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對(duì)于觸摸顯示屏或太陽(yáng)能電池板來(lái)說(shuō)，導(dǎo)電涂層的透光性越強(qiáng)越好，因此工程師們往往采用透明的氧化銦錫（ITO）薄膜作為研制材料，但成本低、工藝簡(jiǎn)單也是產(chǎn)品實(shí)用化必不可少的要件。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)8月8日（北京時(shí)間）報(bào)道，美國(guó)布朗大學(xué)和先進(jìn)材料股份有限公司（ATMI）的研究人員宣布，他們利用一種化學(xué)溶液，制造出了迄今透明度最高的氧化銦錫導(dǎo)電薄膜，且技術(shù)簡(jiǎn)單、成本低廉，有望受到制造商的青睞。
該導(dǎo)電薄膜厚度只有1460億分之1米，可使93％的光透過(guò)，透明度堪比玻璃。研究人員使用可彎曲的聚酰亞胺作為基底，這意味著其在柔性顯示屏方面具有應(yīng)用潛力。“我們的技術(shù)已經(jīng)達(dá)到了應(yīng)用于電阻式觸摸屏的性能水平。”布朗大學(xué)化學(xué)系研究生李宗泫（音譯）說(shuō)。
近日出版的《美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)會(huì)刊》介紹了這種制造方法：將含有氧化銦錫納米晶體的溶液滴向一塊快速旋轉(zhuǎn)的基板，便可獲得一張平整、光滑的薄膜，這一過(guò)程被稱為自旋澆鑄。
研究人員隨后對(duì)涂層板進(jìn)行退火處理，以測(cè)試薄膜的透明度和導(dǎo)電性。經(jīng)多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，退火處理的持續(xù)時(shí)間最好為6個(gè)小時(shí)，而且，改變材料的厚度和錫含量（最好在5％至10％之間），透明度和電阻也會(huì)隨之變化，由此就能找到二者的最佳組合，從而開(kāi)發(fā)出性能最好的導(dǎo)電薄膜。“通過(guò)控制納米晶體溶液的濃度，我們可以將薄膜的厚度控制在30納米到140納米之間。”李宗泫說(shuō)。
論文主要作者、布朗大學(xué)化學(xué)系教授孫守恒（音譯）表示，自旋澆鑄工藝并不難，該方法的突破性在于找到合適的材料——乙酰丙酮銦和乙酰丙酮氯化錫來(lái)制造氧化銦錫納米晶體，以生產(chǎn)高性能的導(dǎo)電薄膜。他們合成的氧化銦錫納米晶體尺寸極小，直徑約為110億分之1米。當(dāng)晶體在薄膜上自行排列時(shí)，既不會(huì)擠成一團(tuán)，也不會(huì)距離太遠(yuǎn)，這種密集但分布均勻的晶體陣列有助于提高薄膜的導(dǎo)電率。
論文合著者、ATMI公司高級(jí)科學(xué)家梅麗莎·皮特魯斯卡說(shuō)，下一步將通過(guò)濺射法使氧化銦錫薄膜的導(dǎo)電性能提高一個(gè)數(shù)量級(jí)，同時(shí)降低成本，提高流程效率。因此，研究小組計(jì)劃在新的實(shí)驗(yàn)中進(jìn)一步降低電阻，縮短退火處理的時(shí)間，并利用噴墨或卷對(duì)卷式印刷技術(shù)來(lái)制造形式多樣的薄膜，而不僅僅是連續(xù)的片狀薄膜。（記者 陳丹）
總編輯圈點(diǎn)
因?yàn)榫哂辛己玫膶?dǎo)電性，對(duì)可見(jiàn)光透明，對(duì)紅外光反射性強(qiáng)等特性，氧化銦錫薄膜被廣泛用于平面液晶顯示、建筑用節(jié)能視窗、太陽(yáng)能電池、轎車風(fēng)擋、電磁輻射防護(hù)等方面。然而，由于銦的價(jià)格高昂且供應(yīng)受限、氧化銦錫層的脆弱和柔韌性的缺乏、以及昂貴的層沉積要求真空，其他取代物正被設(shè)法尋找。而美國(guó)研究人員卻認(rèn)準(zhǔn)華山一條道，研制出迄今透明度最高的氧化銦錫導(dǎo)電薄膜，這無(wú)疑給風(fēng)光漸失的氧化銦錫薄膜打了一劑強(qiáng)心針。
