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透明电子材料和器件的制备(3)

时间:2024-12-02 21:09来源:98961
应运而生,网络形式的金属网络的制造成为克服这些问题的新方法。最近,晶界光刻已经被用于制造随机纳米结构的Au网。已经将碳酸钠晶体的生长模式用

应运而生,网络形式的金属网络的制造成为克服这些问题的新方法。最近,晶界光刻已经被用于制造随机纳米结构的Au网。已经将碳酸钠晶体的生长模式用作制造Ag金属网络的模板。类似地,自组装的表面活性剂气泡已经成为基于Ag网的透明导电电极的模板。不幸的是,因为模板的扩展有限,使用这些方法实现大面积透明导电电极是相当困难的。因此进而采用裂纹模板的方法来制备大面积的透明导电电极。尽管透明导电电极的质量由透光率,薄层电阻,粗糙度,可见性等一系列参数来确定,它实际的性能只能在它真正装配到器件中去才能被正确了解。

1.3 研究内容及主要工作

由于二氧化硅在水中形成的分散系,通过使用刮涂机在PET上刮涂后可以形成液膜厚度均匀的薄膜,二氧化硅液膜在干燥的过程中能够自发形成大面积均匀连续的裂纹网络。利用它的这种性质,通过调控二氧化硅分散系的浓度、二氧化硅液膜厚度、二氧化硅分散系的刮涂转速及二氧化硅液膜的干燥温度等参数,我们可以调节所形成的薄膜裂纹的分布密度和裂纹宽度,从而获得最满意的裂纹条件。在得到所需的裂纹后,通过真空蒸发镀膜,可以将金属蒸气原子沉积到裂纹中去,即附着到没有二氧化硅薄膜覆盖的PET表层上,而被二氧化硅薄膜覆盖的部分则起到掩模的作用,金属蒸气原子只附着在二氧化硅薄膜表面而不与PET直接接触,因此该部分PET表面的的二氧化硅薄膜和金属薄层可通过超声去除,直接与PET相接触的金属部分由于强粘附性而保留,这样就可以制得互相连续且没有交叉结点的均匀连续大面积透明导体。

我的实验工作主要如下:

(1)阅读大量文献,了解二氧化硅分散系在干燥过程中能够形成裂纹网络的原理,了解二氧化硅分散系的制备方法,找出影响裂纹性质的各个参数及其影响趋势,最后选定调节的参数有:二氧化硅分散系的浓度、二氧化硅液膜厚度、二氧化硅分散系的刮涂转速和二氧化硅液膜的干燥温度。将分散系浓度变化规定为0.08g/ml、0.1g/ml、0.12g/ml、0.15g/ml。将二氧化硅液膜的厚度变化规定为30μm、50μm、100μm。将二氧化硅分散系的刮涂转速变化规定为70rm、100rm、140rm。将二氧化硅液膜的干燥温度变化规定为20℃、30℃、40℃,通过控制变量的方法来探索裂纹宽度及裂纹分布密度与这些变量之间的变化趋势关系。

(2)在不同的参数条件下刮膜干燥得到裂纹后,通过光学显微镜观察裂纹密度和裂纹宽度,对比总结出各调节参数对得到的裂纹网络情况的影响趋势,设置多次重复实验避免偶然,最后选择所需的裂纹条件较优的裂纹模板进行真空蒸发镀膜。首先蒸镀10nm的铬作为粘附层,再蒸镀银。将蒸镀得到附有金属薄层的PET进行超声处理,将非裂纹部分的二氧化硅层携带蒸镀在其表面的金属薄膜去除,即得到透明金属网络。分别蒸镀35nm、50nm及70nm的银膜进行导电性对比,选择最优厚度,进而测量面阻。

(3)在透明金属网络制备较为成熟之后,通过红外雕刻机切割不锈钢片制作透明金属网络的掩模,再进行蒸镀来制备透明电极。将蒸镀得到的PET片在80℃的条件下压平,后旋涂8%的PVA溶液使表面改性,以增强PDMS与基片之间的亲和性,后用狭缝宽度为50微米的制备器刮涂PDMS:交联剂质量比为20:1的硅橡胶作为电介质,在PDMS尚未完全交联时将另一片透明电极正交粘贴上去,放入真空桶中使其完全贴合,去除气泡,两小时后放入鼓风干燥箱中恒温一夜,使PDMS完全交联固化,从而完成透明电容器件的制作。 透明电子材料和器件的制备(3):http://www.chuibin.com/cailiao/lunwen_205156.html

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