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銀納米線網格材料的制備技術探究
添加時間:2019-05-31

  摘    要: 未來電子設備對于制備材料的導電性、導熱性、透過性以及材料的結構特性都會提出更高的要求。在諸多新型材料中, 銀納米線材料展現出來的特性顯現出十分廣闊的前景。同時因其柔性、低成本以及較為容易的制備方法, 使它可能成為代替成本較高、稀缺且易碎的銦錫氧化物 (ITO) 材料。對銀納米線與銀納米網格材料的制備方法進行分析, 以此更好地了解銀納米線性質, 便于應用。

  關鍵詞: 光電器件; 銀納米線材料; ITO;

  1、 銀納米線透明導體材料

  現如今, 越來越多的新型設備對制作材料的導電性和透明性要求變得更高。例如, 觸摸板、電子紙、太陽能電池等。伴隨著這些新型設備的應用使透明電極在工業上的運用也越發的深入。與此同時, 許多研究組在探究透明導體材料最佳光電性質上投入大量的時間與精力。

  現行工業技術與主流的科學研究方向仍是以透明氧化物晶體管為主。如銦錫氧化物 (ITO) , 氟摻雜錫的氧化物 (FTO) 以及鋁摻雜鋅的氧化物 (AZO) 。伴隨著新型設備的發展, 設備要求制備電極的材料在滿足大規模制備的條件下, 還必須具備柔性的特點。對于制備電極的材料來說, 材料的透過性、熱穩定性、導電特性是在材料選擇時的幾個關鍵條件。在選材時除了考慮材料的基本特性外還要考慮制備時是否需要特殊的制備環境, 如高溫環境、真空環境等。本文所述的銀納米線材料屬于柔性透明材料中的一種, 它有較高的導電性和熱導率同時還具備柔性透明的特點。在未來設備的普及與發展過程中, 銀納米線透明導體材料擁有十分美好的前景。

  在實驗室中可以依據不同的實驗條件去制備不同形態的銀納米線, 總結了一些制備方法如微波法、電化學技術。通過實際比較這些方法后, 多元醇制備銀納米線的方法展現出了十分美好的前景。多元醇法所需要的材料可以從目前已有的材料中提取, 在能夠大規模生產的同時, 制作的成本也不高。利用溶液法制備銀納米線通常會使用乙二醇作為還原劑。在制備銀納米線時為了從同性的納米顆粒溶液中獲得線性生長的銀納米線, 就需要抑制不同方向的生長。第一個提出構建銀納米線網絡的團隊是Xia組, 利用乙二醇還原溶液中的硝酸銀, 在加入乙二醇溶液之前還需要將成核劑和聚乙烯吡咯烷酮 (PVP) 一同加入混合到溶液中。在這個反應中PVP所起到的作用是生長導向劑和封端劑, 它能夠控制銀納米粒子在不同表面覆蓋的速率。由于乙二醇能穩定的溶解硝酸銀和PVP, 再加上它的沸點很高 (196℃) , 使其成為在高溫下合成銀納米線的重要材料。

銀納米線網格材料的制備技術探究

  2、 銀納米線網格材料的制備

  透明導體材料的發展離不開納米結構的支持, 兩者只有彼此依托才能實現共同發展。因此, 隨著新型設備的普及與發展, 時代對透明導體材料的要求也不斷提高, 加快研發更為簡單、可靠、成本更低的納米線排列技術是非常必要的。在將納米線排列為有序或自由的網絡時, 自主控制網絡的光電特性是非常關鍵的技術。自由排列的納米線網絡可以通過溶液法來獲得, 例如噴涂法, 落模鑄造法, 旋轉涂布法等。溶液法與低溫條件下的沉積過程配合也十分完美, 并且不需要任何的真空設備。除此之外, 如噴涂法做成的表面柔性較好且容易伸縮。滴涂法操作簡單且成本較低, 但是若要將銀納米線溶液沉積滴涂在薄膜上時仍然存在著一些困難。在將納米線溶液滴涂在薄膜基底上時, 溶液的蒸發會出現一定的不均勻性, 這樣的反應稱之為咖啡環效應。當使用空氣噴涂的方法時便可以得到均勻的薄膜, 形成的薄膜更有利于形成性能較高的銀納米線網絡。

  目前如何獲得具備可控性的納米線排列方式成為時下較熱的話題。在氧化物納米模板中, 通常利用氧化鋁作為陽極來分離和排列納米線, 還有一些研究組獨立研究使用的技術有控制浸覆涂布技術、直接凹版印刷以及靜電紡絲等都產生了高質量有序的納米線陣列。在設備集成方面, 薄膜的表面粗糙度和納米線之間的接觸電阻是非常重要的一個性質, Zeng 組提出將納米線通過濕化學法嵌入到透明聚合物中, 可以將金屬納米線網絡夾在2個ZnO面板之間。然后通過退火處理可以有效降低連接處電阻的阻值。將納米線網絡嵌入到氧化物材料可以用來防止銀納米線網絡產生熱分解。

  3 、結語

  現今有多項調查顯示, 銀納米線網格可以應用于柔性太陽能電池、柔性顯示屏和柔性電子行業中。鑒于銀納米線材料在這些應用中的成功實現, 使金屬納米網格得以繼續深入研究, 并且在未來的發展中展現出來了十分廣闊的前景。

  參考文獻

  [1] 龔秀, 蔣玉榮, 李萌, 等.柔性有機太陽能電池研究狀況及發展趨勢淺析[J].電子元件與材料, 2014, 33 (10) :1-6.
  [2] 朱登華, 李旺, 劉石勇, 等.LPCVD 法在制絨單晶硅片襯底上制備ZnO:B透明導電膜及其性能的研究[J].人工晶體學報, 2015, 44 (1) :19-23.
  [3] 曾躍武.Ag納米線的一步法合成和導電性能原位測量[J].電子顯微學報, 2014, 33 (5) :419-422.
  [4] 章峰勇.柔性透明導電膜的研究進展[J].信息記錄材料, 2010, 11 (3) :44-51.

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