Эффективный метод обработки одного из ключевых материалов современной электроники – легированного оловом оксида индия (ITO) – предложили ученые Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" в составе международного коллектива. По словам авторов, новая технология позволит более эффективно и экономно расходовать ограниченные запасы дорогостоящего индия. Данные опубликованы в журнале Materials Letters(внешняя ссылка).
Прозрачными электродами называют группу востребованных в современной технике материалов, одновременно обладающих и хорошей электропроводностью, и прозрачностью. Чаще всего такими свойствами обладают оксиды металлов.
Легированный оловом оксид индия (ITO), относящийся к этой группе, является, по словам ученых НИЯУ МИФИ, одним из ключевых материалов современной электронной промышленности. Сегодня без него не обходится практически ни один компьютер, смартфон или телевизор, кроме того, он крайне востребован в фотовольтаике – при изготовлении солнечных панелей.
Как объяснили ученые, для применения в электронных устройствах ITO зачастую необходимо подвергнуть сложной термообработке при 400ºC в кислородной или азотной атмосфере, что приводит к ухудшению структурных, оптических и электрических свойств материала. Новый способ обработки ITO, предложенный учеными НИЯУ МИФИ, позволяет полностью избежать этого.
"Обработка традиционным методом приводит к уменьшению подвижности электронов более, чем в два раза, также вдвое возрастает электрическое сопротивление материала. Это серьезное падение характеристик, ухудшающее функциональные возможности этого ценного материала и, соответственно, итогового прибора. Мы выяснили, что термообработка в атмосфере углекислого газа при 400ºC практически не вызывает деградации свойств ITO", – рассказал доцент кафедры физических проблем материаловедения НИЯУ МИФИ Смагул Каражанов.
Потребность в использовании индия, по словам ученых, возрастает, однако запасы его сильно ограничены, а стоимость очень высока. Полученные специалистами НИЯУ МИФИ результаты помогут выработать более экономную и эффективную стратегию применения ITO современной промышленностью.
Исследование проводилось совместно со специалистами Университета Мадурай Камарадж (Индия) и Университета Осло (Норвегия). В дальнейшем ученые планируют детально исследовать физико-химический механизм термообработки ITO в углекислом газе, а также разработать ряд электронных элементов на основе новой методики.
