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高品质的透明导电氧化物薄膜

技术#20170385

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图库
Barium StannateTCO Thin Films
类别
研究人员
巴拉特惹博士
副教授,化学工程与材料科学
外部链接 (www.cems.umn.edu)
由...管理
拉里micek
技术授权官 612-624-9568
专利保护

申请临时专利申请
出版物
宽禁带锡酸盐膜用室温电导率超过104秒-1
自然通讯, 8,文章编号:15167(2017)
文件和附件
[JPG]
非保密概要 [PDF]

可比的电导率ITO

用于合成镧(La)掺杂的钡锡氧化物(BSO)生长的方法显示出高的室温导电性和流动性。的合成方法,所谓自由基系混合化学束的方法,使用锡的化学前体在混合分子束外延方法的固体锡源的替代物。方法产生高度透明的,高度可再现的和可扩展的商业上的透明导电氧化物(TCO)的薄膜。这些透明导电膜的室温电导率相当于在铟掺杂的氧化锡(ITO)的最佳报告的值,行业标准的TCO。

博士。巴拉特惹和他的研究团队,已被确认为2018年签订TechConnect创新获奖者为他们的技术,“透明导电氧化膜 - 氧化铟锡的替代方案。”

高度透明的,高度可再现的,可扩展的商业

(:BSO LA)用于替换ITO面临一些挑战,这种新方法克服了在使用La掺杂BSO以前的尝试:

  • 较高的重复性。常规的分子束外延生长方法提供了相同的生长条件不一致的电子性质。另外,可再现的方法(如高氧压溅射)从低劣电子性质受到影响。这种新方法既高度重复性和可扩展的商业化。
  • 增加锡(Sn)的反应性。元素SN具有低氧化电位,并且在低SN反应性可以通过使用代替的SnO2固体SN作为源的解决,这是不可再现的,并且产生与表面形态差和电子运输性能的薄膜。通过使用六甲基二锡代替作为锡源,新方法增加SN反应性和产生锡自由基与+4氧化态。
  • 铟更换。透明电子目前使用ITO,但每年铟变得越来越丰富,预计将在未来几十年里冒了出来。以减轻费用和铟的最终短缺,钡锡已经出台。然而,同时表现出有前途的室温的电子特性,BSO导率比ITO低得多。在这种技术的合成方法实现更好的性能,使得LA:BSO一个可行的替代ITO。

好处和特点:

  • 可行的替代ITO
  • 在高温下非常稳定的(〜800℃ 在空气中,〜600℃在真空中c)中
  • Superior conductivity >104 小号厘米-1 (可比 最好报ITO值)
  • 高的室温迁移率(可达 120厘米2 V-1 s-1)
  • 每平方优良的薄膜电阻(2-5欧姆 对于120nm厚的膜)
  • 高重复性
  • 高度可扩展的过程
  • 高度透明的/低雾度的膜
  • 改善的结构质量

应用:

  • ITO替代材料(即,用于触摸屏,液晶显示器,导电窗口加热器,平视显示器,等离子体显示器,飞机挡风玻璃,有机LED,太阳能电池板)
  • 透明导电膜
  • 半导体
  • 电子产品

发展阶段

概念验证。未来的工作将集中于使用市售的沉积工艺这些透明导电膜。

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