近日，南丹麥大學(xué)的科研人員，向人們展示了一種大規(guī)模制造基于銀納米圖案的新型透明導(dǎo)電電極薄膜的新方法。透明電極是智能手機(jī)、平板電腦和平板電視的重要組成部分。與目前制造電極所使用的材料相比，銀的韌性好且更耐化學(xué)腐蝕，因此可以為柔性屏幕和電子產(chǎn)品提供更好的選擇。
在發(fā)表于《Optical Materials Express》的文章中，該團(tuán)隊(duì)報(bào)告了在直徑為10厘米的玻璃圓盤(pán)上制造這種透明導(dǎo)電電極薄膜的過(guò)程。基于與實(shí)驗(yàn)測(cè)量緊密匹配的理論評(píng)估，他們表示，該薄膜電極比現(xiàn)有柔性顯示屏和觸摸屏使用的要好得多。
南丹麥大學(xué)的Jes Linnet解釋說(shuō)：“我們用于制造的方法具有高度的可再現(xiàn)性，并且在透明度和導(dǎo)電性能之間建立了一種可調(diào)節(jié)的平衡結(jié)構(gòu)。這意味著如果一種設(shè)備僅需要較高的透明度，而對(duì)導(dǎo)電率要求不高時(shí)，便可以通過(guò)改變薄膜厚度來(lái)達(dá)到所需性能。”
如今，大多數(shù)商用透明電極都是由氧化銦錫（ITO）制成，相對(duì)于玻璃而言，它的透明度高達(dá)92％。雖然ITO薄膜具有較高的透明度，但是它必須經(jīng)過(guò)仔細(xì)地處理，才能實(shí)現(xiàn)可重現(xiàn)的特性。此外，銀和其他貴金屬具有優(yōu)異的抗腐蝕性，有望成為ITO的替代品。然而，迄今為止，貴金屬透明導(dǎo)電薄膜由于表面粗糙度高，導(dǎo)致薄膜與其他層之間的界面不夠光滑，從而降低了它的性能。
該團(tuán)隊(duì)使用膠體光刻技術(shù)，成功制備出一種足夠光滑的透明導(dǎo)電銀薄膜。首先，他們通過(guò)將一層大小均勻、緊密排列的塑料納米顆粒涂在10厘米的圓片上，來(lái)制造出掩模層或模板。然后，研究人員再將這些涂過(guò)的圓片放置到等離子爐中。當(dāng)一層薄薄的銀膜沉積到掩模層上時(shí)，銀便會(huì)進(jìn)入顆粒之間的空隙。最后，研究人員再將這些顆粒溶解掉，便留下了清晰的蜂巢狀孔洞圖案，使得光線可以通過(guò)，由此便制造出了導(dǎo)電且光學(xué)透明的薄膜。
“我們工作的創(chuàng)新點(diǎn)就是，我們利用理論分析來(lái)解釋了這種薄膜的光傳輸特性和電導(dǎo)特性，”Linnet解釋說(shuō)，“制造問(wèn)題通常會(huì)使新材料難以獲得理論上的最佳性能，我們決定報(bào)告我們?cè)趯?shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題，并假設(shè)補(bǔ)救措施，以便將來(lái)可以使用這些信息來(lái)避免或減少可能影響材料性能的情況。”
化學(xué)慧定制合成事業(yè)部摘錄
化學(xué)慧納米材料系列產(chǎn)品
