उच्च प्रदर्शन, लचीले, एंबेडेड मेटल मेश के साथ पारदर्शी इलेक्ट्रोड के लिए स्केलेबल सॉल्यूशन-प्रोसेसेड फ़ैब्रिकेशन स्ट्रेटजी
Summary
इस प्रोटोकॉल में उच्च-निष्पादन, लचीला, पारदर्शी इलेक्ट्रोड के लिए पूरी तरह से एम्बेडेड, मोटी धातु जाल के लिए समाधान-आधारित निर्माण रणनीति का वर्णन किया गया है। इस प्रक्रिया द्वारा निर्मित लचीला पारदर्शी इलेक्ट्रोड अल्ट्रा-लो शीट प्रतिरोध, उच्च ऑप्टिकल ट्रांसमीटरेशन, झुकने के तहत यांत्रिक स्थिरता, मजबूत सब्सट्रेट आसंजन, सतह चिकनाई, और पर्यावरणीय स्थिरता सहित उच्चतम प्रदत्त प्रदर्शनों में प्रदर्शित होता है।
Abstract
यहां, लेखक एक मिश्रित धातु-जाल पारदर्शी इलेक्ट्रोड (ईएमटीई) की रिपोर्ट करते हैं, एक नया पारदर्शी इलेक्ट्रोड (टीई) जिसमें एक पॉलिमर फिल्म में पूरी तरह से एम्बेडेड धातु जाल होता है। यह पत्र इस उपन्यास ते के लिए एक कम लागत वाली, वैक्यूम मुक्त निर्माण पद्धति भी प्रस्तुत करता है; दृष्टिकोण में लिथोग्राफी, इलेक्ट्रोप्लेटिंग, और छाप हस्तांतरण (एलआईआईटी) प्रोसेसिंग को जोड़ती है। ईएमटीई की एम्बेडेड प्रकृति कई फायदे प्रदान करती है, जैसे उच्च सतह चिकनाई, जो कार्बनिक इलेक्ट्रॉनिक डिवाइस उत्पादन के लिए आवश्यक है; झुकने के दौरान बेहतर यांत्रिक स्थिरता; रसायनों और नमी के लिए अनुकूल प्रतिरोध; और प्लास्टिक की फिल्म के साथ मजबूत आसंजन LEIT निर्माण में वैक्यूम मुक्त धातु बयान के लिए एक विद्युत प्रसंस्करण की सुविधा है और औद्योगिक द्रव्यमान उत्पादन के लिए अनुकूल है। इसके अलावा, LEIT धातु के जाल के निर्माण के लिए एक उच्च पहलू अनुपात ( यानी , लाइनविड्थ की मोटाई) के साथ-साथ ऑप्टिकल ट्रंक को खोने के बिना अपने विद्युत प्रवाहकत्त्व को काफी बढ़ाता है।ansmittance। हम लचीली ईएमटीई के कई प्रोटोटाइप प्रदर्शित करते हैं, 1 Ω / स्क्वायर से कम शीट रिक्तियां और 9 0% से अधिक ट्रांसमिट के साथ, मेरिट (एफओएम) के बहुत उच्च आंकड़े – 1.5 x 10 4 तक – जो कि सर्वोत्तम मूल्यों में से हैं प्रकाशित साहित्य
Introduction
दुनिया भर में, भविष्य में लचीला / लचीला टीएस बनाने के लिए कठोर पारदर्शी प्रवाहकीय ऑक्साइड (टीसीओ), जैसे कि ईण्डीयुम टिन ऑक्साइड और फ्लोरीन-डीपीड टिन ऑक्साइड (एफटीओ) फाई एलएमएस, के लिए जगह लेने के लिए अध्ययन किया जा रहा है, खिंचाव योग्य ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक डिवाइस 1 इस नए निर्माण विधियों के साथ उपन्यास सामग्री की आवश्यकता होती है
3 , 4 , कार्बन नैनोट्यूब 5 , और रेन्डल मेटल नैनोवायर नेटवर्क 6 , 7 , 8 , 9 , 10 , 11 का संचालन करने वाले नैनोमिटेरियल्स का अध्ययन किया गया है और इन्हें लचीला टीईएस में अपनी क्षमताओं का प्रदर्शन किया है, जो की कमियों को संबोधित करते हुए मौजूदा टीसीओ-आधारित टीईएस, फाईएमएम कमजोरी 12 , कम इन्फ्रारेड ट्रांसमिशन 13 , और कम बहुतायत 14 इस क्षमता के साथ भी, निरंतर झुकाव के दौरान गिरावट के बिना उच्च विद्युत और ऑप्टिकल प्रवाहकत्त्व प्राप्त करने के लिए अभी भी चुनौतीपूर्ण है।
इस रूपरेखा में, 15 , 16 , 17 , 18 , 1 9 , 20 के नियमित धातु के मेमोशियल एक आशाजनक उम्मीदवार के रूप में विकसित हो रहे हैं और उन्होंने उच्च ऑप्टिकल पारदर्शिता और कम चादर प्रतिरोध हासिल किया है, जो मांग पर ट्यून करने योग्य हो सकता है। हालांकि, कई चुनौतियों के चलते धातु जाल आधारित टीई के व्यापक उपयोग को रोक दिया गया है। सबसे पहले, निर्माण अक्सर धातुओं 16 , 17 , की महंगी, वैक्यूम आधारित बयान शामिल है , </sup> 18 , 21 दूसरा, मोटाई आसानी से पतली-फिल्म कार्बनिक ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में 22 , 23 , 24 , 25 के विद्युत शॉर्ट सर्किट का कारण हो सकता है। तीसरा, सब्सट्रेट सतह परिणामों के साथ कमजोर आसंजन खराब लचीलेपन 26 , 27 में । उपर्युक्त सीमाओं ने अपने निर्माण के लिए उपन्यास धातु जाल आधारित ते संरचनाओं और स्केलेबल दृष्टिकोण की मांग की है।
इस अध्ययन में, हम एक लचीली टीई के एक उपन्यास संरचना की रिपोर्ट करते हैं जिसमें एक पॉलिमर फिल्म में पूरी तरह से एम्बेडेड एक धातु जाल होता है। हम एक अभिनव, समाधान-आधारित, और निम्न-लागत निर्माण दृष्टिकोण का भी वर्णन करते हैं जो लिथोग्राफी, इलेक्ट्रोड की स्थिति और छाप हस्तांतरण को जोड़ती है। नमूना ईएमटीई पर 15k के रूप में उच्च एफओएम मूल्यों को प्राप्त किया गया है। की एम्बेडेड प्रकृति के कारणईएमटीई, उल्लेखनीय रासायनिक, यांत्रिक, और पर्यावरण स्थिरता मनाया गया। इसके अलावा, इस काम में स्थापित समाधान-संसाधित निर्माण तकनीक संभवतः प्रस्तावित ईएमटीई के कम लागत और उच्च-थ्रुपुट उत्पादन के लिए इस्तेमाल की जा सकती है। यह निर्माण तकनीक बेहतर धातु-जाल लाइनविड्थ, बड़े क्षेत्रों और धातुओं की एक सीमा के लिए स्केल योग्य है।
Protocol
Representative Results
Discussion
फीचर आकार और नमूने के क्षेत्रों और विभिन्न सामग्रियों के उपयोग के लिए स्केलेबिलिटी की अनुमति देने के लिए हमारी निर्माण विधि को और संशोधित किया जा सकता है। ईबीएल का उपयोग करते हुए उप-माइक्रोमीटर-लाइनव…
Divulgations
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
यह काम आंशिक रूप से हांगकांग विशेष प्रशासनिक क्षेत्र (पुरस्कार नं 17246116), नेशनल नॅचरल साइंस फाउंडेशन ऑफ़ चाइना (61306123) के युवा विद्वान कार्यक्रम, बेसिक रिसर्च प्रोग्राम- के अनुसंधान अनुदान परिषद के जनरल रिसर्च फंड द्वारा समर्थित था। शेन्ज़ेन नगरपालिका के विज्ञान और प्रौद्योगिकी नवाचार आयोग (जेसीवायजे 20140903112959 9 5 9) से सामान्य कार्यक्रम, और विज्ञान और प्रौद्योगिकी के Zhejiang प्रांतीय विभाग (2017C01058) से प्रमुख अनुसंधान और विकास कार्यक्रम। लेखकों को शुक्रिया अदा करना चाहूंगा- टी। ऑप्टिकल मापन के साथ उनकी सहायता के लिए हुआंग और सपा फेंग
Materials
| Acetone | Sigma-Aldrich | W332615 | Highly flammable |
| Isopropanol | Sigma-Aldrich | 190764 | Highly flammable |
| FTO Glass Substrates | South China Xiang S&T, China | ||
| Photoresist | Clariant, Switzerland | 54611L11 | AZ 1500 Positive tone resist (20cP) |
| UV Mask Aligner | Chinese Academy of Sciences, China | URE-2000/35 | |
| Photoresist Developer | Clariant, Switzerland | 184411 | AZ 300 MIF Developer |
| Cu, Ag, Au, Ni, and Zn Electroplating solutions | Caswell, USA | Ready to use solutions (PLUG N' PLATE) | |
| Keithley 2400 SourceMeter | Keithley, USA | 41J2103 | |
| COC Plastic Films | TOPAS, Germany | F13-19-1 | Grade 8007 (Glass transition temperature: 78 °C) |
| Hydraulic Press | Specac Ltd., UK | GS15011 | With low tonnage kit ( 0-1 ton guage) |
| Temperature Controller | Specac Ltd., UK | GS15515 | Water cooled heated platens and controller |
| Chiller | Grant Instruments, UK | T100-ST5 | |
| Polymethyl Methacrylate (PMMA) | Sigma-Aldrich | 200336 | |
| Anisole | Sigma-Aldrich | 96109 | Highly flammable |
| EBL Setup | Philips, Netherlands | FEI XL30 | Scanning electron microscope equipped with a JC Nabity pattern generator |
| Isopropyl Ketone | Sigma-Aldrich | 108-10-1 | |
| Silver Paste | Ted Pella, Inc, USA | 16031 | |
| UV–Vis Spectrometer | Perkin Elmer, USA | L950 |
References
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