印刷電路革命性材料 來自液態金屬液面洪嘉宏 (2024-08-20 14:43:25)

科學家們開發了一種在室溫下，印刷金屬氧化物薄膜的突破性技術，創造出能夠承受極端溫度的、透明的、柔性的高導電電路。

編譯／高晟鈞

科學家們開發了一種在室溫下，印刷金屬氧化物薄膜的突破性技術，創造出能夠承受極端溫度的、透明的、柔性的高導電電路。

氧化物半導體材料是什麼

大多數金屬的氧化物都是絕緣的（如玻璃）。然而，有些具有導電且透明的金屬氧化物，便被稱為氧化物半導體材料，被廣泛用於觸控面板、冷光板、太陽能電池與液晶顯示器等電子產品。

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液態金屬列印的原理

傳統上，製造氧化物半導體材料使用昂貴、耗時長，且只能在高溫下運行的專用設備。對此，研究團隊開發了一種從液態金屬液面，直接分離出氧化物半導體材料的方法。

研究團隊透過在兩塊玻片中注入液態金屬，液態表面會形成一層金屬氧化物，就像是一顆包裹著液態金屬的水球一樣。當玻片在基材表面拖曳時，便會形成一條非常薄的固態氧化薄膜，你可以想像成蝸牛爬行時留下的痕跡一樣。

透明薄膜的驚人特性

這種印刷技術所製成的氧化薄膜，具有極高的導電性。作者Unyong表示，這可能是因為兩層薄膜中央的氧氣含量過低，使得材料金屬性更強並表現出導電能力。

隨著時間推移，更多的氧氣將進入薄膜中間，使得導電性下降。因此研究團隊試著在材料中添加金，令人驚訝地的是，金能完美融入薄膜中（金不易與氧化物結合），防止氧化物的導電性隨著時間推移而降低。

經測試，印刷的薄膜厚度約4奈米，可以在高達600^oc的高溫下保持導電性。而經由這種金屬氧化物製成的電路，可以在摺疊40,000次後依舊保持其完整性，並且可以在非常規的地方製造電子產品（如樹葉）。

目前，研究團隊保留這項技術的知識產權，並積極與商業公司進行合作。

資料來源:ScitechDaily

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