L'oxyde d'indium-étain (ITO) est devenu un matériau standard dans les diodes électroluminescentes, écrans plasma à écran plat, encre électronique et autres applications en raison de ses hautes performances, résistance à l'humidité, et la capacité d'être finement gravé. Mais l'indium est aussi rare et cher, et il nécessite un processus de dépôt coûteux pour fabriquer des dispositifs opto-électroniques et en fait une électrode fragile. Le remplacement de l'indium comme matériau par défaut dans les électrodes transparentes est une priorité élevée pour l'industrie électronique.

Maintenant, dans un article paru dans Matériaux APL , une nouvelle revue en libre accès produite par AIP Publishing, les chercheurs rapportent avoir créé un solide, transparent, et une électrode sans indium en argent (Ag) et en dioxyde de titane (TiO2) qui pourrait remplacer les électrodes à base d'indium dans certaines applications.

"L'argent et le titane sont beaucoup plus abondants que l'indium dans la croûte terrestre, et nous prévoyons donc que les appareils électroniques à base d'argent et de dioxyde de titane seraient un système de matériaux plus durable et seraient fabriqués à faible coût, " a déclaré T.L. Alford, un professeur de science et d'ingénierie des matériaux à l'Arizona State University qui a dirigé la recherche.

Le film multicouche d'électrode composite TiO2/Ag/TiO2 que les chercheurs ont étudié a été bien caractérisé dans la littérature, mais l'équipe a optimisé à la fois l'épaisseur de la couche d'argent et le processus de fabrication afin que le film multicouche ait une faible résistance de feuille et une transmittance optique élevée, les deux propriétés nécessaires à la haute performance.

Les chercheurs ont créé des films avec une résistance en feuille aussi faible qu'un sixième de celle obtenue par les études précédentes, tout en maintenant une transmission optique d'environ 90 pour cent. Avec le choix d'un substrat sous-jacent en polyéthylène naphtalate (PEN) - un polymère robuste utilisé dans une variété d'applications allant de l'embouteillage de boissons gazeuses à la fabrication d'électronique flexible - les chercheurs ont ajouté une durabilité supplémentaire.

En raison d'un processus de fabrication moins coûteux et de la grande disponibilité du dioxyde de titane, argent et PEN, le nouveau film mince TiO2/Ag/TiO2 pourrait un jour contribuer à rendre les appareils tels que les écrans électroniques et les cellules solaires plus abordables en remplaçant les électrodes à base d'indium plus chères.