He estado tratando de hacer un dispositivo de transistor crudo en casa. Hasta ahora no he tenido éxito. Mi comprensión eléctrica es casi inexistente aparte de lo que aprendí en los últimos 3 meses desde que leí un artículo salvaje sobre los transistores impresos por inyección de tinta.
Estoy tratando de usar un método que no requiere materiales tóxicos o altas temperaturas.
Este experimento parece prometedor, por lo que he tratado de emular el dispositivo basado en una capa de semiconductor de óxido de zinc y contactos de pegamento de alambre como se describe aquí.
https://www.andaquartergetsyoucoffee.com/wp/wp-content/uploads/2009/05/zinc-oxide-experiments-i.pdf
Según el documento, se logra un efecto de transistor / campo con este dispositivo aplicando 96 voltios con el cable negativo de la fuente de alimentación conectado a la puerta y el positivo conectado a la fuente o al drenaje.
La razón del alto voltaje requerido parece ser el grosor del dieléctrico de la compuerta, que es un cubreobjetos de microscopio de 0.12 mm a 0.16 mm de espesor. Esperaba que mi dieléctrico de la puerta con un grosor de ~ 0.01 mm permitiera que el dispositivo conduzca a ~ 9 voltios en la puerta.
Mis intentos con algunos cambios:
Materiales usados:
- "tinta / pintura" semiconductora: polvo orgánico de óxido de zinc no nano + alcohol isopropílico
- fuente, drenaje y compuerta: pluma conductora (carbón molido y aglutinante no tóxico)
- fuente, drenaje y compuerta: pegamento de alambre (pasta de plata)
- dieléctrico de la puerta: envoltura adhesiva de grado de cocina (de acuerdo con la búsqueda web ~ 0.01 mm)
- sustrato: portaobjetos de vidrio para microscopio
- Alambre de cobre sin recubrimiento de calibre 24
- cola de alambre (carbón molido y aglutinante no tóxico)
- fuente de alimentación de CC de sobremesa 0-5 amperios 0-30 voltios
Intento n. ° 1:
usé una pluma de carbón conductora para dibujar una línea de deslizamiento de vidrio como la puerta y usé pegamento de alambre para conectar el alambre de cobre a un extremo. Luego, deje secar en el horno a ~ 100 grados Fahrenheit durante ~ 15 minutos
Envuelva el portaobjetos de vidrio con 1 capa de envoltura adhesiva firmemente y colóquelo en el horno a ~ 100 grados Fahrenheit durante ~ 15 minutos en un intento de aplanar las arrugas en la envoltura adhesiva. (solo éxito menor)
Solución goteada de óxido de zinc y alcohol isopropoílico al 91% sobre el portaobjetos cubierto y dejar secar en el horno a ~ 100 grados Fahrenheit durante ~ 15 minutos. Se creó una capa quebradiza de ~ 1 mm de grosor
extrajo la fuente y drenó ~ 2 mm de distancia en un nuevo portaobjetos de vidrio y conectó un cable de cobre con pegamento. Deje secar en el horno a ~ 100 grados Fahrenheit durante ~ 15 minutos
coloca el segundo portaobjetos de vidrio encima del primero con la fuente y el contacto de drenaje hacia abajo tocando la capa de óxido de zinc con la puerta centrada entre la fuente y el drenaje
envuelva la cinta adhesiva firmemente alrededor de las 2 diapositivas de vidrio para ayudar con el contacto cercano entre todas las capas.
cable negativo conectado de la fuente de alimentación de CC a la puerta y el cable positivo a un lado designado drenaje. Multímetro conectado a la fuente y al drenaje.
Encendió la fuente de alimentación en los ajustes más bajos y lentamente aumentó el amperaje y el voltaje al máximo. 5 amperios y 30 voltios
No se pudo medir voltaje o continuidad entre la fuente y el drenaje
Se repitieron los mismos pasos utilizando pegamento de alambre de plata como drenaje de fuente y compuerta también con resultado negativo.
Intento n. ° 2
Similar al primer intento con solo 1 portaobjetos de vidrio. Pensé que la conexión entre el drenaje de la fuente y la capa de óxido de zinc podría no estar lo suficientemente cerca / limpia.
usé una pluma de carbón conductora para dibujar una línea de ~ 5 mm de ancho en el portaobjetos de vidrio como la puerta y usé pegamento de alambre para conectar el alambre de cobre a un extremo. Luego, deje secar en el horno a ~ 100 grados Fahrenheit durante ~ 15 minutos
Envuelva el portaobjetos de vidrio con 1 capa de envoltura adhesiva firmemente y colóquelo en el horno a ~ 100 grados Fahrenheit durante ~ 15 minutos en un intento de aplanar las arrugas en la envoltura adhesiva. (solo éxito menor)
solución goteada de óxido de zinc y alcohol isopropoílico al 91% sobre el portaobjetos cubierto y deje secar en el horno a ~ 100 grados Fahrenheit durante ~ 15 minutos. Se creó una capa quebradiza de ~ 1 mm de grosor
usé una jeringa para dibujar las líneas de fuente y drenaje directamente en la capa de óxido de zinc con pegamento de alambre y luego conecté el alambre de cobre. Deje secar en el horno a ~ 100 grados Fahrenheit durante ~ 15 minutos
parte superior recubierta con superpegamento para evitar la fuente y el drenaje que tira de la capa de óxido de zinc durante la manipulación. dejar secar durante la noche
cable negativo conectado de la fuente de alimentación de CC a la puerta y el cable positivo a un lado designado drenaje. Multímetro conectado a la fuente y al drenaje.
Encendió la fuente de alimentación en los ajustes más bajos y lentamente aumentó el amperaje y el voltaje al máximo. 5 amperios y 30 voltios
No se pudo medir voltaje o continuidad entre la fuente y el drenaje
Aquí hay algunas fotos de los pasos: https://imgur.com/a/jXAoOS0
Por el momento no puedo verificar si los materiales que utilicé funcionarían exactamente en la misma configuración que se describe en el experimento que intenté emular. Por ahora me falta nitrato de zinc, 2propanol y una fuente de alimentación de CC capaz de producir 96 voltios.
¿Cuáles son las principales fallas en mi experimento?
Tengo los siguientes supuestos que son difíciles de verificar en este momento:
mi capa de óxido de zinc puede ser demasiado inconsistente / quebradiza y no está creando una superficie uniforme.
mi dieléctrico / sustrato de la compuerta no es lo suficientemente plano o está hecho del material incorrecto
mis espacios son demasiado grandes / el dieléctrico de la puerta es demasiado grueso y la fuente y el drenaje están demasiado separados
mis materiales no son lo suficientemente puros y, por lo tanto, no muestran las propiedades esperadas
Descubrí que la plata se usa como un dopante de tipo n y dado que espero que mi capa de óxido de zinc sea de tipo n, se necesita un dopante de tipo p
Si bien el experimento que estoy tratando de emular usa pegamento de alambre, hay poca explicación sobre cuál es el material además de la afirmación de que cualquier pegamento conductor debería funcionar. Mi pegamento de alambre está basado en carbón molido al igual que la pluma conductora que usé. No he encontrado ninguna información si el carbono es n o p-type. quizás el carbono tampoco se pueda usar. https://www.andaquartergetsyoucoffee.com/wp/wp-content/uploads/2009/05/zinc-oxide-experiments-i.pdf
No puedo aplicar suficiente voltaje a la puerta ya que mi suministro alcanza un máximo de 30 voltios.
mi cableado esta mal
Creo que los defectos aquí son probablemente fáciles de señalar para cualquier persona con experiencia en este campo. Cualquier sugerencia e idea sería muy apreciada. Me pregunto si estoy cerca de un dispositivo que funcione.
For now I'm missing [...] 2propanol, [...]
El alcohol isopropílico es 2-propanol. Según sus descripciones anteriores, parece que tiene esto. ¿O compraste óxido de zinc ya disuelto en alcohol isopropílico?