Monipuolisempaa läpinäkyvyyttä

Läpinäkyviä johdemateriaaleja tarvitaan aurinkokennoissa, valoilmaisimissa ja erilaisissa elektroniikkalaitteissa. Erityisen tärkeitä olisivat uudet materiaalit, jotka johtavat sähköä käyttämällä elektronien jättämiä aukkoja.

Pacific Northwest National Laboratoryn (PNNL) tutkijat ovat muokanneet optisesti läpinäkyvää eristävää oksidia, korvaten jopa 25 prosenttia isäntämateriaalin lantaanin ioneista strontiumioneilla.

Näin he ovat saaneet aikaan p-tyypin kalvon (Sr_xLa_1-xCrO₃, (x jopa 0.25)), joka johtaa sähköä paremmin kuin modifioimaton oksidi ja säilyttää vielä paljon läpinäkyvyyttä näkyvälle valolle.

Korean yliopiston ja Samsungin Advanced Institute of Technologyn tutkijat ovat kehittäneet edeltäjiään nopeamman ohutkalvotransistorin. Läpinäkyviä ohutkalvotransistoreita käytetään LCD-näytöissä ja tämä on tärkeä askel niiden nopeuttamiseksi.

Suuri osa ohutkalvojen tutkimuksesta, joka liittyy sinkkioksidin materiaaleihin, on keskittynyt metallikationien lisäykseen, kuten indiumia galliumilla, hafniumia, zirkoniumia ja lantanidia. Kun näitä käytetään kaupallisissa puolijohteissa, ne mahdollistavat liikkuvuusarvoja 5 - 20 cm²/volttisekunti.

Nyt tutkijat valmistivat transistorin sinkki-oxynitridestä (ZnON), jonka he sitten plasmakäsittelivät argonkaasulla. Sen seurauksena kanavaliikkuvuudeksi saatiin jopa 138 cm²/vs, mikä on kertaluokkaa suurempi kuin ryhmän aiemmassa indium-gallium-sinkki-oksidi kalvossa.

Yalen teknisen yliopiston tutkijat ovat puolestaan saavuttaneet yhden askeleen läpinäkyvän akun toteuttamiseksi. He ovat kehittäneet tekniikan valmistaa läpinäkyviä elektrodeja litium-ioni-akuille.

Tekniikalla, jota kutsutaan spin-spray kerros-kerrokselta (SSLbL) koostamiseksi, tutkijat ovat luoneet ultraohuita ja läpinäkyviä kalvoja yksiseinämisistä hiilinanoputkista (SWNT) ja vanadiini-pentoksidisista (V2O5) nanolangoista palvelemaan akkua anodina ja katodina.

Saostuman hallinta on ollut ongelma kalvoissa, jotka sisältävät yksiulotteisia nanomateriaaleja. Kehittämällään menetelmällä tutkijat voivat nyt tuottaa elektrodeja nanotason tarkkuudella. Tutkijoiden mukaan ne varastoivat litiumioneja kohtuullisesti mutta seuraavaksi pitäisikin sitten kehittää läpinäkyvä elektrolyytti.