石墨烯做透明導(dǎo)電膜或?qū)⒊蔀镮TO材料的理想替代品

隨著電子屏幕的不斷發(fā)展升級(jí)，屏幕對(duì)導(dǎo)電性、透明性兩個(gè)特性要求越來(lái)越苛刻。目前，以ITO為主要材料的透明導(dǎo)電膜基本能夠滿足現(xiàn)在所需，但I(xiàn)TO材料在導(dǎo)電、透明兩方面，存在相互制約性，這一點(diǎn)或許為日后透明導(dǎo)電膜的發(fā)展起到阻礙作用。
日前，石墨烯的研究長(zhǎng)足進(jìn)步，而石墨烯的特性同時(shí)也引起來(lái)材料學(xué)應(yīng)用的熱議，那就是以石墨烯作為ITO材料的替代品，或許將完全解決材料的導(dǎo)電性和透明的同時(shí)需求。 ITO導(dǎo)電膜之所以被接受，是因?yàn)槠潆娮杪士蛇_(dá)10-4Ω·cm，導(dǎo)電性非常優(yōu)秀；同時(shí)，ITO導(dǎo)電膜的可見(jiàn)光透光率高，可達(dá)85%以上，將這兩個(gè)性質(zhì)接合在一起，使得ITO薄膜成為目前綜合性能最優(yōu)異的透明導(dǎo)電材料之一。ITO以磁控濺鍍工藝為主，即用高能粒子轟擊靶材，使靶材中的原子濺射出來(lái)，沉積在基底表面形成薄膜的方法。但是，通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，ITO的導(dǎo)電性和透明性并不是同步增長(zhǎng)，而存在著此消彼長(zhǎng)的關(guān)系，透光度越高往往導(dǎo)電性就比較差，反之亦然。所以目前只能將兩個(gè)特性的中間點(diǎn)作為現(xiàn)行的透明導(dǎo)電膜主要材料。
雖然ITO在性能方面有一定的短板，但是還是可以滿足目前科技的需要，但是從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，或許石墨烯將能夠有效的彌補(bǔ)ITO材料的缺陷，成為繼ITO材料之后，新一代的透明導(dǎo)電材料。
石墨烯是一種由碳原子以sp2雜化軌道組成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一個(gè)碳原子厚度的二維材料。2004年，英國(guó)曼徹斯特大學(xué)物理學(xué)家用簡(jiǎn)單的機(jī)械剝離法成功地分離出石墨烯，石墨烯的特性如下： 石墨烯的特性石墨烯是人類已知強(qiáng)度最高的物質(zhì)石墨烯是世界上導(dǎo)電性最好的材料石墨烯是世界上導(dǎo)熱性最好的材料石墨烯是世界上最薄最輕的材料經(jīng)研究，石墨烯電子的運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了光速的1/300，這一驚人的速度，也奠定了石墨烯在芯片材料上替代硅的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。由于超速的點(diǎn)子運(yùn)動(dòng)，使得石墨烯即使達(dá)到很薄的厚度是，其導(dǎo)電性能仍然非常的優(yōu)秀，這一特性更好完美的實(shí)現(xiàn)了透明、導(dǎo)電性的需求。