science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Nieuwe opties voor transparante contactelektroden

De nanodraden hebben een diameter van ongeveer 0,1 micrometer en een lengte tussen 5 en 10 micrometer. Krediet:Afbeelding: ACS Nano 3:1767-1774

Gevonden in flatscreens, zonnemodules, of in nieuwe organische light-emitting diode (LED) displays, transparante elektroden zijn alomtegenwoordig geworden. Typisch, ze bestaan ​​uit metaaloxiden zoals In 2 O 3 , SnO 2 , ZnO en TiO 2 .

Maar aangezien grondstoffen zoals indium steeds duurder worden, onderzoekers zijn elders gaan zoeken naar alternatieven. Een nieuw overzichtsartikel van HZB-wetenschapper Dr. Klaus Ellmer, gepubliceerd in het gerenommeerde wetenschappelijke tijdschrift Natuurfotonica , hoopt licht te werpen op de verschillende voor- en nadelen van bestaande en nieuwe materialen voor gebruik in dit soort contactelektroden.

Op metaal (Ag of Cu) of koolstof gebaseerde nanostructuren vertonen veel interessante eigenschappen die mogelijk kunnen worden benut in afwachting van verder onderzoek. Zelfs grafeen, een gemodificeerde vorm van koolstof, een geschikte transparante elektrode zou kunnen blijken te zijn, omdat het zowel transparant als zeer geleidend is. Deze eigenschappen zijn afhankelijk grotendeels, over de samenstelling van het materiaal:grafeen, die bestaat uit een enkele laag koolstofatomen gerangschikt in een hexagonaal "honingraat" raster, is tweedimensionaal, en, binnen deze afmetingen, elektronen kunnen vrij bewegen.

Volgens Elmer, "Deze nieuwe soorten materialen kunnen worden gecombineerd met meer conventionele oplossingen of hun weg vinden naar geheel nieuwe toepassingsgebieden." Om dit werkelijkheid te laten worden, onderzoekers moeten nog oplossingen bedenken voor nanostructuurproblemen zoals kortsluitingen en blijven de relevante transportmechanismen belichten. Het zou ook interessant zijn om te bepalen of deze tweedimensionale "elektrongassen" zich ook in andere materialen dan grafeen vormen. Het succes hangt er uiteindelijk van af of de nieuwe materialen op de lange termijn stabiel blijken te zijn in hun praktische toepassing en of ze relatief goedkoop kunnen worden geproduceerd.