(57)【要約】【課題】  電気的に伝導的な電子素子要素の製造のために適した、液体プロセス可能（processable）な、安定した、銀含有の、ナノ粒子組成、を低コストで準備する。【解決手段】  銀化合物、還元剤、安定剤、及び、オプショナルな溶媒を含む反応混合物内で、熱的に除去可能な安定剤の存在下で、銀化合物を、ヒドラジン化合物を含む還元剤と反応させて、銀含有ナノ粒子の表面上の安定剤の分子を伴った、複数の銀含有ナノ粒子を形成すること、を含む工程（process）。【選択図】          図１
2006104576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
銀化合物、還元剤、安定剤、及び、オプショナルな溶媒を含む反応混合物内で、熱的に除去可能な安定剤の存在下で、銀化合物を、ヒドラジン化合物を含む還元剤と反応させて、銀含有ナノ粒子の表面上の安定剤の分子を伴った、複数の銀含有ナノ粒子を形成すること、を含む工程（process）。
【請求項２】
液体、及び、安定剤を伴った複数の銀含有ナノ粒子を備える組成（composition）であって、
前記銀含有ナノ粒子が、銀化合物、還元剤、安定剤、及び、オプショナルな溶媒、を含む反応混合物内での、熱的に除去可能な安定剤の存在下での、銀化合物と、ヒドラジン化合物を含む還元剤の反応の生成物（product）である、
組成。
【請求項３】
何らかの適切な順序（sequence）での、
基板、
オプショナルな絶縁層、又は、オプショナルな半導体層、或いは、オプショナルな絶縁層及びオプショナルな半導体層の双方、及び、
電気的に伝導的な、電子素子の要素であって、当該電気的に伝導的な要素が、アニールされた銀含有ナノ粒子を備え、当該銀含有ナノ粒子が、銀化合物、還元剤、安定剤、及び、オプショナルな溶媒、を含む反応混合物（reaction mixture）内での、熱的に除去可能な安定剤の存在下での、銀化合物と、ヒドラジン化合物を含む還元剤の反応の生成物である、電子素子の要素、
を備える電子素子。
【請求項４】
（ａ）絶縁層、
（ｂ）ゲート電極、
（ｃ）半導体層、
（ｄ）ソース電極、及び、
（ｅ）ドレイン電極、
を備え、
前記ゲート電極及び前記半導体層の双方が前記絶縁層に接触し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の双方が、前記半導体層に接触する限り、絶縁層、前記ゲート電極、前記半導体層、前記ソース電極、及び前記ドレイン電極が、何らかの順序関係にあり、そして、
前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び、前記ゲート電極の少なくとも１つが、アニールされた銀含有ナノ粒子を備え、
前記銀含有ナノ粒子が、銀化合物、還元剤、安定剤、及びオプショナルな溶媒を含む反応混合物内での、熱的に除去可能な安定剤の存在下での、銀化合物と、ヒドラジン化合物を含む還元剤の反応の生成物（product）である、
薄膜トランジスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安定化された銀のナノ粒子及びそれらの利用法に関連する。
【背景技術】
【０００２】
液体蒸着技術（liquid deposition techniques）を用いた電子回路要素の製造は、大きな興味の対象である。何故ならそのような技術は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴｓ）、発光ダイオード（ＬＥＤｓ）、ＲＦＩＤタグ、光起電物（photovoltaics）のような、電子応用のための、従来的な主流のアモルファス・シリコン技術に対する、潜在的に低コストの代替物を提供するからである。しかし、実際的なアプリケーションのための、伝導性、プロセッシング、及びコスト要求、を満たす、機能的電極（functional electrodes）、画素パッド、並びに、伝導的トレース（traces）、ライン、及びトラックの蒸着、及び／又は、パターニングは、大きな挑戦であった。銀は、電子素子のための伝導的な要素として、特に興味の対象である。何故なら、銀は、金に比してよりコストが小さく、それは、銅に比してより良い環境安定性を保持するからである。それ故、電気的に伝導的な電子素子要素の製造のために適した、液体プロセス可能（processable）な、安定した、銀含有の、ナノ粒子組成、を準備するための、低コストな方法のための、本発明の実施例によって喚起される、重大な必要性が存在する。
【０００３】
以下の文献が、背景情報を提供する。
Pozarnsky等の特許文献１。Lee等の特許文献２は、例えば、１欄52-53行において、還元剤（reducing agent）としてのヒドラジドを開示する。Heath等の、特許文献３。Wilcoxon等の特許文献４は、例えば、４欄44行において還元剤としてのヒドラジンを開示する。非特許文献１から６。
【０００４】
【特許文献１】米国特許第6,688,494号公報
【特許文献２】米国特許第6,572,673号公報
【特許文献３】米国特許第6,103,868号公報
【特許文献４】米国特許第5,147,841号公報
【非特許文献１】G. Blanchet and J. Rodgers, "Printed Techniques for Plastic Electronics", Journal of Imaging Science and Technology, Vol. 47, No. 4, pp. 296-303(July/August 2003).
【非特許文献２】P. Buffat and J-P. Borel, "Size effect on the melting temperature of gold particles", Physical Review A, Vol., 13, No. 6, pp. 2287 -2298 (June 1976).
【非特許文献３】C. Hayashi, "Ultrafine Particles", J. Vacuum Sci. Technol. A, Vol. 5, No. 4, pp. 1375 -1384 (July/Aug 1987).
【非特許文献４】S. B. Fuller, E. J. Wilhelm, and J. M. Jacobson, "Ink-Jet Printed Nanoparticle Microelectromechanical Systems", Journal of Microelectromechanical Systems, Vol. 11, No. 1, pp. 54-60 (February 2002).
【非特許文献５】X. Z. Lin, X. Teng, and H. Yang, "Direct Synthesis of Narrowly Dispersed Silver Nanoparticles Using a Single-Source Precursor", Langmuir, Vol. 19, pp. 10081-10085 （２００３年１１月１日ｗｅｂ上で発行）。
【非特許文献６】H. Hiramatsu and F. E. Osterloh, "A Simple Large-Scale Synthesis of  Nearly Monodisperse Gold and Silver Nanoparticles with Adjustable Sizes and with Exchangeable Surfactants", Chem. Mater., Vol. 16, No. 13, pp. 2509 -2511 (June 29, 2004; 2004年５月28日ｗｅｂ上で発行)。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
＜関連出願への相互参照＞
Yiliang Wu等の米国出願シリアル番号10/733,136号（弁護士ドケット番号Ｄ／Ａ3401）、出願日が2003年１２月１１日、名称「NANOPARTICLE DEPOSITION PROCESS」
＜発明の概要＞
実施例において、銀化合物、還元剤、安定剤、及び、オプショナルな溶媒を含む反応混合物（reaction mixture）の中で、銀化合物（compound）を、熱的に除去可能な安定剤の存在下でヒドラジン化合物を備える還元剤（reducing agent）と反応させて、複数の銀含有ナノ粒子を形成する、ことを含むプロセスが提供される。
【０００６】
更なる実施例において、
（ａ）銀化合物を、銀化合物、還元剤、安定剤、及び、オプショナルの溶媒、を含む反応混合物内で、熱的に除去可能な安定剤の存在下で、ヒドラジン化合物を備える還元剤と反応させて、安定剤（stabilizer）の分子を、銀含有ナノ粒子の表面上に伴った複数の銀含有ナノ粒子を形成すること、
（ｂ）銀含有ナノ粒子の表面上に安定剤の分子を伴う、複数の銀含有ナノ粒子を隔離（isolating）すること、及び、
（ｃ）液体、及び、安定剤の分子を銀含有ナノ粒子の表面上に伴った複数の銀含有ナノ粒子を含む組成（composition）を準備すること、
を含むプロセスが提供される。
【０００７】
他の実施例において、
（ａ）液体蒸着技術によって、液体、及び、安定剤を伴った複数の銀含有ナノ粒子を含む組成を、基板の上に蒸着（depositing）して、蒸着された組成を形成することであって、銀含有ナノ粒子が、銀化合物、還元剤、安定剤、及び、オプショナルの溶媒を含む反応混合物内で、熱的に除去可能な安定剤の存在下で、銀化合物を、ヒドラジン化合物を含む還元剤と反応させることによって得られること、及び、
（ｂ）蒸着された化合物を加熱して、銀を含む電気的に伝導的な層を形成すること、
を含むプロセスが提供される。
【０００８】
実施例において、液体及び安定剤を伴う複数の銀含有ナノ粒子を含む化合物であって、銀含有ナノ粒子が、銀化合物、還元剤、安定剤、及び、オプショナルの溶媒、を含む反応混合物内の熱的に除去可能な安定剤の存在下で、ヒドラジン化合物を含む還元剤と銀化合物の反応の生成物であるもの、が更に提供される。
【０００９】
追加的な実施例において、何らかの適切な順序での、
基板、
オプショナルの絶縁層、若しくは、オプショナルの半導体層、又は、オプショナルの絶縁層とオプショナルの半導体層の双方、及び、
電気的に伝導性を持つ電子素子の要素、
を備え、
前記電気的に伝導性を持つ要素が、アニール（annealed）された銀含有ナノ粒子を備え、
前記銀含有ナノ粒子が、銀化合物、還元剤、安定剤、及び、オプショナルな溶媒を含む反応混合物内の熱的に除去可能な安定剤の存在下でのヒドラジン化合物を含む還元剤と銀化合物の反応の生成物（product）である、
電子素子が提供される。
【００１０】
更なる実施例において、電極、接続伝導性ライン、及び、伝導的なパッド、を含む薄膜トランジスタのアレイを備え、当該電極，当該接続伝導性ライン，又は，当該伝導的なパッド，又は，当該電極及び当該接続伝導性ライン及び当該伝導的なパッドのいずれかのうちの２つ或いは全ての組み合わせが、アニールされた銀含有ナノ粒子を備え、当該銀含有ナノ粒子が、銀化合物，還元剤，安定剤，及びオプショナルな溶媒，を含む反応混合物内における、熱的に除去可能な（thermally removable）安定剤の存在下における、銀化合物と、ヒドラジン化合物を含む還元剤の反応の生成物（product）である薄膜トランジスタ回路が提供される。
【００１１】
更に他の実施例において、
（ａ）絶縁層；
（ｂ）ゲート電極；
（ｃ）半導体層；
（ｄ）ソース電極；及び
（ｅ）ドレイン電極；
を備え、
前記ゲート電極及び前記半導体層の双方が、前記絶縁層に接触し、前記ソース電極及び前記ドレイン電極の双方が、前記半導体層に接触する限り、前記絶縁層、前記ゲート電極、前記半導体層、前記ソース電極、及び前記ドレイン電極が、何らかの順序で存在し、そして、
前記ソース電極、前記ドレイン電極、及び、前記ゲート電極、の少なくとも１つが、アニールされた銀含有ナノ粒子を備え、
前記銀含有ナノ粒子が、銀化合物、還元剤、安定剤、及び、オプショナルの溶媒を含む反応混合物内における、熱的に除去可能な安定剤の存在下での、銀化合物と、ヒドラジン化合物を含む還元剤の反応の生成物である、
薄膜トランジスタが提供される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
別異に注記されない限り、異なった図面における同じ参照番号は、同じ、或いは、類似の特徴（feature）を意味する。
【００１３】
適切な銀化合物には、有機及び非有機の銀化合物が含まれる。実施例において、銀化合物には、銀アセテート、炭酸銀（silver carbonate）、硝酸銀、過塩素酸銀、銀リン酸塩、トリ・フルオロ銀、安息香酸銀、乳酸銀、等、或いは、何らかの適切な比率における、それらの混合物が含まれる。
【００１４】
銀化合物のための還元剤には、ヒドラジン化合物が含まれる。ヒドラジン化合物には、ヒドラジン及び何らかの適切な誘導体（各窒素原子が、１回或いは２回、同じ或いは異なった置換基と置換され得る場合に、窒素原子の１つ或いは双方において置換されたもの）、及び、ヒドラジンの塩及び水和物、並びに、ヒドラジン誘導体の塩及び水和物が含まれる。ヒドラジン化合物のためにここに説明される模範的化合物は、適用可能な場合には水和物形式（form）をも含むことが理解される。例えば、化合物「ヒドラジン」は、ヒドラジン水和物、及び、水和化された形式でないヒドラジンを含む。ヒドラジン化合物の模範的な例は、以下のとおりである：
【００１５】
ヒドラジン（Ｈ2ＨＮＨ2）；
例えば、酒石酸ヒドラジン酸、ヒドラジン・モノ臭化水素酸塩、ヒドラジン・モノ塩酸塩、二塩化ヒドラジン、ヒドラジン・モノ・オキザラート、及び、硫酸ヒドラジン、のようなヒドラジン塩。
【００１６】
１つの窒素原子が、Ｒでモノ−或いはジ−置換され、他の窒素原子が、オプション的に、Ｒでモノ−或いはジ−置換されたものであるものであるような、ハイドロ・カービル・ヒドラジン（例えば、ＲＮＨＮＨ2及びＲＮＨＮＨＲ及びＲＲＮＮＨ2）（ここで、Ｒは、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ハイドロキシ・エチル、フェニル、ベンジル、トリル、ブロモ・フェニル、クロロ・フェニル、ニトロ・フェニル、キシリル、等のような、独立に選択された、炭化水素グループである）。ハイドロ・カービル・ヒドラジンの説明的な例には、例えば、メチル・ヒドラジン、第３ブチル・ヒドラジン、２−ヒドロキシ・エチル・ヒドラジン、ベンジル・ヒドラジン、フェニル・ヒドラジン、トリル・ヒドラジン、ブロモ・フェニル・ヒドラジン、クロロ・フェニル・ヒドラジン、ニトロ・フェニル・ヒドラジン、1，1-ジメチル・ヒドラジン、1，1-ジフェニル・ヒドラジン、1，2-ジエチル・ヒドラジン、及び、1，2-ジフェニル・ヒドラジン、が含まれる。
【００１７】
例えば、メチル・ヒドラジン・ヒドロ・クロライド、フェニル・ヒドラジン・ヒドロ・クロライド、ベンジル・ヒドラジン・オクサレート、ブチル・ヒドラジン・ヒドロ・クロライド、ブチル・ヒドラジン・オクサレート塩、及び、プロピル・ヒドラジン・オクサレート塩、のような、ヒドロ・カービル・ヒドラジン塩（これは、ここに説明されるヒドロ・カービル・ヒドラジンの塩である）。
【００１８】
１つ或いは、双方の窒素原子が、式ＲＣ（Ｏ）のアシル・グループによって置換された、ヒドラジド（例えば、ＲＣ（Ｏ）ＮＨＮＨ2及びＲＣ（Ｏ）ＮＨＮＨＲ’及びＲＣ（Ｏ）ＮＨＮＨＣ（Ｏ）Ｒ）。ここで、各Ｒは、独立に、水素及び炭化水素のグループから選択され、窒素原子の１つ或いは双方は、オプショナルに、Ｒ’によってモノ−或いはジ−置換されたものであり、各Ｒ’は、独立に選択された、炭化水素グループである。ヒドラザイドの説明的な例は例えば、フォーミック・ヒドラザイド、アセチル・ヒドラザイド、ベンジル・ヒドラザイド、アディピック酸ジ・ヒドラザイド、カルボ・ヒドラザイド、ブタノ・ヒドラザイド、ヘクサノキク・ヒドラザイド、オクタノイク・ヒドラザイド、オクサミク酸ヒドラザイド、マレイク・ヒドラザイド、Ｎ−メチル・ヒドラザジン・カーボキサミド、及び、セミ・カーバザイド、である。
【００１９】
カーバゼート（或いはヒドラジノ・カルボキシレート）（例えば、ＲＯＣ（Ｏ）ＮＨＮＨＲ’及びＲＯＣ（Ｏ）ＮＨＮＨ２及びＲＯＣ（Ｏ）ＮＨＮＨＣ（Ｏ）ＯＲ）。ここで、窒素原子の１つ或いは双方は、式ＲＯＣ（Ｏ）のエステル・グループによって置換される。ここで、各Ｒは、水素及び炭化水素グループから独立に選択され、窒素原子の１つ或いは双方はオプション的に、Ｒ’で、モノ-又はジ−置換される。ここで、各Ｒ’は、独立に選択された炭化水素のグループである。カーバゼートの説明的な例は、例えば、メチル・カーバゼート（メチル・ヒドラジノ・カーボキシレート）、エチル・カーバゼート、ブチル・カーバゼート、ベンジル・カーバゼート、及び、2-ヒドロキシ・エチル・カーバゼートである。
【００２０】
スルホノ・ヒドラザイド（例えば、ＲＳＯ2ＮＨＮＨ2、ＲＳＯ2ＮＨＮＨＲ’、及び、ＲＳＯ2ＮＨＮＨＳＯ2Ｒ）。ここで、窒素原子の１つ或いは双方は、式ＲＳＯ2のスルホニル・グループによって置換される。ここで、各Ｒは、水素及び炭化水素グループから独立に選択され、窒素原子の１つ或いは双方は、オプション的に、Ｒ’で、モノ-或いはジ-置換される。ここで、各Ｒ’は、独立に選択された炭化水素グループである。スルホノ・ヒドラザイドの説明的な例は、例えば、メタン・スルホノ・ヒドラザイド、ベンゼン・スルホノ・ヒドラジン、2，4，6-トリ・メチル・ベンゼン・スルホノ・ヒドラザイド、及び、ｐ-トルエン・スルホノ・ヒドラザイドである。
【００２１】
他の模範的ヒドラジン化合物は、例えば、ヒドラジン・アセテート、アミノ・グアニジン、チオ・セミ・カーバザイド、メチル・ヒドラジン・カルビミド・チオレート、及び、チオ・カーボ・ヒドラジンである。
【００２２】
別異に示さない限り、種々のヒドラジン化合物のＲ及びＲ’のための置換基を特定する際に、用語「炭化水素グループ」は、置換されていない炭化水素グループ及び置換されている炭化水素グループの双方を包含する。置換されていない炭化水素グループは、例えば、直鎖（straight chain）アルキル・グループ、分岐(branched)アルキル・グループ、シクロ・アルキル・グループ、アリル・グループ、アルキル・アリル・グループ、及び、アリル・アルキル・グループ、であり得る。模範的アルキル・グループには、例えば、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘクシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシル、アンデシル、ドデシル、トリ・デシル、テトラ・デシル、ペンタ・デシル、シクロ・ペンチル、シクロ・ヘキシル、シクロ・ヘプチル、及び、それらの等軸（isometric）形式、を含む。置換された炭化水素グループは、例えば、ハロゲン（塩素、臭素、フッ素、及び、ヨウ素）、ニトロ、シアノ、アルコキシグループ（例えば、メソキシル、エソキシル、及び、プロポキシ）、或いはそれらの混合物で、１回、２回、或いはより多くの回数だけ置換された、ここに記載される非置換された炭化水素グループであり得る。実施例において、炭化水素グループは、オプション的に置換されたアルキル及びオプション的に置換されたアリルであり得る。
【００２３】
実施例において、ヒドラジン化合物は、ヒドラジン及びヒドラジン塩以外のものである。他の実施例において、ヒドラジン化合物は、ヒドラジン以外のものである。更に他の実施例において、ヒドラジン化合物は、ヒドラジン、ヒドラジン塩、及び、ヒドラザイド以外のものである。
【００２４】
１つ、２つ、３つ、或いはそれ以上の還元剤が使用されうる。２つ或いはそれ以上の還元剤が使用される実施例において、各還元剤は、例えば約９９（第１の還元剤）：１（第２の還元剤）から、約１（第１の還元剤）：９９（第２の還元剤）のような、何らかの適切な重量比或いはモル比で存在し得る。本発明の実施例で使用される還元剤の総量は、例えば、銀化合物のモル当り、約０．２５モル均等（molar equivalent）或いはそれ以上である。
【００２５】
銀含有ナノ粒子が、液体内で凝集（aggregation）することを最小化又は予防し、オプション的に、液体内の銀含有ナノ粒子の溶解度又は分散能力（dispersibility）を提供する機能を持つ、何らかの適切な安定剤が使用され得る。更に、安定剤は、熱的に除去可能（これは、安定剤が、スルー加熱（through heating）のような一定の条件下で、銀含有ナノ粒子表面から分離され得ることを意味する）なものである。加熱は、通常の環境状態、又は、例えば数mbarから約１０-3mbarの、減圧された状態の下で、例えば約２５０℃より低い温度、或いは約２００℃より低い温度、のような、一定の温度へ達成され得る。安定剤の、例えば約２５０℃より低い温度のような温度における、銀含有ナノ粒子からの熱的分離（dissociation）によって、安定剤の蒸発、或いは、安定剤の気体形式（forms）への分解がもたらされる。
【００２６】
実施例において、安定剤は有機安定剤であり得る。「有機安定剤」における用語「有機」は、炭素原子（１個或いは複数）の存在を意味するが、有機安定剤は、窒素、酸素、硫黄、シリコン、ハロゲン、等のような、一つ或いはそれ以上の非金属異種原子を含み得る。模範的有機安定剤には、例えば、チオル及びその派生物、アミン及びその派生物、カルボキシリク酸及びそのカルボキシレート派生物、ポリエチレン・グリコール、及び、他の有機界面活性剤（surfactant）が含まれる。実施例において、有機安定剤は、例えばブタン・エチオル、ペンタン・エチオル、ヘクサン・エチオル、ヘプタン・エチオル、オクタン・エチオル、デカン・エチオル、及び、ドデカン・エチオル、のようなチオル，例えばエチル・アミン、プロピル・アミン、ブチル・アミン、ペニル・アミン、ヘキシル・アミン、ヘプチル・アミン、オクチル・アミン、ノニル・アミン、デシル・アミン、及びドデシル・アミン、のようなアミン，例えば1，2-エタン・ジチオル、1，3-プロパン・ジチオル、及び、1，4-ブタン・ジチオル、のようなジチオル，例えばエチレン・ジアミン、1，3-ジアミノ・プロパン、1，4-ジアミノ・ブタン、のようなジアミン，チオル及びジチオルの混合物，及び，アミンとジアミンの混合物からなるグループから選択される。銀含有ナノ粒子を安定化しうるピリジン派生物（例えば、ドデシル・ピリジン）、及び／又は、有機ホスフィンを含む有機安定剤もまた、本発明の実施例の安定剤として含まれる。
【００２７】
実施例において、安定剤は、例えばブチル・アミン、ペンチル・アミン、ヘキシル・アミン、ヘプチル・アミン、オクチル・アミン、ノニル・アミン、デシル・アミン、ヘキサ・デシル・アミン、ウン・デシル・アミン、ド・デシル・アミン、トリ・デシル・アミン、テトラ・デシル・アミン、ジアミノ・ペンタン、ジアミノ・ヘキサン、ジアミノ・ヘプタン、ジアミノ・オクタン、ジアミノ・ノナン、ジアミノ・デカン、ジアミノ・オクタン、ジ・プロピル・アミン、ジ・ブチル・アミン、ジ・ペンチル・アミン、ジ・ヘキシル・アミン、ジ・ペプチル・アミン、ジ・オクチル・アミン、ジノニル・アミン、ジ・デシル・アミン、メチル・プロピル・アミン、エチル・プロピル・アミン、プロピル・ブチル・アミン、エチル・ブチル・アミン、エチル・ペンチル・アミン、プロピル・ペンチル・アミン、ブチル・ペンチル・アミン、トリ・ブチル・アミン、トリ・ヘキシル・アミン等、或いは、それらの混合物のような有機アミンである。
【００２８】
１つ、２つ、３つ、或いはそれ以上の安定剤が、使用され得る。２つ或いはそれ以上の安定剤が使用されるような実施例において、各安定剤は、例えば、約９９（第１の安定剤）：１（第２の安定剤）から、約１（第１の安定剤）：９９（第２の安定剤）のような、何らかの適切な重量比、或いは、モル比で存在し得る。使用される安定剤の総量は、例えば、銀化合物のモル当り、約１又はそれ以上のモル均等（molar equivalents）、或いは、銀化合物のモル当り、約２又はそれ以上のモル均等、或いは、銀化合物のモル当り、約１０又はそれ以上のモル均等、或いは、銀化合物のモル当り、約２５又はそれ以上のモル均等、である。
【００２９】
実施例において、銀含有ナノ粒子は、安定剤との化学的結合を形成し得る。ここで提供される安定剤の化学的名称は、如何なる銀含有ナノ粒子との化学的結合（bond）の形成の前である。安定剤の性質は化学的結合の形成とともに変化し得るが、便宜上、化学結合の形成前の化学的名称が使用されることが留意されるべきである。
銀含有ナノ粒子と安定剤の間の誘引力は、化学的結合、及び／又は、物理的付着（attachment）であり得る。化学的結合は、例えば、共有結合、水素結合、錯化合物結合（coordination complex bonding）、又は、イオン結合、又は、異なった化学的結合の混合、の形式を取り得る。物理的付着は、例えば、van der Waals力、又は、ダイポール-ダイポール相互作用、又は、異なった物理付着の混合、の形式を取り得る。
【００３０】
銀含有ナノ粒子の表面上での安定剤のカバーの範囲は、例えば、安定剤の、溶媒内で銀含有ナノ粒子を安定化する能力に依存して、例えば、部分的カバーから完全なカバーに変動し得る。勿論、個々の銀含有ナノ粒子の中での安定剤のカバーの程度において変動性も存在する。
【００３１】
反応混合物（reaction mixture）のために、例えば有機溶媒、及び／又は、水を含む何らかの適切な溶媒が使用され得る。有機溶媒は、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロ・ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、アンデカン、ドデカン、トリ・デカン、テトラ・デカン、トルエン、キシレン、メシチレン等のような炭化水素溶媒、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール等のようなアルコール、テトラ・ハイドロ・フラン、クロロ・ベンゼン、ジクロロ・ベンゼン、トリ・クロロ・ベンゼン、ニトロ・ベンゼン、シアノ・ベンゼン、アセト・ニトリル、及びこれらの混合物、を含む。１つ、２つ、３つ、或いはそれ以上の溶媒が使用され得る。２つ或いはそれ以上の溶媒が使用されるような実施例において、各溶媒は、例えば、約９９（第１の溶媒）：１（第２の溶媒）から、約１（第１の溶媒）：９９（第２の溶媒）のような、何らかの適切な量比（volume ratio）或いはモル比で存在し得る。
【００３２】
銀化合物と還元剤の反応は、例えば約−５０℃から約２００℃の、或いは、約０℃から約１５０℃の、特に、例えば約２０℃から約１２０℃の範囲の温度の、適切な温度において実行される。
【００３３】
銀含有ナノ粒子は、例えば、約１００nmより小さい、約５０nmより小さい、約２５nmより小さい、或いは、約１０nmより小さい、粒子サイズを持つ。伝送電子顕微鏡分析（transmission electron microscopy:"TEM"）によって決定されるように、粒子サイズは、ここで、安定剤を除外した銀含有粒子コアの平均直径として定義される。一般的に、調整（preparation）から得られた銀含有ナノ粒子内に、複数の粒子サイズが存在し得る。実施例において、異なったサイズの銀含有ナノ粒子の存在が受け入れ可能である。
【００３４】
実施例において、銀含有ナノ粒子は、単体（elemental）銀、或いは、銀合成物（composite）から成る。銀を除いて、銀合成物は、（ｉ）一つあるいはそれ以上の他の金属、及び、（ｉｉ）一つあるいはそれ以上の非金属、かのいずれか、或いは、それらの双方、を含む。適切な、他の金属には、例えば、Al,Au,Pt,Cu,Co,Cr,In及びNiが含まれ、特に、例えばAu,Pt,Cu,Cr,Ni及びそれらの混合物のような遷移金属（transition metals）が含まれる。模範的金属合成物は、Au-Ag,Ag-Cu,Au-Ag-Cu,及びAu-Ag-Pdである。金属合成物における適切な非金属には、例えば、Si,C及びGeが含まれる。銀合成物の種々の成分（components）は、例えば、約０．０１重量％から約９９．９重量％（by weight）の範囲、特に、約１０重量％から約９０重量％の範囲、の総量で存在し得る。実施例において、銀合成物は、銀と１つ、２つ或いはそれ以上の他の金属から成り、銀が、例えば、少なくとも約２０重量％、特に約５０％より大きい重量％の、ナノ粒子を含む金属合金である。別異に注記されない限り、ここに記載される、銀含有ナノ粒子の成分に対する重量％は、安定剤を含まない。
【００３５】
銀合成物から成る銀含有ナノ粒子は、反応において、例えば、（ｉ）銀化合物（或いは複数の化合物）、及び、（ｉｉ）他の金属塩（或いは、複数の塩）又は他の非金属（或いは複数の非金属）、の混合物を用いることによって作られ得る。
【００３６】
電気的応用のための伝導的な要素（elements）の調整に適した、銀含有ナノ粒子組成の調整は、以下の手順の全ての、或いは、そのいくらか、を用いて実行され得る：（ｉ）余分の還元剤を破壊するための、銀含有ナノ粒子の調整（preparation）から最終反応混合物へのスカベンジャーの追加；（ｉｉ）溶媒の除去による反応混合物の濃縮（concentration）；（ｉｉｉ）銀含有ナノ粒子を沈殿させるための、濃縮された反応混合物の非溶媒への（或いはその逆）追加；（ｉｖ）結果として、分離された銀含有ナノ粒子（銀含有ナノ粒子の表面上に安定剤分子を伴った）をもたらすための、フィルタリング（filtration）又は遠心分離による銀含有ナノ粒子の収集；（ｉｖ）適切な液体内での分離された銀含有ナノ粒子（安定剤の分子が銀含有ナノ粒子の表面上にある状態の）の溶解又は分散（例えば超音波、及び／又は、機械的攪拌によってサポートされた）。
【００３７】
銀含有ナノ粒子は、銀含有ナノ粒子を、他の金属又は非金属ナノ粒子と混合することによっても形成され得る。
【００３８】
実施例において、反応混合物から銀含有ナノ粒子を分離するための上述の手順の必要性無しに、電気的応用のための伝導的な要素の形成のために適した、銀含有ナノ粒子組成（銀含有ナノ粒子の表面上に安定剤分子を持つ）を形成することが可能かもしれない。そのような実施例においては、反応混合物（反応混合で使用された溶媒と同じ或いは異なり得る他の液体でオプション的に増加される（augmented））は、銀含有ナノ粒子組成と考えられ得る。
【００３９】
余分の還元剤を破壊するために使用され得るスカベンジャーには、例えば、ケトン、アルデヒド、カーボキシリック酸、又は、これらの混合物が含まれる。特定の模範的スカベンジャーには、アセトン、ブタノン、ペンタノン、ホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、アセティック酸等、或いはそれらの混合物、が含まれる。
【００４０】
銀含有ナノ粒子の沈殿（precipitation）のために使用され得る適切な非溶媒（non-solvents）には、反応溶媒又は銀含有ナノ粒子の調整のための溶媒と混合可能な何らかの液体が含まれる。
【００４１】
銀含有ナノ粒子組成を形成するための銀含有ナノ粒子を分散或いは分離するために使用され得る液体には、有機液体又は水が含まれる。有機液体には、例えば、ペンタン、ヘキサン、シクロ・ヘキサン、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、ウンデカン、ドデカン、トリデカン、テトラデカン、トルエン、キシレン、メシチレン、等のような炭化水素溶媒；メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、等のようなアルコール；四面体フラン；クロロベンゼン；ジクロロベンゼン；トリクロロベンゼン；ニトロベンゼン；シアノベンゼン；アセトニトリル；及びそれらの混合物、が含まれる。１つ、２つ、３つ、或いは、それより多くの液体が使用され得る。２つ或いはそれ以上の溶媒が使用されるような実施例において、各溶媒は、例えば、約９９（第１の液体）：１（第２の液体）から、約１（第１の液体）：９９（第２の液体）のような、何らかの適切な重量比（volume ratio）或いはモル比で存在し得る。
【００４２】
銀含有ナノ粒子組成の成分の模範的な総量（amount）は、以下のとおりである。銀含有ナノ粒子及び安定剤は、例えば、約０．３重量％から約９０重量％の範囲、或いは、約１重量％から約７０重量％の範囲、の総量で存在し、残り（balance）は、組成の他の成分、例えば液体、である。
【００４３】
実施例において安定剤は、銀含有ナノ粒子の調整のための反応混合物（reaction mixture）に起源をもつ銀含有ナノ粒子組成内に存在する。そしてその後、銀含有ナノ粒子の形成のために、安定剤は付加されない。他の実施例において、同じ或いは異なった安定剤が、銀含有ナノ粒子の形成のために、例えば、銀含有ナノ粒子組成の重量について約０．３重量％から約７０重量％の範囲の総量で、引き続いて追加され得る。
【００４４】
銀含有ナノ粒子組成は、例えば少なくとも約３時間の、或いは、約３時間から約１月の、約１日から約３月の、約１日から約６ヶ月の、約１週間から約１年の、安定性（即ち、銀含有ナノ粒子の最小の沈殿又は集合が存在するような期間）を持つ。
【００４５】
銀含有ナノ粒子組成（「組成」）からの電気的な伝導性要素の製造は、基板の上への、他のオプショナルの層又は複数の層の形成の前に、或いはそれに引き続き、何らかの適切な時間で、液体蒸着技術を用いて、組成を基板の上に蒸着（deposit）することによって実行され得る。従って、組成の、基板の上への液体蒸着は、いずれかの基板の上で、又は、既に層化された材料（layered material）（例えば半導体層、及び／又は、絶縁層）を含んでいる基板の上で発生し得る。
【００４６】
用語「液体蒸着技術」は、液体が溶解（solution）又は分散（dispersion）である、液体被覆又は印刷のような液体プロセスを用いた組成の蒸着を意味する。銀含有ナノ粒子組成は、印刷が用いられる場合に、インクと呼ばれ得る。説明的液体被覆プロセスには、例えば、スピン被覆、ブレード被覆、ロッド被覆、ディップ被覆、等が含まれ得る。説明的印刷技術には、例えば、リソグラフィー、又は、オフセット印刷、グラビア（gravure）、フレキソ印刷、スクリーン印刷、ステンシル印刷、インクジェット印刷、スタンピング（マイクロ・コンタクト印刷のような）等が含まれる。液体蒸着は、約５nmから約５mmの範囲の、好ましくは約10nmから約1000μmの、厚さを持つ組成の層を蒸着する。この段階の蒸着された銀含有ナノ粒子組成は、感知できる電気的伝導性を呈示し得るか、或いは、し得ない。
【００４７】
ここで用いられるように、用語「加熱」は、熱的加熱（例えば、ホット・プレート、オーブン、及び、バーナー）、赤外線（「ＩＲ」）放射、マイクロ波放射、又は、紫外線放射、又は、それらの組み合わせ、のような所望の結果を引き起こすために、十分なネルギーを加熱された材料に与え得る、何らかの技術（１つ或いは複数）を包含する。
【００４８】
蒸着された組成を、例えば、約２５０℃より低い、或いは約２００℃より低い、或いは約１５０℃より低い、温度で加熱することは、銀含有ナノ粒子が、電子素子における電気的に伝導的な要素としての使用のために適した電気的に伝導的な層を形成することを引き起こす。加熱温度は、好ましくは、以前に蒸着された層（１つあるいは複数）或いは基板（単一層基板か、マルチ・レイヤ基板かのいずれか）の特性において逆の変化を引き起こさない温度である。加熱は、例えば、約１秒から約１０時間、特に約１０秒から約１時間、の範囲の時間の間実行される。加熱は、空気中で、例えば、窒素又はアルゴン下のような不活性雰囲気内で、或いは、例えば、約１から約２０重量％の水素を含む窒素下のような削減された（reducing）雰囲気内で実行される。加熱は、通常の雰囲気状況下で、或いは、例えば数mbarから約１０-3mbarの削減された圧力において実行される。
【００４９】
加熱はいくつかの効果を発生する。加熱前に、蒸着された銀含有ナノ粒子の層が、電気的に絶縁状態、或いは、非常に低い電気的伝導性しか持たない状態であり得るが、加熱は結果として、伝導性を増大させる、アニールされた銀含有ナノ粒子からなる、電気的に伝導的な層をもたらし得る。実施例において、アニールされた銀含有ナノ粒子は、合体された、或いは、部分的に合体された、銀含有ナノ粒子であり得る。実施例において、アニールされた銀含有ナノ粒子において、銀含有ナノ粒子が、十分な粒子と粒子の接触を実現して、合体無しに電気的に伝導的な層を形成することが可能である。
【００５０】
加熱は、安定剤と液体が一般的に、電気的に伝導的な層内に取り込まれず、もし存在すれば残量（residual quantity）であるという意味での、銀含有ナノ粒子からの安定剤と液体の分離を引き起こし得る。実施例において、加熱は、安定剤の一部を分解して、「分解された安定剤」を生成し得る。加熱はまた、分解された安定剤が一般的に、電気的に伝導的な層内に取り込まれず、もし存在するなら残量であるような、分解された安定剤の分離をも引き起こし得る。銀含有ナノ粒子からの、安定剤、液体、及び、分解された安定剤の分離は、結果としての電気的伝導的な層の強化された電気的伝導性に繋がりうる。何故なら、これらの成分の存在は、銀含有ナノ粒子から銀含有ナノ粒子への接触又は合体の程度を削減し得るからである。分離は、例えば、固体又は液体から気体への、三態（state of matter）の変化（例えば揮発）のような、何らかの態様（manner）で発生し得る。
【００５１】
実施例において、一つあるいはそれ以上の安定剤、分解された安定剤、及び、液体が、電気的に伝導的な層に存在しない。実施例において、残量が、検知可能な程度に、電気的に伝導的な層の伝導性に影響を与えない場合に、一つあるいはそれ以上の安定剤、分解された安定剤、及び、液体の残量が、電気的に伝導的な層内に存在し得る。実施例において、一つあるいはそれ以上の安定剤、分解された安定剤、及び、液体の残量は、電気的に伝導的な層の伝導性を削減し得るが、結果としての伝導性は依然として、意図された電子的素子に対して有用な範囲内にある。各成分の残量は、加熱温度及び時間のようなプロセス状況に依存して、電気的に伝導的な層の重量に基づいて、独立的に、例えば、約５重量％まで、或いは、約０．５重量％より少ないもの、の範囲をとり得る。加熱が、銀含有ナノ粒子からの、安定剤、及び／又は、分解された安定剤の分離を引き起こすときに、分離された安定剤／分解された安定剤と、銀含有ナノ粒子の間の誘引力は、截断され、或いは減少される。ＵＶ（紫外線）放射、マイクロ波、又は、ＩＲ放射、への暴露のような他の技術が使用され得るか、或いは、銀含有ナノ粒子からの、液体と安定剤（及び／又は、分解された安定剤）の分離を加速するために、熱的加熱と結合される。
【００５２】
実施例において、加熱の後に、結果としての電気的伝導性層は、例えば約５nmから約５mm、好ましくは、約１０nmから約1000μmの範囲の厚さを持つ。
【００５３】
蒸着された銀含有ナノ粒子組成の加熱によって生成された、結果としての銀含有ナノ粒子の伝導性は、例えば、４プローブ法によって測定された場合に、約０．１（シーメンス／センチメータ）（Ｓ／cm）、約100Ｓ／cm、約500Ｓ／cm、約2,000Ｓ／cm、約5,000Ｓ/cm、約10,000Ｓ／cm、約20,000Ｓ／cm、より大きい。
【００５４】
結果としての伝導性要素は、電子的素子における、伝導性電極、伝導性パッド、伝導性トレース（traces）、伝導性ライン、伝導性トラック等として使用され得る。用語「電子的素子」は、薄膜トランジスタ、有機光放射ダイオード、ＲＦＩＤタグ、光起電性物質（photovoltaic）、及び、伝導的な要素又はコンポーネントを要求する他の電子的素子のような、マクロ−、マイクロ−、及び、ナノ−、電子的素子を意味する。
【００５５】
実施例において、銀含有ナノ粒子を調整するための、本化学的方法の利点は、以下のうちの一つあるいはそれ以上である：（ｉ）界面活性剤の必要性無しの、単一層（phase）の合成（銀化合物、安定剤、及び、溶媒が、単一層を形成する），（ｉｉ）短い反応時間，（ｉｉｉ）約１００℃より低い低反応温度，（ｉｖ）均一な粒子サイズ及び小さい（narrow）粒子サイズ分散，（ｖ）液体蒸着技術によって容易に処理され得る、安定した銀含有ナノ粒子組成，（ｖｉ）比較的安価な開始材料，及び、（ｖｉｉ）銀含有ナノ粒子のコストを大幅に削減し得る、大規模製造に適する。
【００５６】
実施例において、銀含有ナノ粒子組成は、例えば、薄膜トランジスタ（「ＴＦＴ」）内のソース及びドレイン電極のような伝導的なコンポーネントの製造に使用され得るが、これに限定されない。
【００５７】
図１において、基板とゲート電極の双方として動作する重くｎドープされたシリコン・ウェーハ18、熱的に成長したシリコン酸化物絶縁層14（その最頂部の上には、２つの金属接点（contact）が蒸着される）、ソース電極20、及び、ドレイン電極22を備える、概略的に示されたＴＦＴ構成10が存在する。金属接点20と22の上とその間には、有機半導体層12がある。
【００５８】
図２は、基板36、ゲート電極38、ソース電極40、及び、ドレイン電極42、絶縁層34、及び、有機半導体層32を備える、他のＴＦＴ構成30を概略的に説明する。
【００５９】
図３は、基板とゲート電極の双方として動作する重くｎドープされたシリコン・ウェーハ56、熱的に成長したシリコン酸化物絶縁層54、及び、有機半導体層52を備え、それらの頂部の上には、ソース電極60とドレイン電極62が蒸着される、更なるＴＦＴ構成50を概略的に説明する。
【００６０】
図４は、基板76、ゲート電極78、ソース電極80、ドレイン電極82、有機半導体層72、及び、絶縁層74、を備える、追加的なＴＦＴ構成70を概略的に説明する。
【００６１】
基板は、例えば、シリコン、ガラス板、プラスチック・フィルム又はシート、から構成され得る。柔軟な素子に対しては、例えば、ポリスター、ポリカーボネート、ポリイイミドのシート等のようなプラスチック基板が使用され得る。基板の厚さは、総量１０μｍから１０mmを超える値までであり得、特に柔軟なプラスチック基板に対して、模範的厚さが、約５０μｍから約２ｍｍまでであり得る。そして、ガラス又はシリコンのような硬い基板に対して、約０．４mmから約１０mmまでであり得る。
【００６２】
ゲート電極、ソース電極、及び、ドレイン電極は、本発明の実施例によって製造される。ゲート電極層の厚さは、例えば約10nmから約2000nmの範囲に亘る。ソース及びドレイン電極の一般的な厚さは、例えば約40nmから約１μｍであり、より特定の厚さは、約60nmから約400nmである。
【００６３】
絶縁層は一般的に、非有機材料膜（film）、又は、有機ポリマー膜であり得る。絶縁層に適した非有機材料の説明的な例には、シリコン酸化物、窒化シリコン、アルミニウム酸化物、チタン酸塩バリウム、チタン酸塩バリウム・ジルコニウム等が含まれる。絶縁層のための有機ポリマーの模範的な例には、ポリスター、ポリカーボネート、ポリ（ビニル・フェノール）、ポリイミド、ポリスチレン、ポリ（メタクリレート）ｓ（poly(methacrylate)s）、ポリ（アクリレート）ｓ、エポキシ樹脂、等が含まれる。絶縁層の厚さは、使用される誘電材料の誘電率（dielectric constant）に依存して、例えば、約10nmから約500nmまでである。絶縁層の模範的厚さは、約100nmから約500nmである。絶縁層は、例えば約１０-12（Ｓ／cm）より小さいような伝導性を持ち得る。
【００６４】
例えば、絶縁層とソース／ドレイン電極の間で、それらと接触して、配置されていりものは、半導体層であり、半導体層の厚さは一般的に、例えば、約10nmから約１μｍであり、或いは、約40から100nmである。この層を形成するために、何らかの半導体材料が使用され得る。模範的な半導体材料には、リジオ・レギュラ（regioregular）・ポリ・チオフェン、オリグ・チオ・フェン、ペンタ・シーン、及び、Beng Ong 等の米国特許出願公開番号ＵＳ2003/0160230Ａ１号、Beng Ong 等の米国特許出願公開番号ＵＳ2003/0160234Ａ１号、Beng Ong 等の米国特許出願公開番号ＵＳ2003/0136958Ａ１号、及び、C.D.Dimitrakopoulos及びP.K.L.Malenfant, Adv. Master., Vol. 12, No. 2, pp. 99-117 (2002)による”Organic Thin Film Transistors for Large Area Electronics”、に開示された半導体ポリマーが含まれる（これらの開示は、ここに、完全に参照として取り込まれる）。何らかの適切な技術が、半導体層を形成するために使用され得る。そのような方法の１つは、約１０-5から１０-7torrの真空を、基板、及び、粉末状の形態で化合物を保持するソース容器（vessel）を含むチャンバーに適用することである。化合物が基板の上に昇華するまで容器を加熱する。半導体層は一般的に、スピン被覆、キャスティング、スクリーン印刷、スタンピング、又は、溶液（solution）のジェット印刷、又は、半導体の分散、のような溶解法（solution process）によっても製造され得る。
【００６５】
絶縁層、ゲート電極、半導体層、ソース電極、及び、ドレイン電極は、いずれの順序でも形成される（特に、ゲート電極と半導体層の双方が絶縁層に接触し、ソース電極とドレイン電極の双方が、半導体層に接触するような実施例では）。用語「いずれの順序でも」は、順序的及び同時的形成を含む。例えば、ソース電極とドレイン電極は、同時に又は順序的に（sequentially）形成され得る。薄膜トランジスタの、組成（composition）、製造、及び、作動（operation）は、Bao等の米国特許第6,107,117号に記載される（この開示は、完全に、参照によって取り込まれる）。
【００６６】
別異に示されない限り、全てのパーセントと部分（parts）は、重量によるもの（by weight）である。室温は、例えば約20℃から約25℃の範囲の温度を意味する。
【実施例１】
【００６７】
銀アセテート（.0167ｇ、１mモル）及び1-ドデシル・アミン（3.71ｇ、20ｍモル）が、銀アセテートが溶解するまでの60℃での加熱によって、最初にトルエン（100ｍＬ）に溶かされた。この溶解物に加えられたのは、トルエン（50ｍＬ）内でのフェニール・ヒドラジン（0.43ｇ、4ｍモル）の溶液であり、10分以上に亘って活発に攪拌された。結果としての、反応混合物は、室温に冷却する前に、60℃において１時間に亘って攪拌された。引き続き、アセトン（10ｍＬ）が、反応混合物に加えられて、余分のフェニル・ヒドラジンを破壊した。反応混合物からの溶媒除去は残余物を与え、これは、攪拌メタノール（100ｍＬ）に加えられて、加工していない銀ナノ粒子生成物を沈殿させた。加工していない銀ナノ粒子生成物は、遠心分離によって分離され、アセトンで２回洗浄され、空気で乾燥された。それは次に、シクロ・ヘキサン（２ｍＬ）内で分散されて（dispersed）、（1-ドデシルアミン安定剤の分子が銀ナノ粒子の表面上にある状態での）シクロ・ヘキサン内における銀ナノ粒子の分散を生成した。この分散は、電子的素子のための伝導的な要素の製造のために適していた。
【００６８】
伝導度の測定のための伝導的な薄膜を生成するために、（1-ドデシルアミン安定剤を伴う）シクロ・ヘキサン内の銀ナノ粒子の分散は、ガラス基板の上にスピン被覆されて、茶色系の薄膜を形成した。後者は、ホット・プレートの上で、周囲状態（ambient conditions）の下で、約１２０℃で加熱されて、輝く銀薄膜が加熱直後に形成された。従来的な４プローブ技術を用いた測定から計算された、結果としての銀薄膜の薄膜の伝導性は、約23,000Ｓ/cmであった。
【実施例２】
【００６９】
銀アセテート（0.167ｇ、１ｍモル）と、1-ヘキサ・デシル・アミン（4.83ｇ、20ｍモル）が、銀アセテートが溶解されるまで60℃で加熱することによって、最初にトルエン（100ｍＬ）内に溶解された。この溶液に加えられたのは、トルエン（50ｍＬ）内のフェニル・ヒドラジン（0.43ｇ、4ｍモル）の溶液であり、10分の期間に亘って活発に攪拌された。結果としての、反応混合物は、室温への冷却前に、１時間の間60℃で攪拌された。その後、アセトン（10ｍＬ）が、反応混合物に加えられて、余分なフェニル・ヒドラジンを破壊した。反応混合物からの溶媒除去は、残余物を与えた。これは、攪拌されたメタノール（100ｍＬ）に加えられて、加工されていない銀ナノ粒子生成物が沈殿した。加工されていない銀ナノ粒子生成物は、遠心分離によって分離され、アセトンで２回洗浄され、空気で乾燥された。それは、シクロ・ヘキサン（２ｍＬ）内で分散され、（銀ナノ粒子の表面上に1-ヘキサ・デシル・アミン安定剤の分子を伴う）シクロ・ヘキサン内の銀ナノ粒子の分散を形成した。この分散は、電子的素子のための伝導的な要素の製造に適していた。
【００７０】
伝導性の測定のための伝導的な薄膜を形成するために、（1-ヘキサ・デシル・アミン安定剤を伴った）シクロ・ヘキサン内の銀ナノ粒子の分散は、ガラス基板上にスピン被覆されて、茶色系の薄膜を形成した。後者は、周囲環境の下で、約１６０℃でホット・プレートの上で加熱され、輝く、銀薄膜が、加熱直後に形成された。従来的な４プローブ技術を用いた測定から計算された、銀薄膜の薄膜の伝導性は、約26,000Ｓ／cmであった。
【実施例３】
【００７１】
銀アセテート（0.167ｇ、１ｍモル）及び1-ドデシル・アミン（3.71ｇ、20ｍモル）が、銀アセテートが溶解するまで、60℃で加熱することによって、最初に、トルエン（100ｍＬ）内に溶解された。この溶液に、トルエン（50ｍＬ）内のベンゾイク・ハイドラザイド（ベンゾイル・ヒドラジン）（0.54ｇ、4ｍモル）の溶液が加えられ、１０分に亘って活発に攪拌された。結果としての反応混合物は、室温に冷却する前に、１時間に亘って60℃で攪拌された。引き続き、アセトン（10ｍＬ）が反応混合物に付加されて、余分のベンゾイック・ヒドラジンを破壊した。反応混合物からの溶媒除去は、残余物をもたらした。これは、メタノール（100ｍＬ）に加えられ、攪拌されて、加工されていない（crude）銀ナノ粒子生成物が沈殿した。加工されていない銀ナノ粒子生成物は、遠心分離によって分離され、アセトンで２回洗浄され、空気乾燥された。それは、シクロ・ヘキサン（２ｍＬ）内に分散され、（1-ドデシル・アミン安定剤の分子が銀ナノ粒子の表面の上にある状態で）シクロヘキサン内に銀ナノ粒子の分散を形成した。この分散（dispersion）は、電子的素子のための伝導的な要素の製造のために適していた。
【００７２】
伝導性測定のための薄膜を形成するために、（1-ドデシル・アミン安定剤を伴った）シクロ・ヘキサン内の銀ナノ粒子の分散は、ガラス基板の上にスピン被覆され、結果としての茶色系の膜は、ホット・プレートの上で、周囲状況（ambient conditions）の下で1.5時間の間約120℃で加熱された。結果としての銀薄膜の薄膜伝導性は、従来的な４プローブ技術の測定から計算されると、約15,000（Ｓ／cm）であった。
【実施例４】
【００７３】
図１によって概略的に示されるような、底部接触の薄膜トランジスタが選択されて、薄膜トランジスタの伝導的な電極としての、銀含有ナノ粒子組成の使用が説明された。周囲環境（ambient conditions）の下で、実験的な素子が製造され、実験的な素子は、その上に約110nmの厚さの、熱的に成長したシリコン酸化物層を伴う、ｎドープされたシリコン・ウェーハを備えた。ウェーハはゲート電極として機能した一方、シリコン酸化物層は、絶縁層として作動し、静電容量メータを用いて測定されると、約30（ｎＦ／cm2）（ナノ・ファラッド／平方センチメータ）の静電容量を持った。シリコン・ウェーハは、最初に、酸素／アルゴン・プラズマ、イソプロパノールで洗浄され、空気乾燥され、次に、トルエン内でオクチル・トリ・クロロ・シランの0.1Ｍ溶液内に、60℃で約20分の間、浸された。引き続き、ウェーハは、トルエン、イソ・プロパノール、で洗浄され、空気乾燥された。
【００７４】
銀含有ナノ粒子組成を、修正された（modified）ウェーハ基板の上に蒸着（deposit）するために、ステンシル印刷が使用された。13μmの厚さを持つステンレス・ステンシルが、ウェーハの頂部の上に配置された。シクロ・ヘキサン（30重量％）内の、実施例１の銀含有ナノ粒子組成の分散が、次に、ステンシルの電極機構（feature）を通じて、細かいペイント・ブラシで塗装された。1-5分の間の、室温における乾燥の後に、ステンシルは、除去された。印刷された銀含有ナノ粒子要素は、周囲環境（ambient conditions）で、ホット・プレートの上で、120℃で加熱された。これは、輝く銀電極の形成をもたらした。引き続き、以下の式のポリ・チオフェン半導体を用いて、半導体層が、電極が付加された（electroded）基板の上に蒸着された：
【００７５】
【化１】
2006104576.tif 000003
ここで、ｎは、約5から約5,000のの数である。このポリ・チオフェン及びその調整（preparation）は、Beng Ong等の米国特許出願公開第ＵＳ2003/0160230Ａ１号に説明される（この開示は、参照によって、完全にここに取り込まれる）。厚さが約30nmから約100nmの半導体ポリ・チオフェン層が、約100秒の間、1,000rpmの速度での、ジ・クロロ・ベンゼン溶液内のポリ・チオフェンのスピン被覆によって、素子の頂部の上に蒸着され、80℃で、20時間の間、真空中で乾燥され、その後、120-140℃で、10-30分の間、真空オーブン内でアニーリングされ、半導体の高構造的順序（high structural orders）をもたらした。
【００７６】
電界効果トランジスタ動作の評価は、Keithley 4200 SCS半導体特性システムを用いて、周囲環境で、ブラック・ボックスで実行された。キャリア移動度、μ、は、式（１）に従って、飽和した領域（regime）（ゲート電圧、ＶG＜ソース−ドレイン電圧、ＶSD）のデータから計算された。
ＩSD＝Ｃiμ（Ｗ／２Ｌ）（ＶG−ＶT）2        （１）
ここで、ＩSDは、飽和領域におけるドレイン電流、Ｗ及びＬはそれぞれ、半導体チャンネル幅及び長さ、Ｃiは絶縁層の単位面積当りの静電容量、及び、ＶGとＶTはそれぞれ、ゲート電圧とスレッシュホールド電圧である。素子のＶTは、測定されたデータの、ＩSD＝０への外挿によって、飽和領域におけるＩSDの平方根と、素子のＶGの間の関係から決定された。薄膜トランジスタに対する重要な特性は、電流オン／オフ（蓄積領域での飽和ソース・ドレイン電流／空乏層での電流、の比率）である。
【００７７】
このやり方で準備された発明に係る素子は、非常に良い出力及び遷移特性を示した。示された出力特性は、検知可能な接触抵抗を全く示さず、非常に良い飽和動作、ゲートバイアスに対して二次の（quadratic）、きれいな飽和電流を示した。素子は、鋭いサブ・スレッシュホールド傾斜を持って、ゼロのゲート電圧付近でオンされた。移動度は、0.05cm２／Ｖ．ｓと計算され、電流オン／オフ比は、約１０6−１０7であった。発明に係る素子の性能は、本質的に、真空蒸着された銀電極を持つ、従来的な底部接触ＴＦＴのものと同じであった。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】伝導的な層が本発明の銀含有ナノ粒子を用いて形成される薄膜トランジスタの第１の実施例を示す。
【図２】伝導的な層が本発明の銀含有ナノ粒子を用いて形成される薄膜トランジスタの第２の実施例を示す。
【図３】伝導的な層が本発明の銀含有ナノ粒子を用いて形成される薄膜トランジスタの第３の実施例を示す。
【図４】伝導的な層が本発明の銀含有ナノ粒子を用いて形成される薄膜トランジスタの第４の実施例を示す。
【符号の説明】
【００７９】
10  ＴＦＴ構成
12  有機半導体層
14  シリコン酸化物絶縁層
18  ｎドープされたシリコン・ウェーハ
20  ソース電極
22  ドレイン電極
30  他のＴＦＴ構成
32  有機半導体層
34  絶縁層
36  基板
38  ゲート電極
40  ソース電極
42  ドレイン電極
50  更なるＴＦＴ構成
52  有機半導体層
54  シリコン酸化物絶縁層
56  重くｎドープされたシリコン・ウェーハ
60  ソース電極
62  ドレイン電極
70  追加的なＴＦＴ構成
72  有機半導体層
74  絶縁層
76  基板
78  ゲート電極
80  ソース電極
82  ドレイン電極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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