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美媒稱,明尼蘇達(dá)大學(xué)率領(lǐng)的一組研究人員發(fā)明了一種新型納米級薄膜材料,它具有同類材料中最高的導(dǎo)電性。這種新材料可以制成更小、更快和功率更強(qiáng)大的電子產(chǎn)品,以及更高效的太陽能電池。研究成果發(fā)表在5日出版的英國《自然·通訊》雜志上。據(jù)美國每日科學(xué)網(wǎng)站5月5日報道,研究人員說,這種新材料之所以如此特別是因為它擁有很高的導(dǎo)電性,可以幫助電子產(chǎn)品傳導(dǎo)更多的電流,使功率更加強(qiáng)大。但是,這種材料有著寬能帶隙,這意味著光可以輕易地穿過它從而使其看上去透明。在多數(shù)情況下,有著寬能帶隙的材料通常要么導(dǎo)電性低,要么透明度不佳。
明尼蘇達(dá)大學(xué)化學(xué)工程和材料學(xué)教授、該研究首席研究員巴拉特·賈蘭說:“高導(dǎo)電性和寬能帶隙使得這種材料成為制造光學(xué)透明導(dǎo)電薄膜的理想材料,可以在范圍廣泛的一系列電子設(shè)備上使用,其中包括大功率電子產(chǎn)品、電子顯示器、觸摸屏,甚至是太陽能電池。”
報道稱,目前,電子產(chǎn)品中的透明導(dǎo)體利用的大多是一種名為銦的化學(xué)元素。銦的價格過去幾年來大幅提高,導(dǎo)致目前的顯示器技術(shù)成本攀升。因此,人們一直在付出巨大努力尋找比以銦為基礎(chǔ)的透明導(dǎo)體更好的替代材料。
在這次研究中,研究人員發(fā)現(xiàn)了一個解決辦法。他們利用一種新的合成方法開發(fā)出了一種新型的透明導(dǎo)電薄膜,在這一過程中他們培養(yǎng)出了一種BaSnO3薄膜(將鋇、錫和氧氣混合,稱為錫酸鋇),不過是用錫的一種化學(xué)前體取代了錫。鋇和錫都比銦便宜的多,而且供應(yīng)充足。
明尼蘇達(dá)大學(xué)化學(xué)工程和材料學(xué)研究生、論文第一作者阿比納夫·普拉卡什說:“我們第一次使用這種錫化學(xué)前體,這種非常規(guī)方式的效果之好令我們非常吃驚。這是一次大冒險,但對于我們來說也是一次巨大的突破。”
賈蘭和普拉卡什表示,這種新方法使得他們可以創(chuàng)造出這種對于厚度、成分和缺陷密度有著前所未有控制度的材料,而且這一方法應(yīng)當(dāng)高度適用于許多其他成分難以氧化的材料系統(tǒng)。此外,這種新方法可以重復(fù)使用原料,還可以進(jìn)行擴(kuò)展升級。