科学家发明高导电薄膜材料 可使电子产品更小更快更强大

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科学家发明高导电薄膜材料 可使电子产品更小更快更强大

2017-06-08 17:00:19 | 人围观 | 发布:网友


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明尼苏达大学率领的一组研究人员发明了一种新型纳米级薄膜材料,它具有同类材料中最高的导电性。这种新材料可以制成更小、更快和功率更强大的电子产品,以及更高效的太阳能电池。研究成果发表在5日出版的英国《自然·通讯》杂志上。

据美国每日科学网站5月5日报道,研究人员说,这种新材料之所以如此特别是因为它拥有很高的导电性,可以帮助电子产品传导更多的电流,使功率更加强大。但是,这种材料有着宽能带隙,这意味着光可以轻易地穿过它从而使其看上去透明。在多数情况下,有着宽能带隙的材料通常要么导电性低,要么透明度不佳。

明尼苏达大学化学工程和材料学教授、该研究首席研究员巴拉特·贾兰说:“高导电性和宽能带隙使得这种材料成为制造光学透明导电薄膜的理想材料,可以在范围广泛的一系列电子设备上使用,其中包括大功率电子产品、电子显示器、触摸屏,甚至是太阳能电池。”

报道称,目前,电子产品中的透明导体利用的大多是一种名为铟的化学元素。铟的价格过去几年来大幅提高,导致目前的显示器技术成本攀升。因此,人们一直在付出巨大努力寻找比以铟为基础的透明导体更好的替代材料。

在这次研究中,研究人员发现了一个解决办法。他们利用一种新的合成方法开发出了一种新型的透明导电薄膜,在这一过程中他们培养出了一种BaSnO3薄膜(将钡、锡和氧气混合,称为锡酸钡),不过是用锡的一种化学前体取代了锡。钡和锡都比铟便宜的多,而且供应充足。

明尼苏达大学化学工程和材料学研究生、论文第一作者阿比纳夫·普拉卡什说:“我们第一次使用这种锡化学前体,这种非常规方式的效果之好令我们非常吃惊。这是一次大冒险,但对于我们来说也是一次巨大的突破。”

贾兰和普拉卡什表示,这种新方法使得他们可以创造出这种对于厚度、成分和缺陷密度有着前所未有控制度的材料,而且这一方法应当高度适用于许多其他成分难以氧化的材料系统。此外,这种新方法可以重复使用原料,还可以进行扩展升级。


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