石墨烯/ITO复合导电电极:提高透光率和电导率

​内容简介 

铟锡氧化物(ITO)具有高电导率、高化学稳定性、光学透明性好以及与基体结合力强等特性,被广泛用作透明导电电极材料。ITO与石墨烯的复合能进一步提高电导率、载流电荷迁移及表面载流子密度等电学特性,同时还能保持优异的化学稳定性,是近年来的研究热点。ITO与石墨烯复合的难点在于:如何将ITO纳米粒子均匀沉积在石墨烯表面,并且最大程度地保持ITO和石墨烯层的结构完整性。

韩国国立顺天大学Ji-Myon Lee等人开发了一种简便环保的液相化学沉积+后续真空退火的方法:首先,以廉价的In(NO3)3H2O和SnCl4为原料制备了不含有机物的ITO分散液,然后,在石墨烯表面均匀沉积一层10wt% ITO纳米颗粒。所制备ITO-石墨烯复合材料具有优异的可重复的可见光透光率(85%),相对CVD制备的石墨烯,电导率提高28.2%。

文章发表于Nano-Micro Letters期刊2018年第10卷第1期,详情请阅读全文,可免费获取。本文也在微信(nanomicroletters)、微博(纳微快报NML)、科学网博客、Facebook、Twitter等期刊新媒体推出,请大家多关注和阅读。早期的微信推文请关注网站(http://nmsci.cn)。

文章题目Synthesis and Characterization of Graphene/ITO Nanoparticle Hybrid Transparent Conducting Electrode

关键词:石墨烯,ITO纳米粒子,化学沉积,晶体,拉曼光谱

引用信息:Bastian Waduge Naveen Harindu Hemasiri . Jae-Kwan Kim . Ji-Myon Lee , Nano-Micro Lett. (2018) 10: 18.

https://doi.org/10.1007/s40820-017-0174-0

图文导读

图1:a)CVD石墨烯生长过程示意图,b)ITO纳米粒子/石墨烯杂化材料的合成工艺流程,c)SiO2/Si衬底上石墨烯的光学显微图像,d)SiO2/Si基底上的CVD石墨烯的拉曼光谱和洛伦兹拟合曲线。
图2:a)铜片上CVD石墨烯的FE-SEM图, b)在铜上沉积ITO纳米颗粒且在空气干燥后的石墨烯FE-SEM图,c)退火前ITO纳米粒子在SiO2/ Si衬底上沉积石墨烯的FE-SEM图,d)真空下450℃退火1小时后,ITO纳米粒子在SiO2/ Si衬底上沉积石墨烯的FE-SEM图,e)在SiO2/ Si衬底上, ITO纳米粒子修饰的石墨烯的光学显微图像。
图3:a)真空下450℃退火1小时后,ITO纳米粒子沉积的石墨烯的XRD图和洛伦兹拟合曲线, b) 真空下450℃退火1小时后沉积在石墨烯上的ITO纳米颗粒的EDX光谱图4:真空下450℃退火1小时后沉积在石墨烯上的ITO纳米粒子的光电子能谱:a)宽扫描光谱,b) In3d的窄扫描光谱,c)Sn3d的窄扫描光谱,d)  C1 s的窄扫描光谱。图5:真空下450℃退火1小时后,转移到SiO2 /Si上的CVD石墨烯和ITO纳米颗粒修饰石墨烯的拉曼光谱,放大的洛伦兹拟合图:b) G峰,c)2D 峰,d)D峰,e)不同情况下的石墨烯e ID/IG与 I2D/IG的比率。

图6:a)石墨烯和ITO纳米颗粒沉积石墨烯的电压-电流(V – I)特性(插入图像显示了所制备样品的示意图),b)石墨烯和ITO纳米颗粒沉积的石墨烯的紫外-可见光谱,c)电阻和透光率随光密度的变化图。

通讯作者简介


工作经历:

2014.5.1-至今  SunchonNational University  教授

2009.5.1-2014.4.30  Sunchon National University  副教授

2007.8.15-2008.8.14  Rensselaer Polytechnic Institute  USA  访问学者

2005.1.12-2005.2.11 National Institute of Advanced IndustrialScience and Technology  Japan  访问学者

2005.6.20-2005.7.23  National Institute of Advanced Industrial Scienceand Technology  Japan  访问学者

2004.2.23-2009.4.30  Assistant Professor in Sunchon National University  助理教授

2002.1.1-2004.2.23  Electronics and Telecommunications Research Institute  高级研究人员

教育经历:

1998-2002  材料科学与工程  GIST  Gwangju KOREA

1996-1998  材料科学与工程  GIST  Gwangju KOREA

1989-1996  冶金工程  Sungkyunkwan  University Srwon  KOREA

主要研究领域

  • 光学器件的制备及表征,如LED 、LDs
  • 半导体等离子体刻蚀
  • 等离子损伤的表征和恢复
  • DBR/DFB激光二极管的制备及表征
  • 宽范围可调谐SG-DBR激光器
  • 半导体纳米结构的制备及表征,如光子晶体
  • 半导体表面改性
  • 半导体的光学性质

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期刊简介

Nano-Micro Letters 是上海交通大学主办的英文学术期刊,主要报道纳米/微米尺度相关的最新高水平科研成果与评论文章及快讯,在 Springer 平台开放获取(open-access)出版。已被 SCI、Ei、SCOPUS、DOAJ、知网、万方等数据库收录,影响因子4.849。JCR学科分区在材料学科和物理学科均居Q1区。近年来,该刊入选“中国科技期刊国际影响力提升计划”和“上海市高水平高校学术期刊支持计划”项目资助,多次获得“中国最具国际影响力学术期刊”、 “高校百佳科技期刊奖”、“上海市高校精品期刊奖”、“优秀期刊网站奖”等荣誉。

期刊执行严格的同行评议,提供英文润色、图片精修、封面图片设计等服务。出版周期1-2个月 左右,高水平论文可加快出版。欢迎关注和投稿。

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