Химики Томского государственного университета (ТГУ) нашли недорогое вещество для производства солнечных панелей и ЖК-дисплеев на замену оксидам индия и олова, узнал 21 мая корреспондент Сиб.фм из сообщения вуза.
«Специфика «невидимой» электроники заключается в нанесении оксидных материалов со свойствами полупроводников на прозрачные подложки: стекло, кварц, полимеры. В настоящее время уже существуют технологии использования этих веществ в электронной аппаратуре. К примеру, электрические проводники из оксидов индия и олова применяются при изготовлении сенсорных экранов, жидкокристаллических панелей, солнечных батарей. Но при наличии хороших электрофизических свойств у этих полупроводников есть недостатки — их высокая стоимость и большие трудозатраты при производстве», — говорится в сообщении ТГУ.
Химики университета установили, что оксид цинка может стать недорогой заменой оксидам индия и олова, которая может использоваться в солнечной энергетике, производстве жидкокристаллических дисплеев, ультрафиолетовых и лазерных излучателей.
«Плёнки оксида цинка обладают хорошей электрической проводимостью, при этом стоимость исходного вещества невысока. Оно легко наносится на прозрачные подложки, в том числе и гибкие», — сказала руководитель отдела «Новые материалы электротехнической и химической промышленности» ТГУ Светлана Кузнецова.
Единственный недостаток оксида цинка – он не очень хорошо светится, однако учёные занимаются подбором добавок, которые улучшат это свойство.
Сотрудники отдела «Новые материалы» начали работать с оксидом цинка несколько лет назад. Они нашли способ снизить температуру его синтеза с 1000 до 400 градусов Цельсия, а также уменьшить продолжительность синтеза до трёх часов. Теперь химики стремятся довести температуру до 200 градусов, а в идеале — до 100, что позволит снизить энергетические затраты.
Сейчас производство этого вещества очень трудоёмко — его разделяют на атомы и послойно наносят на прозрачную подложку. Химики предлагают иной метод: опустить подложку в раствор с предшественником оксида цинка и «отжечь» при 400 градусах.
Сфера применения излучателей на основе прозрачных полупроводников весьма широка: солнечная энергетика, экология, традиционная и эстетическая медицина и т.д., отметил заведующий кафедрой неорганической химии химического факультета ТГУ Владимир Козик.
По мнению учёных, оксидные системы начинают вытеснять кремниевые технологии, которые используются в производстве электроники. Они делают возможным появление таких вещей, как «электронная бумага», очки со встроенной системой GPS, автомобильные стёкла с возможностью выведения на них карты маршрута и другой «прозрачной» электроники.
Оксид цинка — естественный полупроводник. Представляет собой бесцветный кристаллический порошок. Широко применяется в стоматологии, при изготовлении зубных паст, в производстве искусственной кожи, стекла и керамики.
Из других недавних разработок ТГУ отметим рентген для определения состава нефти за несколько секунд и способ использования наночастиц диоксида церия для защиты кожи человека от солнечной радиации.
Подпишитесь на нас в Telegram
