美研制出迄今透明度最高氧化铟锡导电薄膜
发布日期：2012年08月09日 科技日报
科技日报讯（记者陈丹）对于触摸显示屏或太阳能电池板来说，导电涂层的透光性越强越好，因此工程师们往往采用透明的氧化铟锡（ITO）薄膜作为研制材料，但成本低、工艺简单也是产品实用化必不可少的要件。据物理学家组织网8月8日（北京时间）报道，美国布朗大学和先进材料股份有限公司（ATMI）的研究人员宣布，他们利用一种化学溶液，制造出了迄今透明度最高的氧化铟锡导电薄膜，且技术简单、成本低廉，有望受到制造商的青睐。
该导电薄膜厚度只有1460亿分之1米，可使93％的光透过，透明度堪比玻璃。研究人员使用可弯曲的聚酰亚胺作为基底，这意味着其在柔性显示屏方面具有应用潜力。“我们的技术已经达到了应用于电阻式触摸屏的性能水平。”布朗大学化学系研究生李宗泫（音译）说。
近日出版的《美国化学学会会刊》介绍了这种制造方法：将含有氧化铟锡纳米晶体的溶液滴向一块快速旋转的基板，便可获得一张平整、光滑的薄膜，这一过程被称为自旋浇铸。
研究人员随后对涂层板进行退火处理，以测试薄膜的透明度和导电性。经多次实验发现，退火处理的持续时间最好为6个小时，而且，改变材料的厚度和锡含量（最好在5％至10％之间），透明度和电阻也会随之变化，由此就能找到二者的最佳组合，从而开发出性能最好的导电薄膜。“通过控制纳米晶体溶液的浓度，我们可以将薄膜的厚度控制在30纳米到140纳米之间。”李宗泫说。
论文主要作者、布朗大学化学系教授孙守恒（音译）表示，自旋浇铸工艺并不难，该方法的突破性在于找到合适的材料——乙酰丙酮铟和乙酰丙酮氯化锡来制造氧化铟锡纳米晶体，以生产高性能的导电薄膜。他们合成的氧化铟锡纳米晶体尺寸极小，直径约为110亿分之1米。当晶体在薄膜上自行排列时，既不会挤成一团，也不会距离太远，这种密集但分布均匀的晶体阵列有助于提高薄膜的导电率。
论文合著者、ATMI公司高级科学家梅丽莎·皮特鲁斯卡说，下一步将通过溅射法使氧化铟锡薄膜的导电性能提高一个数量级，同时降低成本，提高流程效率。因此，研究小组计划在新的实验中进一步降低电阻，缩短退火处理的时间，并利用喷墨或卷对卷式印刷技术来制造形式多样的薄膜，而不仅仅是连续的片状薄膜。
