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柔性便携式电子产品日益普及,已形成前景巨大的产业链,并吸引工业界和学术界广泛关注。但是性能优异的柔性光电功能材料及柔性导电电极材料的研究远远滞后于产业化需求,研发新型高性能光电功能材料及新型柔性透明电极材料迫在眉睫。本论文以新型高密度硅纳米阵列及柔性透明银纳米线电极材料的研究为突破口,旨在为柔性便携式电子产品设计奠定材料基础。论文取得的主要结果如下: 一、提出以单层聚苯乙烯微球阵列为模板制备高面密度硅纳米线阵列的方法。通过使用单层聚苯乙烯微球作为第一模板,经等离子体刻蚀及退火处理得到Fe2O3模板,用金属辅助化学刻蚀法制备出有序的硅纳米线阵列,对于2000纳米和500纳米的聚苯乙烯模板球,所制备的硅纳米面密度从2.8×107/cm2增加至4.6×108/cm2,通过调整相关参数后,我们成功制备出面密度两倍于聚苯乙烯球阵列面密度的硅纳米线阵列(9.2×108/cm2)。 二、提出以双层聚苯乙烯微球阵列为模板制备高面密度硅纳米线阵列的方法。通过使用双层聚苯乙烯微球为模板,并调节聚苯乙烯微球模板等离子刻蚀的时间以及所用硝酸铁(Fe(NO3)3)溶液的溶度等实验参数,成功制备出高面密度(三倍于聚苯乙烯球阵列面密度)的硅纳米线阵列(1.38×109/cm2)。研究结果表明随着硅纳米线阵列面密度的增加,可见光反射率显著降低(低于3%),陷光效果显著增强(可见光吸收率高于90%)。 三、获得性能稳定的柔性银纳米线透明导电薄膜制备技术。我们使用盐辅助多元醇溶液生长法得到的银纳米线,其线长一般在5-10微米之间。通过在不同透明柔性的基材上,包括聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯以及聚二甲基硅氧烷,涂覆高长径比的银纳米线,实现了多种衬底上的柔性透明导电薄膜的制备,这些薄膜电极的光电性质的测试结果显示在透过率保持90%以上的情况下,方块电阻可以达到10Ω/sq以下。在对导电薄膜稳定性研究的过程中,包括胶带黏附处理,高温高湿老化处理,热氧化处理,我们发现银纳米线导电薄膜具有非常好的稳定性,测试前后方块电阻变化均低于10%。