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(dá)到了應(yīng)用于電阻式觸摸屏的性能水平。”布朗大學(xué)化學(xué)系研究生李宗泫（音譯）說。
近日出版的《美國化學(xué)學(xué)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(jìn)行退火處理，以測試薄膜的透明度和導(dǎo)電性。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，退火處理的持續(xù)時(shí)間最好為6個(gè)小時(shí)，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(xué)化學(xué)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(dāng)晶體在薄膜上自行排列時(shí)，既不會擠成一團(tuán)，也不會距離太遠(yuǎn)，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(xué)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(gè)數(shù)量級，同時(shí)降低成本，提高流程效率。因此，研究小組計(jì)劃在新的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步降低電阻，縮短退火處理的時(shí)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。
總編輯圈點(diǎn)
因?yàn)榫哂辛己玫膶?dǎo)電性，對可見光透明，對紅外光反射性強(qiáng)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(fēng)擋、電磁輻射防護(hù)等方面。然而，由于銦的價(jià)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(rèn)準(zhǔn)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(fēng)光漸失的氧化銦錫薄膜打了一劑強(qiáng)心針。
