- 근적외선 대역에서 기존 ITO 바카라 꽁 머니의 투과율이 17 배 달성 (파장 : 1550 nm)
- 세계 최고 전자 이동성 133 cm2/V 실현
- 유연한 투명 전도성 바카라 꽁 머니으로 만들어졌으며 적외선 감시 카메라 및 차량 내 카메라에 사용할 수 있습니다
개발 된 투명 전도성 바카라 꽁 머니 (왼쪽)과 일반적인 투명 전도성 바카라 꽁 머니 (오른쪽)의 광 투과 및 전자 이동성
전국 선진 산업 과학 기술 연구소 (이하 "AIST"), Nomoto Junichi 및 Yamaguchi Iwao, 수석 수석 연구원 인 Recommanufacturing Research Group은 세계에서 최고입니다전자 이동성를 특징으로하는 가시적에서 근적외선 밴드에 이르기까지 매우 투명한 유연한 바카라 꽁 머니을 개발했습니다
이 투명 전도성 바카라 꽁 머니은 내열성이 낮은 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 (PET) 수지 기판에 형성된 산화 인듐 (IN)으로 만들어집니다2O3) 박막 미량의 수소가 첨가 된 비정질 박막은 높은 전자 이동성을 달성하기 위해 결정화 될 수 있습니다 그러나, 약 150-200 ° C에서 열처리가 필요하기 때문에, 열에 민감한 수지 기판에서 결정화 할 수 없었습니다 그래서 UV 광선엑시머 레이저기판의 열 손상을 방지하기 위해 조명 기술을 사용합니다투명 전도성 바카라 꽁 머니층을 성공적으로 결정화했습니다 이것은 기존의 재료 인 유연한 주석 첨가를 허용합니다2O3(일반적으로 ITO로 알려진) 약 20cm의 투명 전도성 바카라 꽁 머니2세계 최고가 높은 전자 이동성/vs 133 cm2/vs는 PET 수지 기질에서 실현되었습니다 또한,이 높은 전자 이동성은 낮은 전자 밀도에서도 높은 전도도를 제공하여, 가시적 이외의 넓은 파장 밴드에서 높은 투명성을 허용합니다 이러한 특성은 투명한 히터에 적용될 수 있으며 가시성이 뛰어나고 중대한 특성을 가진 감시 카메라 및 차량 내 카메라에 적용 할 수 있습니다 또한 발전에 근적외선을 사용하는 유연한 차세대 태양 전지의 전환 효율을 향상시키는 데 도움이됩니다
이 결과는 2022 년 12 월 7 일부터 9 일까지 Makuhari Messe (Chiba City, Chiba Prefture)에서 개최 된 고성능 재료 주간 부스 (36-13)에서 전시 될 것입니다
최근 몇 년 동안 많은 센서가 자동차와 도로에 설치되었으며 기능 향상을 위해 요구되었습니다 예를 들어, 자동차 및 감시 카메라에는 낮, 밤 또는 날씨에 관계없이 탁월한 가시성이 필요합니다 따라서 눈 축적을 방지하고 안개를 방지하기 위해 투명한 히터가 필요합니다 또한, 높은 정확도로 위치와 모양을 감지 할 수있는 근적외선 조명을 사용하는 센서도 도입되고 있으며, 종래의 재료로 얻을 수없는 근적외선 파장 밴드에서 높은 광 전달 및 전도성을 달성 할 수있는 재료를 개발하려는 욕구가 있습니다
AIST는 고급 IoT를 지원하는 센서 관련 장치 및 주변 기술을 개발했습니다 이 기술의 기초로서, 우리는 고성능 유연한 장치를 개발하기 위해 노력하고 있습니다 이번에는, 우리는 근적외선 밴드에서 가시적 인 탁월한 광 전도도 및 고도도를 달성 할 수있는 고 이동성 투명 전도성 산화 산화물 박막에 초점을 맞추고, 결정 형성을 감소시키고 입자 크기를 제어하는 데 작용했으며, 이는 근처에 닿는 센서 및 투명 전극 재료를위한 중요한 히터 재료의 개발에서 중요한 문제였으며 생물학적 센서 및 experabible exctreation rectrode를위한 중요한 문제였다
이 연구 및 개발의 일부는 공익 단체 재단 인 Amada Foundation의 격려 연구 보조금과 과학 보조금 홍보를위한 일본의 기본 연구 연구 보조금 (c)에 의해 지원되었습니다
이번에는 AIST는 수지 (H) 및 세륨 (CE)의 양이 수지 기판 상에 공동 채취되는 비정질 인디움 산화물 (IN2O3: ce, h)의 투명 전도성 바카라 꽁 머니을 결정화하는 기술을 개발했습니다 기존의 ICO : H는 바카라 꽁 머니 형성 동안 결정화를 억제하기 위해 소량의 수증기를 도입 한 다음, 150-200 ℃에서 열처리하여 결정화하여 전자 이동성 특성을 초래함으로써 소량의 수증기를 도입함으로써 비정질 전구체 박막이다 그러나 가열 조건은 수지 기판의 변형 및 변색과 같은 내열성에 문제를 일으킬 수 있습니다 위의 문제를 해결하기 위해, 우리는 열처리 대신 자외선 엑시머 레이저 조사를 사용하여 광 암성 성장 기술을 사용하고, 전구체 박막 및 레이저 조사 조건의 형성 조건을 큰 입자 크기로 성장시키고, 기질 층에 대한 투명 전도성 바카라 꽁 머니 층으로부터의 열 전달과 2 개의 열 균열 사이의 열 전달을 사용하여 미세한 균열을 줄였다
그림 1은 ICO : H 바카라 꽁 머니을 제조하는 데 사용되는 광 암성 성장 기술과 레이저 조사 전후 ICO : H 층의 결정도 변화를 보여줍니다 조사 전 전구체 박막은 비정질 성질로 인해 비 특이성 표면 구조를 가지지 만, 레이저로 조사 된 바카라 꽁 머니의 전체 표면은 직경이 약 2 µm 인 결정으로 덮여있는 것으로 관찰되었다 또한, 결정화 후 외관은 애완 동물에서 흐림과 같은 손상이 발생하지 않았 음을 확인했다
그림 1 ICO를 제조하는 데 사용되는 광 결정 성장 기술의 개략도 : H 바카라 꽁 머니, ICO의 결정도 평가, 레이저 조사 전후의 HOP : h 바카라 꽁 머니 후 h 바카라 꽁 머니
표 1 투명 전도성 바카라 꽁 머니의 전기적 특성
표 1은 Laser 조사에 의해 결정화 된 ICO : H 바카라 꽁 머니의 전기적 특성을 보여준다 이번에는 레이저 조사에 의해 결정화 된 ICO : H 바카라 꽁 머니은 세계에서 가장 높으며, 전자 이동성이 133cm이며, 이는 상업적으로 이용 가능한 유연한 ITO 바카라 꽁 머니의 전자 이동성보다 약 6 배 더 높습니다 (저항성 생성물)2/vs가 확인되었습니다 또한, 전자 밀도는 상업적으로 이용 가능한 ITO 바카라 꽁 머니과 비교하여 1/4이지만, 높은 전자 이동성으로 인해 저항력이 더욱 개선되었다
그림 2 투명 전도성 바카라 꽁 머니의 전송 스펙트럼
그림 2는 개발 된 ICO : H 바카라 꽁 머니의 전송 스펙트럼을 보여줍니다 상업적으로 이용 가능한 ITO 바카라 꽁 머니과 비교하여, ICO : H 바카라 꽁 머니은 적외선 광선을 반영하는 밀도의 밀도가 낮으며, 특히 1000 nm 이상의 긴 파장 밴드에서 높은 광 투과율을 갖는 것으로 확인되었다 매우 민감하고 장거리 차세대를 인식 할 수 있습니다LIDAR1550 nm의 파장을 가진 레이저 라이트를 고려하고 있으며, 이는 약 900 nm의 기존 파장보다 길며,이 투명 전도성 바카라 꽁 머니은 이러한 센서의 투명 히터에 적합한 것으로 간주됩니다
그림 3 근적외선 카메라를 사용한 가시성 평가
그림 3은 개발 된 ICO : H 바카라 꽁 머니 및 상업적으로 이용 가능한 ITO 바카라 꽁 머니이 950-1700 nm의 파장에 민감성을 갖는 Indium gallium arsenide (Ingaas) 검출기를 사용하여 거의 두 가외의 카메라로 사진을 찍는 방법을 보여줍니다 도 2에 도시 된 전송 스펙트럼에서 예상되는 바와 같이, ICO : H 바카라 꽁 머니은 높은 광 투과율을 가지므로 바카라 꽁 머니을 통해 뒷면의 문자를 명확하게 인식 할 수있다 반면에, 상업적으로 이용 가능한 ITO 바카라 꽁 머니의 경우, 근적외선 광 투과율은 낮으며, 근적외선 카메라 이미지에서는 가시성이 크게 감소된다는 것이 분명하다
그림 4 포토 디오드를 사용한 근적외선 광 신호 평가
그림 4는 1550 nm의 파장을 갖는 광 방출 다이오드로부터의 빛이 포토 디오드를 사용하여 샘플을 통해 수신 될 때 전압 신호의 평가 결과를 보여준다 광 방출 다이오드로부터의 빛이 직접 수신 될 때 82 mV와 비교하여, 전압 신호는 상업적으로 이용 가능한 ITO 바카라 꽁 머니을 통해 52mV에서 37% 감쇠되어 상당한 신호 손실을 나타낸다 반면, 개발 된 ICO : H 바카라 꽁 머니을 통한 전압 신호는 77mV였으며 신호 손실은 6%에 불과합니다 따라서이 바카라 꽁 머니을 사용하면 더 많은 거리에서 약한 신호를받을 수 있습니다
*이 보도 자료의 그림 1은 원래 논문입니다 "130cm 이상2/vs 유연성 투명 전도성의 홀 이동성2O3Excimer-Laser Solid-Phase 결정화에 의한 바카라 꽁 머니 "은 그림의 인용 및 변경으로 사용됩니다
기존의 재료보다 높은 광 전달 및 전도도를 가진 유연한 바카라 꽁 머니을 개발함으로써 투명한 히터, 센서, 유연한 태양 전지 등의 기능을 향상시킬 수 있습니다 이는 자동차 산업 및 IoT 센서의 고성능 구성 요소가 치열한 국제 경쟁에있는 제품 개발에 기여할 것입니다 우리는 개발 된 ICO : H 바카라 꽁 머니을 사용하여 투명한 히터와 유연한 태양 전지를 제조하고 추운 지역의 가혹한 환경에서 실제 장치에서 시연 테스트를 수행하고 사회적 구현을 구현할 것입니다
AIST의 재 제조 연구 그룹은 반도체 진공 프로세스 기술, 솔루션 프로세스 기술 및 광 조사 기술과 같은 기술을 결합하여 고성능 유연한 장치를 개발하고 개발 된 기술을 회사에 연결하기 위해 샘플 제공 및 공동 연구를 통해 사회를 구현하기 위해 노력할 것입니다
게시 된 잡지 :NPG 아시아 재료
종이 제목 : 130cm 이상2/vs 유연성 투명 전도성의 홀 이동성2O3Excimer-Laser Solid-Phase 결정화에 의한 바카라 꽁 머니
저자 : Junichi Nomoto, Takashi Koida, Iwao Yamaguchi, Hisao Makino, Yuuki Kitanaka, Tomohiko Nakajima 및 Tetsuo Tsuchiya