金属氧化物薄膜在大多数电子设备中都是必不可少的,但它们通常是通过使用缓慢的真空工艺在高温下沉积的。
日前,美国北卡罗来纳州立大学Michael Dickey教授联合韩国浦项科技大学Unyong Jeong教授通过在目标基板上移动熔融金属弯月面,在环境条件下在大面积上打印自然氧化膜。氧化物通过弯月面中发生的流体不稳定性与金属缓慢分离,从而形成无液体残留物的均匀薄膜。印刷氧化物具有金属夹层,使薄膜具有高导电性。打印薄膜的金属特性促进了痕量蒸发金的润湿,否则这些金会在传统氧化物表面上形成断开的岛。由此产生的超薄(<10纳米)导体可以被图案化为透明、机械坚固、电气稳定的柔性电路,即使在高温下也是如此。
相关成果以题为“Ambient printing of native oxides for ultrathin transparent flexible circuit boards”发表在Science。
文章链接:
https://doi.org/10.1126/science.adp3299
图 1 使用液态金属的原生氧化物打印工艺
图 2 打印过程的机理和印刷条件
图 3 用于超薄透明柔性电路板的原生氧化物环境打印
图 4 超薄透明电极表征。
图 5 图案化超薄透明电路线演示
总之,本研究开发了一种基于液态金属的印刷方法,可以很容易地去除表面氧化膜。这种薄膜具有高导电性,作者通过在其上沉积少量金属使其稳定。所得薄膜是透明的,但仍然具有高导电率,并且机械稳定。这种策略有可能用于开发即使在高温下也很坚固的柔性电路。
来自微信公众号“材料科学与工程”。