Transparante geleiders zijn een van de belangrijkste elementen van elektronische en opto-elektronische apparaten zoals displays, lichtgevende dioden, fotovoltaïsche cellen en smartphones. Het grootste deel van de huidige technologie is gebaseerd op het gebruik van het halfgeleider indiumtinoxide (ITO) als transparant geleidend materiaal. Echter, hoewel ITO verschillende uitzonderlijke eigenschappen heeft, zoals een grote transmissie en lage weerstand, het mist nog steeds mechanische flexibiliteit, moet bij hoge temperaturen worden verwerkt en is duur om te produceren.

Onderzoekers zoeken naar alternatieve flexibele TC-materialen die ITO definitief kunnen vervangen. Terwijl de wetenschappelijke gemeenschap materialen zoals Al-gedoteerde ZnO (AZO) heeft onderzocht, koolstof nanobuisjes, metalen nanodraden, ultradunne metalen, geleidende polymeren en grafeen, geen van deze biedt optimale eigenschappen om ITO te vervangen.

Vandaag, Van ultradunne metaalfilms (UTMF's) is aangetoond dat ze een zeer lage weerstand bieden, hoewel hun transmissie ook laag is; Zo worden antireflectie (AR) onder- en overcoatlagen aan de structuur toegevoegd. ICFO-onderzoekers hebben een op kamertemperatuur verwerkt, meerlagige transparante geleider die de antireflectie-eigenschappen optimaliseert om hoge optische transmissies en lage verliezen te verkrijgen met hoge mechanische flexibiliteitseigenschappen. Ze hebben onlangs hun resultaten gepubliceerd in Natuurcommunicatie .

In hun studie hebben ICFO-onderzoekers brachten een Al-gedoteerde ZnO-overcoat en een TiO2-undercoat met precieze diktes aan op een zeer geleidende ultradunne Ag-film. Door gebruik te maken van destructieve interferentie, de onderzoekers toonden aan dat de voorgestelde meerlaagse structuur zou kunnen leiden tot een optisch verlies van ongeveer 1,6 procent en een optische transmissie van meer dan 98 procent in het zichtbare spectrum. Prof. Valerio Pruneri zegt, "We hebben een eenvoudig ontwerp gebruikt om een ​​transparante geleider te bereiken met de hoogste prestaties tot nu toe, en op hetzelfde moment, andere uitstekende eigenschappen die vereist zijn voor relevante toepassingen in de industrie." Dit resultaat vertegenwoordigt een recordverviervoudiging van het prestatiecijfer ten opzichte van ITO en biedt ook een superieure mechanische flexibiliteit in vergelijking met dit materiaal.

De resultaten van deze studie tonen het potentieel aan dat deze meerlaagse structuur zou kunnen hebben in toekomstige technologieën die gericht zijn op efficiëntere en flexibelere elektronische en opto-elektronische apparaten.