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石墨烯做透明導電膜或將成為ITO材料的理想替代品

日期:2020-12-25 來源:原創 瀏覽次數:2058

隨著電子屏幕的不斷發展升級,屏幕對導電性、透明性兩個特性要求越來越苛刻。目前,以ITO為主要材料的透明導電膜基本能夠滿足現在所需,但ITO材料在導電、透明兩方面,存在相互制約性,這一點或許為日后透明導電膜的發展起到阻礙作用。
日前,石墨烯的研究長足進步,而石墨烯的特性同時也引起來材料學應用的熱議,那就是以石墨烯作為ITO材料的替代品,或許將完全解決材料的導電性和透明的同時需求。 ITO導電膜之所以被接受,是因為其電阻率可達10-4Ω·cm,導電性非常優秀;同時,ITO導電膜的可見光透光率高,可達85%以上,將這兩個性質接合在一起,使得ITO薄膜成為目前綜合性能最優異的透明導電材料之一。ITO以磁控濺鍍工藝為主,即用高能粒子轟擊靶材,使靶材中的原子濺射出來,沉積在基底表面形成薄膜的方法。但是,通過研究發現,ITO的導電性和透明性并不是同步增長,而存在著此消彼長的關系,透光度越高往往導電性就比較差,反之亦然。所以目前只能將兩個特性的中間點作為現行的透明導電膜主要材料。
雖然ITO在性能方面有一定的短板,但是還是可以滿足目前科技的需要,但是從長遠來看,或許石墨烯將能夠有效的彌補ITO材料的缺陷,成為繼ITO材料之后,新一代的透明導電材料。
石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜,只有一個碳原子厚度的二維材料。2004年,英國曼徹斯特大學物理學家用簡單的機械剝離法成功地分離出石墨烯,石墨烯的特性如下: 石墨烯的特性石墨烯是人類已知強度最高的物質石墨烯是世界上導電性最好的材料石墨烯是世界上導熱性最好的材料石墨烯是世界上最薄最輕的材料經研究,石墨烯電子的運動速度達到了光速的1/300,這一驚人的速度,也奠定了石墨烯在芯片材料上替代硅的堅實基礎。由于超速的點子運動,使得石墨烯即使達到很薄的厚度是,其導電性能仍然非常的優秀,這一特性更好完美的實現了透明、導電性的需求。


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