شماره 53-زمستان 1397
شماره 54- بهار 1398
فهرست

ساخت نانو الیاف مس خالص با اسپاترینگ محیط فعال برای الکترود شفاف

نشریه: شماره 55- تابستان 1398 - مقاله 6   صفحات :   تا 



مولفین:
سیدمحمدجواد نیکزاد: دانشگاه صنعتی شریف - علوم و فناوری نانو
سیدمحمد مهدوی: دانشگاه صنعتی شریف - دانشکده فیزیک
سیدخطیب الاسلام صدرنژاد: دانشگاه صنعتی شریف - دانشکده علم و مهندسی مواد


چکیده مقاله:

با ساخت شبکه نانو الیاف مسی، می توان الکترود شفاف انعطاف پذیر با کیفیت بالا و هزینه ساخت کم تولید کرد. الکترود شفاف در وسایل الکترواپتیکی مثل نمایشگرها، صفحات لمسی و سلول های خورشیدی کاربرد فراوان دارد. شبکه نانو الیاف فلزی، نسبت به ITO از لحاظ انعطاف پذیری و مواد اولیه کم هزینه و نسبت به گرافن یا نانو لوله کربنی، از لحاظ مقاومت کم بین الیاف متقاطع و نسبت منظر زیاد برتری دارد. فلز مس بسیار ارزان تر از طلا و نقره و دارای رسانایی بسیار خوبی است. اما مشکل اصلی آن، اکسید شدن هنگام لایه نشانی فیزیکی اسپاترینگ می باشد. اصولا با روش های پر هزینه مثل خلأ زیاد از اکسیداسیون فلز ممانعت می گردد. در این پژوهش با استفاده از اتمسفر احیایی و افزودن هیدروژن به گاز آرگون در محفظه اسپاترینگ، خلوص مس اسپاتر شده بسیار بهتر شده به طوری که رسانایی آن تا 5 برابر بهبود پیدا کرد.


Article's English abstract:

By fabricating a copper nano-fiber mesh, a high quality, low cost, and flexible transparent electrode can be produced. The transparent electrodes are widely used in electro-optic devices such as screens, touch screens and solar cells. The metallic nano-fiber mesh is superior to ITO in terms of flexibility and low cost raw material, and superior to graphene or carbon nanotubes in terms of low junction resistance by high aspect ratio. The copper is much cheaper than gold and silver while has a very good conductivity. But the main problem is oxidation of nano-layer in sputtering process. Basically, expensive methods such as high vacuum deposition can prevent the oxidation. But in this study, with the use of the active atmosphere and the addition of hydrogen to argon gas in a sputtering chamber, the purity of sputtered copper is much better, so that its conductivity is improved up to 5 times.


کلید واژگان:
الکترود شفاف انعطاف پذیر، نانو الیاف مس، اسپاترینگ مس خالص

English Keywords:
flexible transparent electrode, copper nano-fibers, pure copper sputtering

منابع:

English References:
[1] A. Kumar, C. Zhou, ACS nano, 4, 11-14, (2010). [2] A. Schlatmann, D.W. Floet, A. Hilberer, F. Garten, et al, Applied physics letters, 69, 1764-1766, (1996). [3] C.J. Zhang, V. Nicolosi, Energy Storage Materials, (2018). [4] M.A. Shinde, K. Mallikarjuna, J. Noh, H. Kim, Thin Solid Films, 660, 447-454, (2018). [5] R. Li, K. Parvez, F. Hinkel, X. Feng, et al, Angew Chem Int Ed Engl, 52, 5535-5538, (2013). [6] X. Zhang, J. Wu, J. Wang, J. Zhang, et al, Solar Energy Materials and Solar Cells, 144, 143-149, (2016). [7] Y. Yang, A. Heeger, Applied Physics Letters, 64, 1245-1247, (1994). [8] I. Khrapach, F. Withers, T.H. Bointon, D.K. Polyushkin, et al, Advanced Materials, 24, 2844-2849, (2012). [9] S. Bae, H. Kim, Y. Lee, X. Xu, et al, Nature nanotechnology, 5, 574-578, (2010). [10] T. George, I.N. Kholmanov, T. Kim, S.H. Domingues, et al, 8725, 87251V, (2013). [11] A. Kaskela, A.G. Nasibulin, M.Y. Timmermans, B. Aitchison, et al, Nano letters, 10, 4349-4355, (2010). [12] A. Facchetti, T.J. Marks, Transparent electronics, Wiley Online Library, 2010. [13] A.G. Nasibulin, P.V. Pikhitsa, H. Jiang, D.P. Brown, et al, Nature nanotechnology, 2, 156-161, (2007). [14] A. Virkar, Investigating the Nucleation, Growth, and Energy Levels of Organic Semiconductors for High Performance Plastic Electronics, Springer New York, 2012, p. 115-128. [15] H. Wu, D. Kong, Z. Ruan, P.C. Hsu, et al, Nature nanotechnology, 8, 421-425, (2013). [16] B. Han, K. Pei, Y. Huang, X. Zhang, et al, Advanced Materials, 26, 873-877, (2013). [17] H. Guo, N. Lin, Y. Chen, Z. Wang, et al, Scientific reports, 3, 2323, (2013). [18] M.G. Kang, L.J. Guo, Advanced Materials, 19, 1391-1396, (2007).



فایل مقاله
تعداد بازدید: 90
تعداد دریافت فایل مقاله : 7



طراحی پرتال|طراحی پورتالطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک