使用胶体光刻的方法能够使得银纳米图案导电。南丹麦大学研发的新型透明电极薄膜能够用于制造太阳能电池和柔性显示器以及触摸屏。图片来源：南丹麦大学/Jes Linnet。

南丹麦大学的研究人员已经利用银纳米图案开发出一种新型透明导电电极膜。通过一种被称为胶体光刻的大规模制造工艺使得镀银塑料薄膜能够用于制造柔性显示器和触摸屏，甚至太阳能电池。

替代易碎材料

铟锡氧化物一直是制造需要在可见光波长下透明的电极的常见选择。然而，半导体的质地太脆且易碎因此不能用于柔性器件，同时半导体的制备需要复杂的高温制造工艺并且供应量受到限制。世界各地的科学家一直在尝试寻找替代材料，从图案化的贵金属网格到碳纳米管都在研究人员的考虑范围之内，新材料的出现将会使显示屏更加具有柔韧性。

南丹麦大学的一个研究团队采用了不同的方法使用包括银在内的多种贵金属。首先，他们在石英衬底上的单层聚苯乙烯颗粒上构建了10cm宽的六边形模板，并通过电感耦合等离子体反应离子蚀刻来收缩颗粒。根据南丹麦大学纳米光学中心的Jes Linnet的说法，如何在缩小尺寸的同时保持微米级的粒子是他和他的同事面临的最大挑战。

Linnet表示，在蚀刻过程中电离氧包围聚苯乙烯颗粒，导致它们出现收缩。他补充道：“然而我们发现，在这个过程中，聚苯乙烯颗粒往往会稍微移动一些。每个粒子的随机运动在大尺寸六边形图案中引起显著的周期性偏差。”他的团队在蚀刻期间通过将微球晶圆冷却到-20℃克服了这个问题，从而保持了组件的微米级大小。

传导和透射

一旦模板被建立后，研究人员使用电子束蒸发技术在图案化塑料上沉积3nm厚的钛粘合层和30nm厚的银层，银沉淀在颗粒之间的空间中。Linnet的研究团队通过化学溶解聚苯乙烯模板，在导电网格内留下一系列透光孔。研究人员随后测量了银膜的光学透射率和电阻值，并将它们与计算机仿真模型进行了比较。结果显示光学透射率高达80％，电阻值低于10欧姆每平方。

Linnet表示他和他的同事已经将这些透明导电薄膜作为有机光电二极管中的电极进行了测试，并获得了“超线性”电流电压特性。他补充道：“我们只需要根据特定基材再进行一定的优化和剪裁，我认为这项研究已经能够投入实际使用。”

微信分享

x

用微信扫描二维码
分享至好友和朋友圈

网站内容来源于互联网、原创，由网络编辑负责审查，目的在于传递信息，提供专业服务，不代表本网站及新媒体平台赞同其观点和对其真实性负责。如因内容、版权问题存在异议的，请在 20个工作日内与我们取得联系，联系方式：021-80198330。网站及新媒体平台将加强监控与审核，一旦发现违反规定的内容，按国家法规处理，处理时间不超过24小时。