银纳米线透明导电薄膜仿真研究现状

银纳米线薄膜作为新型柔性透明导电薄膜,具有导电性能好、透光率高、成本低和柔性良好等优点。本文从电学、力学和光学三个方面介绍了银纳米线薄膜的仿真原理、仿真工具及发展现状。目前,银纳米线薄膜的电学性能仿真已研究得比较完善,能够从微观到宏观尺度建立精确的模型,常用的节点主导假设(JDA)模型、多节点表示(MNR)模型能够较好地模拟、预测银纳米线薄膜的方阻。银纳米线薄膜力学仿真尚未能建立起完美的宏观模型,只能通过分子动力学方法等对单根或多根银纳米线之间的力学性能进行仿真模拟。银纳米线薄膜的光学性能的仿真主要依靠时域有限差分方法来模拟光与材料的相互作用,依靠该方法能够模拟少量银纳米线的光学性能,并且目前已有建立大型复杂银纳米线薄膜光学模型的尝试。此外,多物理场耦合且能够反映整个银纳米线薄膜的光-电-热-力综合性能的仿真模型仍未建立,未来研究者们还需于此继续深耕。     

基于银纳米线的柔性透明导电薄膜的研究

为了提高透明导电膜的柔性和导电性,近年来银纳米线透明导电薄膜的制备受到越来越多的关注。银纳米线的合成方法主要为水热合成法、种子诱导法等。本文论述了银纳米线的制备技术及其优缺点,阐述当前银纳米线透明导电薄膜领域的最新研究成果,并对其市场应用及发展趋势进行了展望。     

银纳米线透明导电薄膜的制备及其性能优化

随着柔性光电子技术的不断发展,传统的脆性氧化铟锡(ITO)透明导电薄膜材料已不能满足应用要求。银纳米线(Ag nanowires, AgNWs)透明导电薄膜因具有优异的导电性、透光性和机械性能,在柔性光电子器件中将具有广阔的应用前景。首先总结了AgNWs透明导电薄膜的成膜工艺方法,包括迈耶尔棒涂法、喷涂法、卷对卷涂布法、真空抽滤法和印刷法等。然后,从提高AgNWs透明导电薄膜的光电性能、稳定性、机械性能和与基材的附着力4个方面出发,介绍了各种性能优化处理工艺。最后,展望了AgNWs透明导电薄膜制备及性能优化的未来发展方向。     

银纳米线透明导电薄膜的失效机理研究

银纳米线透明导电薄膜材料作为新兴的无铟电极材料, 以其优越的光电性能和力学柔韧性, 在显示器件、触控面板、太阳能电池、智能加热和电磁屏蔽等领域崭露头角, 吸引越来越多的来自科研界及产业界的关注。然而, 银纳米线透明导电薄膜在应用中面临着较为严重的稳定性问题, 主要表现为容易被痕量含硫气体腐蚀, 在300 ℃以上的温度下纳米线出现断裂和球形化等结构失稳现象, 在紫外光照条件下腐蚀及球形化加剧, 在加载电场条件下出现离子迁移并产生孔洞及断裂现象。本文详细介绍了以上各种失效现象, 分析了失效的微观机制, 介绍了解决各种失效现象的具体措施。银纳米线透明导电薄膜失效行为的研究, 有助于进一步推动该材料的实际应用进程。     

透明导电氧化锌薄膜的制备

简单回顾了透明导电氧化锌薄膜的发展历程，着重介绍了各种氧化锌薄膜的制备方法和各自的优缺点，以及改进方案和在实际生产中的应用，分析了透明导电氧化锌薄膜存在的问题和解决问题的思路，最后对于氧化锌这种极具替力的材料进行了展望。     

氧化锌透明导电薄膜的制备及其特性

氧化锌薄膜的透明导电特性与化学计量偏离和溅射条件有关。以２％氧化铝掺杂的氧化锌陶瓷作靶,采用ＦＲ磁控溅射技术制备的透明导电薄膜,其电阻率４．５＊１０＾－３Ωｃｍ,载流子浓度２．８＊１０＾２０ｃｍ＾－３,霍尔迁移率１５．８ｃｍ＾２／Ｖ．ｓ平均透射率大于８０％。     

银纳米线薄膜化学焊接工艺

目的为解决银纳米线(AgNWs)薄膜应用中存在较高节点电阻的问题,在不改变AgNWs薄膜透过率的条件下,利用卤化盐对AgNWs薄膜进行化学焊接,以降低AgNWs薄膜的表面方阻,并提高AgNWs薄膜的耐弯折性能。方法通过化学焊接方式对AgNWs薄膜进行改性处理,分析AgNWs薄膜化学焊接工艺的相关参数。如化学焊接试剂的选择,盐浴时间的优化,以及AgNWs墨水添加不同比例的PVA对其薄膜化学焊接效果的影响。结果研究得到最佳AgNWs薄膜化学焊接工艺,在AgNWs墨水中添加2份PVA,摇匀后涂布成膜,将AgNWs薄膜在质量分数为10%的NaCl溶液中浸泡60 s,用纯水反复清洗3次,每次10 s,之后用氮气吹干。化学焊接后,AgNWs薄膜的方阻下降了35.1%,方阻均匀性为9.0%。结论AgNWs薄膜经过化学焊接后,薄膜方阻和均匀性得到优化,光学性能保持不变,且外观良好,为其在柔性显示和电磁屏蔽领域应用奠定了技术基础。     

ZnO∶Nb透明导电薄膜的制备及光电特性研究

采用直流磁控溅射法在玻璃衬底上沉积铌掺杂氧化锌(NZO)透明导电薄膜。通过X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)以及透射光谱等测试研究了溅射功率对薄膜结构、形貌以及光电性能的影响。实验结果表明NZO薄膜是多晶膜,具有ZnO的六角纤锌矿结构,最佳取向为(002)方向。溅射功率从40W增加到80W时,薄膜的电阻率迅速下降;功率超过80W时,电阻率趋于平稳。在溅射功率为100W时,电阻率具有最小值5.89×10-4Ω.cm,光学带隙具有最大值3.395eV。实验制备的NZO薄膜附着性能良好,在可见光范围内的平均透过率均超过86.6%。     

薄膜厚度对TGZO透明导电薄膜光电性能的影响

利用直流磁控溅射法,在室温水冷玻璃衬底上成功制备出了可见光透过率高、电阻率低的钛镓共掺杂氧化锌(TG-ZO)透明导电薄膜。X射线衍射和扫描电子显微镜研究结果表明,TGZO薄膜为六角纤锌矿结构的多晶薄膜,且具有c轴择优取向。研究了厚度对TGZO透明导电薄膜电学和光学性能的影响,结果表明厚度对薄膜的光电性能有重要影响。当薄膜厚度为628 nm时,薄膜具有最小电阻率2.01×10-4Ω.cm。所制备薄膜在波长为400~760 nm的可见光中平均透过率都超过了91%,TGZO薄膜可以用作薄膜太阳能电池和液晶显示器的透明电极。     

柔性透明导电薄膜的制备及其发展前景

随着电子器件向小型化和轻便化方向发展,柔性衬底的透明导电薄膜将成为硬质衬底透明导电薄膜的更新换代产品,因此其研究备受关注.综述了柔性透明导电膜的主要制备技术及其优缺点,阐述了当前该领域的最新研究成果及应用,并讨论了工业应用对柔性透明导电膜的性能要求及其未来发展趋势.     

Ultraflexible Transparent Bio‐Based Polymer Conductive Films Based on Ag Nanowires

The unstable mechanical properties of flexible transparent conductive films (TCFs) make it difficult for them to meet the requirements for displays or wearable devices. Here, the relationship between the mechanism behind the bending behavior and the electrical properties, which is important for improving the mechanical stability of flexible TCFs, is explored. Flexible TCFs are reported based on silver nanowires (AgNWs) and bio‐based poly(ethylene‐co‐1,4‐cyclohexanedimethylene 2,5‐furandicarboxylate)s (PECFs), with a low sheet resistance (23.8 Ω sq^?1 at 84.6% transmittance) and superior mechanical properties. The electrical properties of the AgNW/PECFs composite film show almost no change after bending for 2000 times.     

石墨烯透明导电薄膜的研究现状及应用前景

简要概述了石墨烯透明导电薄膜的结构与性质、几种常见的石墨烯透明导电薄膜的制备方法以及潜在应用,对石墨烯透明导电薄膜的研究现状进行了评述。最后,就目前石墨烯透明导电薄膜研究中所面临的问题进行了讨论,并展望了其应用前景与发展趋势。     

25th Anniversary Article: Carbon Nanotube‐ and Graphene‐Based Transparent Conductive Films for Optoelectronic Devices

Carbon nanotube (CNT)‐ and graphene (G)‐based transparent conductive films (TCFs) are two promising alternatives for commonly‐used indium tin oxide‐based TCFs for future flexible optoelectronic devices. This review comprehensively summarizes recent progress in the fabrication, properties, modification, patterning, and integration of CNT‐ and G‐TCFs into optoelectronic devices. Their potential applications and challenges in optoelectronic devices, such as organic photovoltaic cells, organic light emitting diodes and touch panels, are discussed in detail. More importantly, their key characteristics and advantages for use in these devices are compared. Despite many challenges, CNT‐ and G‐TCFs have demonstrated great potential in various optoelectronic devices and have already been used for some products like touch panels of smartphones. This illustrates the significant opportunities for the industrial use of CNTs and graphene, and hence pushes nanoscience and nanotechnology one step towards practical applications.     

绒面AZO干法制备及性能研究

利用射频溅射方法,制得AZO透明导电膜,并用离子束刻蚀制备绒面,得到绒面AZO透明导电膜。比较刻蚀前后光电性能及表面形貌,发现透过率稍有下降,在可见光波段透过率在80%以上;电阻率略有上升,但仍保持在10-3?·cm数量级,最低为2.91×10-3?·cm;刻蚀后薄膜表面形貌变化较大,大多数薄膜表面呈现"坑状"结构,横向尺寸在0.5?1.0μm,开口角在120°左右,表面粗糙度从7.29nm上升到36.64nm。薄膜具有较好的表面微结构,在作太阳能电池前电极方面有较好的应用前景。     

气溶胶辅助化学气相沉积制备Al掺杂ZnO透明导电薄膜

采用气溶胶辅助化学气相沉积(AACVD)法在玻璃衬底上制备了Al掺杂ZnO(AZO)薄膜. 研究了Al掺杂(2at%~8at%)对ZnO薄膜结构及光电性能的影响. 利用XRD、SEM、EDAX、紫外可见分光光度计等手段对样品进行测试. 结果表明, 制备的所有AZO薄膜均具有纤锌矿结构, 不具有沿c轴方向的择优取向, XRD图谱中未观察出Al的相关分相. 在可见光范围内, AZO薄膜的平均透过率大于72%, 光学禁带宽度随Al掺杂量的增加而变窄. 同时根据四探针技术所得的数据得知: Al的掺杂导致薄膜方块电阻的变化, 随着Al掺杂量的增加, 方块电阻有明显变小的现象, 掺杂6at%Al的AZO薄膜具有最低方块电阻(18Ω/□).     

喷雾热分解法制备SnO2透明导电薄膜

利用压缩空气气雾化器,通过喷雾热分解法,以ＳｎＣｌ２．２Ｈ２Ｏ为原料,在载玻片上成功制备了ＳｎＯ２薄膜,在１１０℃到３６５℃间的不同沉积温度下进行镀膜,考察了沉积温度,沉积时间对ＳｎＯ２薄膜制备的影响,结果表明,在３２５℃的沉积温度下,薄膜已晶化,随着温度升高,喷雾时间增加,方块电阻降低３２５℃下的样品在可见光区透射率达８０％以上,近红外区透射率达９０％以上。     

磁控溅射法制备掺杂ZnO透明导电薄膜及其研究进展

磁控溅射技术以其显著的优点已成为工业镀膜主要技术之一。充分发挥磁控溅射镀膜技术的现有优势,寻找新的增长点,成为近年来人们研究的热点。介绍了磁控溅射镀膜技术的原理、特点;总结了近来磁控溅射法制备掺杂ZnO薄膜,主要是Al掺杂、Si掺杂、Al-H共掺杂ZnO薄膜的研究进展。并在此基础上对掺杂ZnO透明导电薄膜的发展趋势进行了展望。