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液态金属多孔化结构透光效应优化设计

时间:2023-06-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:图3.15镓薄膜表面形貌及组分刻画[8]a.加热前SEM图;b.加热后SEM图;c.微孔外围能谱图;d.微孔内部能谱图。从镓薄膜的SEM图像可看出,光滑的薄膜表面经过加热后形成了许多微孔,薄膜于是变成了网状结构的多孔薄膜[8]。图3.16由液态金属制成的透明印刷电路[8]

液态金属多孔化结构透光效应优化设计

液态金属镓通过直写技术可直接打印到玻璃片上,由此能制作出厚度在数十微米的不透明薄膜,再经加热处理,可获得有一定透明度的导电薄膜[8]。具体过程如下:将涂敷于玻璃上的薄膜加热至400℃,保持温度不变,6s后薄膜开始出现透明区域,加热时间越长,透明效应越明显,如图3.14所示,该现象被称为液态金属的透明效应。运用透明效应,液态金属镓可以被制作成透明导电薄膜。相比于由传统材料(如铝、锡)制作成的透明导电薄膜,它制作简单、电阻低、节约能源以及可直接打印到多种基片上,如塑料、纸片、衣服和墙等,在光伏发电、照明装饰等领域有积极用途。

图3.14 镓薄膜表面加热至400℃时,透明区域逐渐变大[8]

a.加热4 s;b.加热6 s;c.加热8 s;d.加热10 s;e.加热12 s;f.加热14s。

(www.xing528.com)

图3.15 镓薄膜表面形貌及组分刻画[8]

a.加热前SEM图;b.加热后SEM图;c.微孔外围能谱图;d.微孔内部能谱图。

从镓薄膜的SEM图像可看出(图3.15),光滑的薄膜表面经过加热后形成了许多微孔,薄膜于是变成了网状结构的多孔薄膜[8]。微孔外围的能谱图显示,薄膜的多孔结构主要由镓构成,存在少量的氧,证明薄膜的高导电性主要是由于镓网状结构的存在,而不是由于镓氧化物的贡献。微孔内部的能谱图显示,氧的含量和硅的含量基本相等,微孔内部存在少量的镓,说明氧来自于基片。该现象证明微孔内部是空的,可以透射光,从而解释了薄膜加热过程中逐渐变透明的现象,这一效应可用于制作透明电路(图3.16)。

图3.16 由液态金属制成的透明印刷电路[8]

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