Los conductores transparentes son uno de los elementos clave de los dispositivos electrónicos y optoelectrónicos de hoy en día, como pantallas, diodos emisores de luz, células fotovoltaicas, teléfonos inteligentes, etc. La mayor parte de la tecnología actual se basa en el uso del semiconductor de óxido de indio y estaño ITO como un material conductor transparente. Sin embargo, aunque ITO presenta varias propiedades excepcionales, como una gran transmisión y baja resistencia, todavía carece de flexibilidad mecánica, necesita ser procesado a altas temperaturas y es costoso de producir.
Se ha dedicado un esfuerzo intensivo a la búsqueda de materiales TC alternativos que puedan reemplazar definitivamente a la ITO, especialmente en la búsqueda de la flexibilidad del dispositivo. Mientras que la comunidad científica ha investigado materiales como ZnO dopado con Al AZO, nanotubos de carbono,nanocables, metales ultrafinos, polímeros conductores y, más recientemente, el grafeno, ninguno de ellos ha podido presentar propiedades óptimas que los convertirían en candidatos para reemplazar a la ITO.
En la actualidad, se ha demostrado que las películas de metal ultradelgadas UTMF presentan una resistencia muy baja, aunque su transmisión también es baja, a menos que se agreguen a la estructura una capa interna y una capa superior antirreflectantes AR. Investigadores del ICFO Rinu Abraham Maniyara, Vahagn K. Mkhitaryan, TongLai Chen y Dhriti Sundar Ghosh, liderados por ICREA Prof en ICFO Valerio Pruneri, han desarrollado un conductor transparente multicapa procesado a temperatura ambiente que optimiza las propiedades antirreflectantes para obtener altas transmisiones ópticas y bajas pérdidas, con grandes propiedades de flexibilidad mecánica. Han publicado sus resultados.en un artículo reciente publicado en Comunicaciones de la naturaleza .
En su estudio, los investigadores del ICFO aplicaron una capa superior de ZnO dopado con Al y una capa inferior de TiO2 con espesores precisos a una película ultrafina de Ag altamente conductora. Mediante el uso de interferencia destructiva, los investigadores demostraron que la estructura multicapa propuesta podría conducir a una pérdida óptica deaproximadamente un 1,6% y una transmisión óptica superior al 98% en el visible. Como afirma el Prof. Valerio Pruneri, "hemos utilizado un diseño simple para lograr un conductor transparente con el mayor rendimiento hasta la fecha y al mismo tiempo otros atributos destacados requeridos paraaplicaciones relevantes en la industria. "Este resultado representa una mejora récord de cuatro veces en la figura de mérito sobre ITO y también presenta una flexibilidad mecánica superior en comparación con este material.
Los resultados de este estudio muestran el potencial que esta estructura multicapa podría tener en tecnologías futuras que apunten a dispositivos electrónicos y optoelectrónicos más eficientes y flexibles.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por ICFO-Instituto de Ciencias Fotónicas . Nota: el contenido se puede editar por estilo y longitud.
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