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科学家研发透明导电新材料 或将降低平板显示制造成本

发布时间：2016/1/5 0:08:13

    科学家试图利用锶钒酸盐(SrVO3)与钙钒酸盐(CaVO3)等相关金属(correlatedmetal)，取代目前常用于荧幕制作的氧化铟锡(ITO)。由于这类相关金属具有透明性及导电性，且地壳资源蕴藏量也较氧化铟锡丰富，若能实际应用在生产过程，将有助减少触控面板与太阳能电池的成本。

   据KurzweilAI网站报导，尽管存储器芯片和处理器的成本不断下滑，但每年*新智能型手机、平板电脑的价格却不降反升，原因便在于过去10年铟的价格不断上涨，而目前市场上的显示器中，有90%以上都是使用氧化铟锡作为制造材料。手机、平板的荧幕成本，有时可占总生产成本的近40%之多。

   多年来不断有厂商试图寻找氧化铟锡的替代品，但在此之前，没有一种材料在透明度、导电性、制造难易度的综合表现上，可与氧化铟锡匹敌。

   为了寻找更适合的材料，宾州州立大学(PennStateUniversity)的材料科学家已成功利用锶钒酸盐和钙钒酸盐，制造出10纳米厚的薄膜。

   由于锶钒酸盐和钙钒酸盐负荷电子间的静电作用较动能更大，电子便可透过相关效应(correlationeffect)彼此感应，呈现出液体般的流动方式。

   不同于铜、金、铝、银等传统金属的电子是以气体的方式流动，相关金属透过电子的液态流动，保有了金属的高导电性，同时也因电子有效质量的改变，拥有一般金属所没有的光透性。

   目前铟的价格每公斤约高达750美元，相较之下，锶钒酸盐和钙钒酸所使用的元素在地壳中拥有较丰富的蕴藏量。钒每公斤的价格约为25美元，不到铟的5%，而锶的价格又比钒更低。

   参与研究的RomanEngel-Herbert表示，锶钒酸盐非常有机会取代氧化铟锡，成为未来的荧幕制造常用的材料。目前需要解决的问题，便在于如何将相关金属应用在大规模的制造过程。

   除了显示器外，研究团队未来还打算将这项材料技术与有机钙钛矿太阳能电池结合。有机钙钛矿效能虽比目前的矽太阳能电池更高，但仍缺乏低价的透明导体配合。同属于钙钛矿的锶钒酸盐，便是相当适合的候选者。