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金银合“壁”抗击“蚀刻”:镀金银纳米线更稳定、更高效!

时间:2021-08-30 13:55:25来源:

导语:​导读:银纳米线易受热、光和湿气的腐蚀作用,腐蚀会导致纳米线表面出现凹坑和孔洞或“蚀刻”,从而对纳米线的电、机械和光学性能产生负面影响。

  人类的生活已经不知不觉地步入“纳米时代”,纳米技术可应用在无数有用的设备上。

  这些器件通常使用在玻璃或陶瓷基板上涂上导电材料的薄涂层制成的电极。但这类电极很脆弱,缺乏灵活性,同时采用了昂贵和不易获得的材料,制造起来难度颇大。

  因此,人们将目光转向了一种替代材料:银纳米线。

  银纳米线已成功地用于各种电子器件的电极。然而,它们易受热、光和湿气的腐蚀作用,腐蚀会导致纳米线表面出现凹坑和孔洞或“蚀刻”,从而对纳米线的电、机械和光学性能产生负面影响。蚀刻对基于银纳米线的器件性能非常不利,甚至可能导致器件失效。

  一项新的研究开发了一种围绕银纳米线制造超薄外壳的方法,获得了卓越的稳定性和有效性。

  研究者首先选择黄金作为保护壳,因为它能抵抗热、光和湿气。

  它的结构也类似于银,这有助于在银纳米线表面生长超薄的金层。然而,带电的金原子可能会与银本身发生反应,形成孔洞或孔洞,这显然是有问题的。

  该团队通过选择一种化学物质与带电的金原子配合来解决这个问题,有效地抑制了孔隙的形成。

  实验表明:

  纳米线暴露在空气中,未涂层的银纳米线在10天后严重损坏并恶化。镀金纳米线即使在6个月后也没有变化;

  在柔性透明电极的性能测试中,两种纳米线都暴露在高温和高湿度中,未涂层的纳米线在12天后失效,但镀金的银纳米线的性能可与顶级的商用纳米线相媲美;

  在光学器件的性能测试中,镀金纳米线在21天内表现出了高性能。相比之下,未经处理的银纳米线在一周内表现出效率下降,最终失败。

  “金银合璧”的纳米线价格自然会更高,不过,由于其优良的导电性、纳米级别的尺寸,以及优异的透光性、耐曲挠性,未来它将在柔性折叠屏等领域一展身手。


标签: 芯片

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