1. 研究目的与意义（文献综述）

随着光电子技术的迅速发展，平板电脑、电子纸、液晶显示（lcd）、有机发光二极管（oled）、太阳能电池等诸多新兴先进光电器件正逐步走进人们的生活，其产量和产值也在逐年攀升。而作为光电器件中必不可少的核心组件之一的透明电极，其优异的性能已成为光电子产业发展的关键因素之一。各行业对透明导电薄膜提出了更高且更多样的评价指标，如透过率（tgt;90%）、方阻（rslt;10Ω/□）、柔性可弯曲等。特别是在高像素显示、智能传感与触控元件等新型光电器件的应用上更对透明导电薄膜提出了多项指标：1）要求导电线路的尺寸范围在几百纳米到几百微米量级；2）具有非常好的导电与透光能力；3）兼容柔性电子制造中材料、器件及工艺的要求。因此，研究高性能精细化柔性透明电极具有重要的科学意义与应用价值。

透明导电电极在材料调控方面，主要是掺锡氧化铟(ito)、掺铝氧化锌（azo）、掺氟氧化铟（fto）等为代表的一系列传统氧化物薄膜。它的原理是本征半导体宽禁带的特性实现可见光的透过，利用重掺杂的杂质施主与氧空位提高载流子浓度，从而实现高透过与高导电性。但随着应用需求的快速增长和单个产品的尺寸增大，带来了原料成本过高和性能无法满足等问题，如ito主要原料铟目前每年消耗的量就已占探明储量的1/10并呈加速态势；azo化学稳定性相对较差，图案加工困难以及表面的织构特性存在应用局限性；fto的生产线的投资巨大性能较差等。此外，将这些材料实现沉积在柔性有机衬底上时，只能在较低温度下沉积，由于颗粒没有足够的能量迁移、结晶，使得薄膜中缺陷增加、薄膜晶粒尺寸偏小、晶界散射严重等问题，导致电阻率偏大、可见光透射率降低。这些问题的产生促使人们从材料角度去寻找性能更为优异、原料丰富且低廉、加工更加容易甚至兼容柔性电子制造的替代品。另一种实现透明导电的手段则从微结构的设计出发，主要以金属薄膜为载体，尽管金属具有高电导率，但因为其具有可见光的强吸收特性，因此必须严格控制金属薄膜厚度来实现透明(约10nm)，但超薄的金属膜由于vollmer–weber岛状生长效应导致制备困难且电子散射严重，使薄膜方阻较大，且仍会由于等离子体频率过高而导致反射；此外，采用光刻加工将较厚的金属膜刻蚀成微米宽的透光金属网格虽能实现透明导电，但这种导电网格线宽过大对透过率有较大影响且需要黑化降低雾度。

在新材料的探索方面，石墨烯、碳纳米管、导电聚合物及金属纳米线也成为研究及应用的热点。byung heehong组报道了将铜箔上生长的大面积石墨烯转移到pet上实现柔性的透明导电膜，但需要采用进一步剥离实现转移；而北京大学刘忠范组实现了在熔融玻璃上直接生长石墨烯，但透明电极柔性问题需进一步解决。在光电器件的应用上，包括南开大学陈永胜组在内的多个课题组都在探索优化石墨烯电极在有机太阳能电池、有机发光二极管上的应用性能。但客观而言，大面积高质量的石墨烯的制备依然存在较大困难，且生长对于衬底的耐温性要求较高。尽管石墨烯具有极高的电子迁移率，但其片内缺陷与片间晶界使其具有较大方阻而限制了在许多光电器件上的应用。碳纳米管薄膜中在透明电极的应用上更是由于其较大的结电阻，导致其导电性能较差（rsgt;1000Ω/□）；精细化电极制备工艺复杂等，极大限制了其在光电器件应用。在导电高分子聚合物应用方面，bayerag组制备的聚(3,4-乙撑二氧噻吩)-聚苯乙烯磺酸(pedot：pss)虽然可将电子电导率提升至1000s/cm，并因其前驱体为液态具备易加工的优势，但仍由于稳定性及性能仍相对不高，目前也只用于实验研究而暂未应用于工业产品。

2. 研究的基本内容与方案

2.1 基本内容

（1）通过非接触式一维纳米材料阵列的大面积组装方法获得垂直结构的金属纳米线阵列透明导电网络；

（2）采用激光刻蚀工艺对金属纳米线透明导电网络进行精细化刻蚀，并在刻蚀过程中选择与有序排列的金属纳米线平行的方向进行刻蚀，进而获得精细化透明导电电极；

3. 研究计划与安排

1-2周 文献调研，翻译英文文献；

3-4周 整理资料，在任务书的基础上，设计研究方案，确定切实可行的实验技术路线，了解相关的结构和性能的测试方法；撰写开题报告，开题答辩；

5-8周 银纳米线的制备和结构表征；

4. 参考文献（12篇以上）

1. 银纳米线的合成及在透明电极中的应用研究.[学位论文] 赵骅，电子科技大学，2014.

2. ellmer,k., past achievements and future challenges in the development of opticallytransparent electrodes. nat photonics 2012, 6 (12), 808-816.

3. li,x.; zhu, y.; cai, w.; borysiak, m.; han, b.; chen, d.; piner, r. d.; colombo,l.; ruoff, r. s., transfer of large-area graphene films for high-performancetransparent conductive electrodes. nanolett. 2009, 9 (12), 4359-4363.