για χρήση σε τρανζίστορ λεπτών υμενίων, παρέχοντας στοιχεία όπως αγωγούς, ημιαγωγούς και διηλεκτρικά υψηλής σταθεράς (high-k), ειδικά για εύκαμπτα και μεγάλης επιφάνειας ηλεκτρονικά. Η τεχνολογία sol-gel έχει μελετηθεί ευρέως για την παραγωγή μεταλλικών οξειδίων, κεραμικών και υάλων, λόγω της δυνατότητας λειτουργίας της σε σημαντικά χαμηλότερες θερμοκρασίες σε σύγκριση με τις παραδοσιακές μεθόδους. Η διαδικασία sol-gel περιλαμβάνει το σχηματισμό στερεού δικτύου μέσω πολυμερισμού και πολυσυμπύκνωσης των πρόδρομων ουσιών. Τα τρανζίστορ λεπτών υμενίων που κατασκευάζονται με επεξεργασία σε διάλυμα παρουσιάζουν μεγάλες προοπτικές για την επόμενη γενιά εύκαμπτων, οικονομικών και μεγάλης επιφάνειας ηλεκτρονικών, προσφέροντας μοναδικά πλεονεκτήματα έναντι των συμβατικών MOSFET πυριτίου. Οι συσκευές που κατασκευάζονται απευθείας μέσω επεξεργασίας σε διάλυμα ή με τεχνικές ακριβείας εκτύπωσης αντιπροσωπεύουν ένα νέο πρότυπο στις μεθόδους κατασκευής. Στην παρούσα μελέτη, οι συσκευές κατασκευάστηκαν με διαμόρφωση bottom-gate, top-contact, χρησιμοποιώντας ντοπαρισμένο p-type υπόστρωμα πυριτίου με στρώμα διοξειδίου του πυριτίου (SiO₂) πάχους 200 nm ως διηλεκτρικό της πύλης. Οι λεπτές μεμβράνες In₂O₃ συντέθηκαν με τη μέθοδο sol-gel, χρησιμοποιώντας ένυδρο νιτρικό ινδίου (In(NO₃)₃·xH₂O) διαλυμένο σε 2-μεθοξυαιθανόλη (2-ME). Το πρόδρομο διάλυμα απλώθηκε πάνω στο διηλεκτρικό SiO₂ και περιστράφηκε (spin-coating) για τη δημιουργία ομοιόμορφου στρώματος. Ακολούθησε θερμική ανόπτηση στους 300°C για 1 ώρα ώστε να μετατραπεί το φιλμ σε μεταλλικό οξείδιο. Τα μεταλλικά ηλεκτρόδια κατασκευάστηκαν στο τελικό στάδιο με χρήση εξάχνωσης δέσμης ηλεκτρονίων (e-beam evaporation). Για τον προσδιορισμό του πάχους του φιλμ πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις οπτικής ανάκλασης, ενώ η μελέτη επικεντρώθηκε στον ηλεκτρικό χαρακτηρισμό των παραγόμενων τρανζίστορ. Τα αποτελέσματα αναδεικνύουν το μεγάλο δυναμικό των φιλμ In₂O₃ που έχουν υποστεί επεξεργασία σε διάλυμα για την ανάπτυξη εύκαμπτων και βιώσιμων ηλεκτρονικών συστημάτων νέας γενιάς. | el |
| heal.advisorName | Καλφαγιάννης, Νικόλαος | el |
| heal.committeeMemberName | Καλφαγιάννης, Νικόλαος | el |
| heal.committeeMemberName | Λοιδωρίκης, Ελευθέριος | el |
| heal.committeeMemberName | Παναγιωτόπουλος, Ιωάννης | el |
| heal.academicPublisher | Πανεπιστήμιο Ιωαννίνων. Πολυτεχνική Σχολή. Τμήμα Μηχανικών Επιστήμης Υλικών | el |
| heal.academicPublisherID | uoi | el |
| heal.numberOfPages | 69 | el |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| heal.fullTextAvailability | true | - |
| Appears in Collections: | Διατριβές Μεταπτυχιακής Έρευνας (Masters) - ΜΕΥ | |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Μ.Ε. Γιάννου Ρωμίνα (2025).pdf | 3.83 MB | Adobe PDF | View/Open |
This item is licensed under a Creative Commons License
