Indiumtinoxide (ITO) is een standaardmateriaal geworden in lichtemitterende diodes, vlakke paneelplasmavertoningen, elektronische inkt en andere toepassingen vanwege zijn hoge prestaties, vochtbestendigheid, en het vermogen om fijn te worden geëtst. Maar indium is ook zeldzaam en duur, en het vereist een kostbaar afzettingsproces om opto-elektronische apparaten te maken en zorgt voor een brosse elektrode. Het vervangen van indium als standaardmateriaal in transparante elektroden heeft een hoge prioriteit voor de elektronica-industrie.

Nutsvoorzieningen, in een krant die verschijnt in APL-materialen , een nieuw open-access tijdschrift geproduceerd door AIP Publishing, onderzoekers melden dat ze een stevige, transparant, en indiumvrije elektrode van zilver (Ag) en titaniumdioxide (TiO2) die in sommige toepassingen op indium gebaseerde elektroden zou kunnen vervangen.

"Zilver en titanium zijn veel overvloediger dan indium in de aardkorst, en dus verwachten we dat elektronische apparaten op basis van zilver en titaniumdioxide een duurzamer materiaalsysteem zouden zijn en tegen lage kosten zouden worden vervaardigd, " zei TL Alford, een professor in Materials Science and Engineering aan de Arizona State University die het onderzoek leidde.

De TiO2/Ag/TiO2 samengestelde elektrode meerlaagse film die de onderzoekers bestudeerden, is goed gekarakteriseerd in de literatuur, maar het team optimaliseerde zowel de dikte van de zilverlaag als het productieproces, zodat de meerlaagse film een ​​lage velweerstand en een hoge optische transmissie heeft, beide eigenschappen die nodig zijn voor hoge prestaties.

De onderzoekers creëerden films met een laagweerstand van slechts een zesde van die van eerdere studies, met behoud van ongeveer 90 procent optische transmissie. Met de keuze voor een onderliggend substraat gemaakt van polyethyleennaftalaat (PEN) - een stevig polymeer dat wordt gebruikt in een verscheidenheid aan toepassingen, van het bottelen van koolzuurhoudende dranken tot het vervaardigen van flexibele elektronica - voegden de onderzoekers extra duurzaamheid toe.

Vanwege een goedkoper productieproces en de brede beschikbaarheid van titaniumdioxide, zilver en PEN, de nieuwe dunne film TiO2/Ag/TiO2 zou ooit kunnen helpen om apparaten zoals elektronische displays en zonnecellen betaalbaarder te maken door duurdere op indium gebaseerde elektroden te vervangen.