印刷電路革命性材料 來自液態金屬液面
科學家們開發了一種在室溫下,印刷金屬氧化物薄膜的突破性技術,創造出能夠承受極端溫度的、透明的、柔性的高導電電路。
編譯/高晟鈞
科學家們開發了一種在室溫下,印刷金屬氧化物薄膜的突破性技術,創造出能夠承受極端溫度的、透明的、柔性的高導電電路。
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氧化物半導體材料是什麼
大多數金屬的氧化物都是絕緣的(如玻璃)。然而,有些具有導電且透明的金屬氧化物,便被稱為氧化物半導體材料,被廣泛用於觸控面板、冷光板、太陽能電池與液晶顯示器等電子產品。
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液態金屬列印的原理
傳統上,製造氧化物半導體材料使用昂貴、耗時長,且只能在高溫下運行的專用設備。對此,研究團隊開發了一種從液態金屬液面,直接分離出氧化物半導體材料的方法。
研究團隊透過在兩塊玻片中注入液態金屬,液態表面會形成一層金屬氧化物,就像是一顆包裹著液態金屬的水球一樣。當玻片在基材表面拖曳時,便會形成一條非常薄的固態氧化薄膜,你可以想像成蝸牛爬行時留下的痕跡一樣。
透明薄膜的驚人特性
這種印刷技術所製成的氧化薄膜,具有極高的導電性。作者Unyong表示,這可能是因為兩層薄膜中央的氧氣含量過低,使得材料金屬性更強並表現出導電能力。
隨著時間推移,更多的氧氣將進入薄膜中間,使得導電性下降。因此研究團隊試著在材料中添加金,令人驚訝地的是,金能完美融入薄膜中(金不易與氧化物結合),防止氧化物的導電性隨著時間推移而降低。
經測試,印刷的薄膜厚度約4奈米,可以在高達600oc的高溫下保持導電性。而經由這種金屬氧化物製成的電路,可以在摺疊40,000次後依舊保持其完整性,並且可以在非常規的地方製造電子產品(如樹葉)。
目前,研究團隊保留這項技術的知識產權,並積極與商業公司進行合作。
資料來源:ScitechDaily
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- 記者:洪嘉宏
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