對于觸摸顯示屏或太陽能電池板來說,導(dǎo)電涂層的透光性越強越好,因此工程師們往往采用透明的氧化銦錫(ITO)薄膜作為研制材料,但成本低、工藝簡單也是產(chǎn)品實用化必不可少的要件。據(jù)物理學家組織網(wǎng)8月8日(北京時間)報道,美國布朗大學和先進材料股份有限公司(ATMI)的研究人員宣布,他們利用一種化學溶液,制造出了迄今透明度最高的氧化銦錫導(dǎo)電薄膜,且技術(shù)簡單、成本低廉,有望受到制造商的青睞。
該導(dǎo)電薄膜厚度只有1460億分之1米,可使93%的光透過,透明度堪比玻璃。研究人員使用可彎曲的聚酰亞胺作為基底,這意味著其在柔性顯示屏方面具有應(yīng)用潛力。“我們的技術(shù)已經(jīng)達到了應(yīng)用于電阻式觸摸屏的性能水平。”布朗大學化學系研究生李宗泫(音譯)說。
近日出版的《美國化學學會會刊》介紹了這種制造方法:將含有氧化銦錫納米晶體的溶液滴向一塊快速旋轉(zhuǎn)的基板,便可獲得一張平整、光滑的薄膜,這一過程被稱為自旋澆鑄。
研究人員隨后對涂層板進行退火處理,以測試薄膜的透明度和導(dǎo)電性。經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn),退火處理的持續(xù)時間最好為6個小時,而且,改變材料的厚度和錫含量(最好在5%至10%之間),透明度和電阻也會隨之變化,由此就能找到二者的最佳組合,從而開發(fā)出性能最好的導(dǎo)電薄膜。“通過控制納米晶體溶液的濃度,我們可以將薄膜的厚度控制在30納米到140納米之間。”李宗泫說。
論文主要作者、布朗大學化學系教授孫守恒(音譯)表示,自旋澆鑄工藝并不難,該方法的突破性在于找到合適的材料——乙酰丙酮銦和乙酰丙酮氯化錫來制造氧化銦錫納米晶體,以生產(chǎn)高性能的導(dǎo)電薄膜。他們合成的氧化銦錫納米晶體尺寸極小,直徑約為110億分之1米。當晶體在薄膜上自行排列時,既不會擠成一團,也不會距離太遠,這種密集但分布均勻的晶體陣列有助于提高薄膜的導(dǎo)電率。
論文合著者、ATMI公司高級科學家梅麗莎·皮特魯斯卡說,下一步將通過濺射法使氧化銦錫薄膜的導(dǎo)電性能提高一個數(shù)量級,同時降低成本,提高流程效率。因此,研究小組計劃在新的實驗中進一步降低電阻,縮短退火處理的時間,并利用噴墨或卷對卷式印刷技術(shù)來制造形式多樣的薄膜,而不僅僅是連續(xù)的片狀薄膜。(記者 陳丹)
總編輯圈點
因為具有良好的導(dǎo)電性,對可見光透明,對紅外光反射性強等特性,氧化銦錫薄膜被廣泛用于平面液晶顯示、建筑用節(jié)能視窗、太陽能電池、轎車風擋、電磁輻射防護等方面。然而,由于銦的價格高昂且供應(yīng)受限、氧化銦錫層的脆弱和柔韌性的缺乏、以及昂貴的層沉積要求真空,其他取代物正被設(shè)法尋找。而美國研究人員卻認準華山一條道,研制出迄今透明度最高的氧化銦錫導(dǎo)電薄膜,這無疑給風光漸失的氧化銦錫薄膜打了一劑強心針。
該導(dǎo)電薄膜厚度只有1460億分之1米,可使93%的光透過,透明度堪比玻璃。研究人員使用可彎曲的聚酰亞胺作為基底,這意味著其在柔性顯示屏方面具有應(yīng)用潛力。“我們的技術(shù)已經(jīng)達到了應(yīng)用于電阻式觸摸屏的性能水平。”布朗大學化學系研究生李宗泫(音譯)說。
近日出版的《美國化學學會會刊》介紹了這種制造方法:將含有氧化銦錫納米晶體的溶液滴向一塊快速旋轉(zhuǎn)的基板,便可獲得一張平整、光滑的薄膜,這一過程被稱為自旋澆鑄。
研究人員隨后對涂層板進行退火處理,以測試薄膜的透明度和導(dǎo)電性。經(jīng)多次實驗發(fā)現(xiàn),退火處理的持續(xù)時間最好為6個小時,而且,改變材料的厚度和錫含量(最好在5%至10%之間),透明度和電阻也會隨之變化,由此就能找到二者的最佳組合,從而開發(fā)出性能最好的導(dǎo)電薄膜。“通過控制納米晶體溶液的濃度,我們可以將薄膜的厚度控制在30納米到140納米之間。”李宗泫說。
論文主要作者、布朗大學化學系教授孫守恒(音譯)表示,自旋澆鑄工藝并不難,該方法的突破性在于找到合適的材料——乙酰丙酮銦和乙酰丙酮氯化錫來制造氧化銦錫納米晶體,以生產(chǎn)高性能的導(dǎo)電薄膜。他們合成的氧化銦錫納米晶體尺寸極小,直徑約為110億分之1米。當晶體在薄膜上自行排列時,既不會擠成一團,也不會距離太遠,這種密集但分布均勻的晶體陣列有助于提高薄膜的導(dǎo)電率。
論文合著者、ATMI公司高級科學家梅麗莎·皮特魯斯卡說,下一步將通過濺射法使氧化銦錫薄膜的導(dǎo)電性能提高一個數(shù)量級,同時降低成本,提高流程效率。因此,研究小組計劃在新的實驗中進一步降低電阻,縮短退火處理的時間,并利用噴墨或卷對卷式印刷技術(shù)來制造形式多樣的薄膜,而不僅僅是連續(xù)的片狀薄膜。(記者 陳丹)
總編輯圈點
因為具有良好的導(dǎo)電性,對可見光透明,對紅外光反射性強等特性,氧化銦錫薄膜被廣泛用于平面液晶顯示、建筑用節(jié)能視窗、太陽能電池、轎車風擋、電磁輻射防護等方面。然而,由于銦的價格高昂且供應(yīng)受限、氧化銦錫層的脆弱和柔韌性的缺乏、以及昂貴的層沉積要求真空,其他取代物正被設(shè)法尋找。而美國研究人員卻認準華山一條道,研制出迄今透明度最高的氧化銦錫導(dǎo)電薄膜,這無疑給風光漸失的氧化銦錫薄膜打了一劑強心針。