银纳米线透明导电薄膜的制备及电学测试毕业论文
2022-02-27 21:22:20
论文总字数:12475字
摘 要
透明导电薄膜是许多电子器件如液晶显示器,触摸板,等离子体显示屏, OLED(有机发光二极管)和太阳能电池的核心部件。在这些应用中,最常用的材料是掺杂的金属氧化物,主要是氧化铟锡(ITO)。然而,金属氧化物的脆性使得它们不适合用于柔性或可弯曲的电子器件。金属纳米线(如银纳米线)薄膜可以作为柔性透明导电材料,越来越受到研究者的关注。
本文通过多元醇法合成AgNW,并采用滴落涂布法制备了AgNW薄膜,通过万用表测试电阻,数码金相显微镜观察了透明导电薄膜的表面形貌,探讨了挥发温度以及时间对薄膜导电性和透光率的影响。
关键词: 透明导电薄膜 银纳米线 光学性质 电学性质
Preparation and Electrical Test of Silver Nanometer Wire Transparent Conductive Thin Films
Abstract
Transparent conductive film is a key component of many electronic devices such as liquid crystal displays, touch screens, plasma displays,OLEDs and solar cells. In these applications, the most commonly used materials are doped metal oxides, predominantly indium tin oxide (ITO). However, metal oxides have many drawbacks, such as metal oxides So that they are not suitable for flexible or flexible electronic devices due to the emergence of flexible plastic devices and the scarcity of indium resources. Metal nanowires (such as silver nanowires) films can be used as flexible, transparent conductive materials, and are increasingly concerned by researchers.
In this thesis, AgNW was synthesized by polyol method and AgNW transparent conductive film was prepared by drop coating method. It was found that the surface morphology and electrical performance of AgNW transparent conductive film were observed and measured by digital metallographic microscope and electrical multimeter, respectively, which were both dependent with the coating temperature and drying time.
Key Words: Transparent conductive film;Silver nanowires;Optical properties;Electrical properties
目录
摘要…………………………………………………………………………………I
Abstract……………………………………………………………………………II
第一章 绪论 ……………………………………………………………………1
1.1透明导电薄膜简介…………………………………………………………1
1.1.1 金属纳米线 ………………………………………………………1
1.2 AgNW透明导电膜的研究意义 ……………………………………………2
1.3 本课题研究内容 …………………………………………………………3
第二章 实验部分……………………………………………………………………4
2.1 银纳米线的合成……………………………………………………………4
2.2 AgNW透明导电薄膜制备 …………………………………………………5
2.3 结果与分析 ………………………………………………………………5
第三章 小结………………………………………………………………………10
参考文献 …………………………………………………………………………11
致谢…………………………………………………………………………………14
第一章 绪论
随着网络信息时代的到来,例如iphone、ipad、iwatch、智能手环等一系列智能移动设备已经极大地改变了人们的日常生活及学习。而这些移动设备上的显示屏和触摸屏无一例外的都需要透明导电薄膜,因此最近几年,透明电极的市场需求不断增长。如何制造具有高导电性能以及高透光性的透明电极也就显得尤为重要。
目前被广泛应用于移动设备的是金属氧化物透明电极,这些电极最常用的材料是掺杂的金属氧化物(主要是氧化铟锡ITO)然而,金属氧化物存在许多缺点,例如在真空条件下需要长时间的处理。此外,金属氧化物的脆性使得它们不适合用于柔性或可弯曲的电子器件。因此寻找一种成本低廉且优异的替代材料就显得尤为重要,而银纳米线电极被认为是替代ITO的主要候选材料。
本章将先简单介绍透明导电薄膜,然后着重介绍AgNW的结构、性能以及研究AgNW透明导电薄膜的意义。
1.1透明导电薄膜简介
透明导电薄膜是具备导电性的同时在可见光范围内具有高透明率的薄膜,目前工业上用于制作透明电极的主要材料是铟锡氧化物(简称ITO)。ITO不仅价格昂贵,而且需要在真空条件下长时间处理。并且作为金属材料,它还具备一定的脆性和较差的柔韧性,这一系列的缺点使得其不适合于柔性或可弯曲的透明电极的制作。因此这些年,人们在开发柔性衬底上做出了巨大的努力。PET、PI等轻质量、可弯曲、能够卷对卷生产的柔性衬底出现在了人们的视野中。然而这些衬底在高温处理时容易受张力而变形,并且其表面较为粗糙。
传统的透明电极制造一直依赖于ITO,然而ITO自身存在很多问题。随着科技的发展,越来越多的研究机构开始致力于开发新型的透明导电薄膜材料,而纳米技术的发展为此带来了希望。金属纳米线、Graphene,碳纳米管以及导电聚合物等一系列新型材料如雨后春笋般冒了出来。
1.1.1金属纳米线
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