Ny lavpris, gennemsigtige elektroder

Indiumtinoxid (ITO) er blevet et standardmateriale i lysemitterende dioder, fladskærme plasmaskærme, elektronisk blæk og andre applikationer på grund af dets høje ydeevne, modstand mod fugt, og evne til at blive fint ætset. Men indium er også sjældent og dyrt, og det kræver en kostbar deponeringsproces at lave opto-elektroniske anordninger og giver en sprød elektrode. At erstatte indium som standardmateriale i transparente elektroder er en høj prioritet for elektronikindustrien.

Nu, i et papir, der vises i APL materialer , et nyt åbent tidsskrift produceret af AIP Publishing, forskere rapporterer at skabe en robust, gennemsigtig, og indium-fri elektrode fra sølv (Ag) og titaniumdioxid (TiO2), der kunne erstatte indium-baserede elektroder i nogle applikationer.

"Sølv og titanium er meget mere rigeligt end indium i jordskorpen, og derfor forventer vi, at elektroniske enheder baseret på sølv og titaniumdioxid ville være et mere bæredygtigt materialesystem og blive fremstillet til en lav pris, " sagde T.L. Alford, en professor i Materials Science and Engineering ved Arizona State University, der ledede forskningen.

TiO2/Ag/TiO2-kompositelektrode-flerlagsfilmen, som forskerne undersøgte, er blevet velkarakteriseret i litteraturen, men holdet optimerede både tykkelsen af ​​sølvlaget og fremstillingsprocessen, så flerlagsfilmen har en lav arkmodstand og høj optisk transmittans, begge egenskaber nødvendige for høj ydeevne.

Forskerne skabte film med en arkmodstand så lav som en sjettedel af den, der er opnået ved tidligere undersøgelser, mens den bibeholder cirka 90 procent optisk transmittans. Med valget af et underliggende substrat lavet af polyethylennaftalat (PEN) - en robust polymer, der bruges i en række forskellige anvendelser fra aftapning af kulsyreholdige drikkevarer til fremstilling af fleksibel elektronik - tilføjede forskerne yderligere holdbarhed.

På grund af en billigere fremstillingsproces og den brede tilgængelighed af titaniumdioxid, sølv og PEN, den nye TiO2/Ag/TiO2 tynde film kunne en dag hjælpe med at gøre enheder som elektroniske skærme og solceller mere overkommelige ved at erstatte dyrere indiumbaserede elektroder.