रजत nanowires के साथ उच्च स्केलेबल कंडक्टर के लिए एक निर्माण विधि
Summary
A simple synthesis method is used to chemically solder silver nanowire thin film to fabricate highly stretchable and conductive metal conductors.
Abstract
स्केलेबल इलेक्ट्रॉनिक्स अगली पीढ़ी में इलेक्ट्रॉनिक अनुप्रयोगों के लिए एक महत्वपूर्ण प्रौद्योगिकी के रूप में पहचाने जाते हैं। Stretchable इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के निर्माण में चुनौतियों में से एक महान यांत्रिक स्थिरता के साथ stretchable कंडक्टर की तैयारी है। इस अध्ययन में, हम रासायनिक चांदी nanowire (AgNW) नेटवर्क के बीच संपर्क अंक मिलाप के लिए एक सरल निर्माण विधि विकसित की है। AgNW Nanomesh पहला स्प्रे कोटिंग विधि के माध्यम से एक गिलास स्लाइड पर जमा किया गया था। चांदी nanoparticle (AgNPs) व्यापारियों से बना एक प्रतिक्रियाशील स्याही AgNW पतली फिल्मों में लिपटे स्प्रे पर लागू किया गया था। 40 मिनट के लिए गर्म करने के बाद, AgNPs अधिमान्यतया AgNW Nanomesh मिलाप के लिए nanowire जंक्शनों पर उत्पन्न, और आयोजन नेटवर्क को मजबूत बनाया गया था। रासायनिक संशोधित AgNW पतली फिल्म तो polyurethane (पु) विधि कास्टिंग द्वारा substrates के लिए स्थानांतरित किया गया था। पु पर soldered AgNW पतली फिल्मों खींच या Rollin के तहत विद्युत चालकता में कोई स्पष्ट बदलाव का प्रदर्शनबढ़ाव के साथ छ प्रक्रिया 120% तक उपभेदों।
Introduction
बड़े खिंचाव के साथ विरूप्य इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों अगली पीढ़ी में पहनने योग्य और पोर्टेबल इलेक्ट्रॉनिक्स की प्राप्ति के लिए महत्वपूर्ण भागों के रूप में पहचान की गई है। 1 उन stretchable इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के उत्कृष्ट प्रदर्शन कर भी प्लास्टिक शीट, 2, 3 पर उन इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के रूप में महान लचीलापन दिखा, लेकिन न केवल गंभीर खींच या घुमा शर्तों के तहत प्रदर्शन। 4 stretchable इलेक्ट्रॉनिक्स, बड़े विरूपण के तहत महान बिजली के प्रदर्शन के साथ सामग्री की जरूरत है एहसास करने के लिए। भौतिक विज्ञान में हाल की प्रगति ऐसे कार्यात्मक सामग्री के संश्लेषण के लिए संभावना से पता चला है और जटिल आकार विकृतियों को महान सहिष्णुता के साथ stretchable optoelectronic उपकरणों 5-9 डिजाइन करने के लिए उन्हें इस्तेमाल किया है। सभी इलेक्ट्रॉनिक कार्यात्मक सामग्री के अलावा, stretchable कंडक्टर उन optoelectronic उपकरणों के लिए बिजली की आपूर्ति करने के लिए जरूरी हैं और इस तरह की डिवाइस प्रदर्शन के लिए महत्वपूर्ण महत्व के हैं।धातु या इंडियम टिन ऑक्साइड, बड़े विरूपण के तहत यांत्रिक मजबूती की कमी की तरह नियमित रूप से आयोजन सामग्री, क्योंकि, इन सामग्रियों से बने interconnects प्रक्रिया खींच के तहत अच्छा विद्युत चालकता प्रदर्शन करने में असमर्थ हैं। इस प्रकार, जैसे कार्बन नैनोट्यूब, 1 की graphene, 10 या AgNWs के रूप में लचीला प्रवाहकीय सामग्री की एक पतली परत के साथ कवर लोचदार substrates, 11-14 उत्कृष्ट खिंचाव के साथ कंडक्टर के लिए तैयार कर रहे हैं। क्योंकि उच्च थोक चालकता, AgNW पतली फिल्मों को प्रभावी ढंग से महान विद्युत चालकता के साथ इस प्रक्रिया को खींच में बड़े लोचदार विकृतियों को समायोजित कर सकते हैं। समग्र stretchable कंडक्टर के लिए सबसे होनहार सामग्री होने के लिए AgNW पतली फिल्मों के 13 percolating नेटवर्क दिखाया गया है, और माना जाता है एक होनहार stretchable इलेक्ट्रोड उम्मीदवार। Stretchable कंडक्टर के रूप में AgNW पतली फिल्मों को लागू करने के लिए, यह AgNWs के बीच प्रभावी बिजली के संपर्क के लिए आवश्यक है। तरल बयान के बादसब्सट्रेट सतहों पर घ सुखाने, AgNWs नियमित रूप से बड़े बिजली के प्रतिरोध में निकलेगा जो ढीला संपर्क अंक के साथ एक percolating जाल फार्म एक साथ हो चुकी है। इस प्रकार, एक संपर्क प्रतिरोध को कम करने के लिए उच्च तापमान या उच्च दबाव annealing के तरीकों 15-20 से nanowires के बीच संपर्कों को पानी रखना चाहिए।
साहित्य में इन annealing प्रक्रियाओं के विपरीत, यहाँ, हम नियमित रूप से प्रयोगशाला परिस्थितियों में AgNW नेटवर्क कनेक्शन पानी रखना एक साधारण रासायनिक विधि का प्रदर्शन करेंगे। 21 निर्माण की प्रक्रिया चित्रा -4 ए में दिखाया गया है। एक प्रतिक्रियाशील स्याही स्प्रे एक गिलास प्लेट पर लेपित AgNW पतली फिल्मों सिंटर के लिए इस्तेमाल किया जाता है। प्रतिक्रिया के बाद, nanowires के बीच संपर्कों को चांदी के साथ कवर कर रहे हैं और इसलिए AgNW नेटवर्क एक साथ रासायनिक soldered है। एक डाली और छील विधि तो कोई स्पष्ट बदलाव प्रदर्शन कर सकते हैं, जो एक समग्र कंडक्टर, फार्म के लिए एक स्केलेबल पु सब्सट्रेट करने के लिए soldered AgNW नेटवर्क हस्तांतरण करने के लिए प्रयोग किया जाता है मैंयहां तक कि 120% की बड़ी तन्यता तनाव में एन विद्युत चालकता।
Protocol
Representative Results
Discussion
रासायनिक टांका प्रक्रिया चांदी nanowires के बीच संपर्क को मजबूत बनाने में मदद कर सकते हैं। चित्रा 4 बी में दिखाया गया है, तार / तार जंक्शनों AgNW पतली फिल्म लेपित स्प्रे पर प्रतिक्रियाशील चांदी स्याही लगा…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The authors are grateful for the financial support from Ministry of Science and Technology.
Materials
| Silver nanowire | Sigma-Aldrich | 778095-25ML | AgNW, 120 nm in diameter and 20-50 mm in length, 0.5 wt% in IPA |
| Silver nitrate crystal | Macron Fine Chemicals | MK216903 | |
| Diethanolamine | Sigma-Aldrich | D8885-500G | |
| Polyurethane emulsion | First Chemical | 20130326036 | 35 wt% water-based anionic polyester-polyurethane emulsion |
| Airbrush | Taiwan Airbrush & Equipment | AFC-sensor | |
| Desktop robot | Dispenser Tech | DT-200 | |
| Digital dispenser controller | Dispenser Tech | 9000E | |
| Auto-spraying program | Dispenser Tech | Smart robot edit version 3.0.0.5 | |
| Air compressor | PUMA Industrial | NCS-10 | |
| Linear motorized stage | TANLIAN E-O | Customized | |
| Stage control software | TANLIAN E-O | Customized | |
| Digital multimeter | HILA INTERNATIONAL | DM-2690TU | |
| Digital multimeter software | HILA INTERNATIONAL | NA | |
| Power supply | CHERN TAIH | CT-605 | |
| LED | PChome | M08330766 | http://www.pcstore.com.tw/sun-flower/M08330766.htm |
Referências
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