铜纳米线弱电场分散机制及高性能铜纳米线透明电极研究

发布时间：2021-08-21 17:43

　　作为电子器件的关键部件之一,铜纳米线透明导电薄膜在航天、军事、制造业、消费电子等领域具有广阔的应用前景。但是,目前铜纳米线在墨水中分散性低,导致利用其制备的透明导电薄膜的均匀性较差,阻碍了铜纳米线的实际应用。针对该瓶颈性问题,本论文提出了一种铜纳米线分散机制,实现了铜纳米线在水中的高分散,研究了铜纳米线表面电荷和水中分散电荷对铜纳米线分散的影响,并在铜纳米线透明导电薄膜制备方面取得了突破,利用薄膜实现了在有机太阳能电池和有机发光二极管（Organic light-emitting diode,OLED）两种有机光电子器件的应用。研究工作从以下3个方面着手:1、首先研究了铜纳米线的制备工艺,实现了直径为60 nm、长度为50μm的铜纳米线的批量制备。在此基础上,探讨了电荷调节剂与铜纳米线之间的键合强度、单位电荷调节剂的电荷量、电荷调节剂的数量的改变对墨水中电荷分布和电荷量的影响,研究了墨水中电荷分布和电荷量对铜纳米线分散的影响,提出了铜纳米线的弱电场平衡分散机制。结果表明,铜纳米线的分散是由表面电荷（驱动力）和水中电荷（阻力）协同决定的,适量的表面电荷能够提供足够的铜纳米线分散力,从而提... 

【文章来源】：电子科技大学四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：65 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

ITO的微观结构

图 1-2 碳纳米管的微观结构[25]000oC）下生长出的石墨烯具有与 ITO 透明导电薄膜相备过程是，首先利用化学气相沉积（CVD）工艺在铜后在不破坏原子薄层的情况下将薄膜整体转印到透明。总体而言，这种工艺繁琐，生产出的透明导电薄膜成替代品。研究人员也尝试采用溶液法生产石墨烯导电薄膜。但这些薄膜的性能较差（80%的透过率，3 kΩ/石墨烯薄片较低的长径比以及石墨烯层与层之间较大能否利用溶液法制备出与 ITO 薄膜性能相当的石墨烯

然后在不破坏原子薄层的情况下将薄膜整体转印到透明基底上（如图1-3 所示）[28]。总体而言，这种工艺繁琐，生产出的透明导电薄膜成本高昂，不适合作为 ITO 的替代品。研究人员也尝试采用溶液法生产石墨烯导电薄膜，如利用去角质石墨烯薄膜。但这些薄膜的性能较差（80%的透过率，3 kΩ/□的表面电阻）[29]。这可能是石墨烯薄片较低的长径比以及石墨烯层与层之间较大的接触电阻导致的。目前，能否利用溶液法制备出与 ITO 薄膜性能相当的石墨烯透明导电薄膜还未有定论。图 1-3 氧化石墨烯的微观结构[28]


本文编号：3356051