[發明專利]一種基于龜裂模板法制備多孔金屬薄膜透明導電電極的方法

有效

• 申請號: 201310122824.1
• 申請日: 2013-04-10
• 公開（公告）號: CN103227240A
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發明（設計）人: 高進偉;韓兵;裴顆;王洋
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: H01L31/18
• 分類號: H01L31/18
• 代理公司: 廣州知友專利商標代理有限公司 44104
• 代理人: 宣國華

1.一種基于龜裂模板法制備多孔金屬薄膜透明導電電極的方法，其特征是：包括以下步驟：

(1)?合成龜裂液??以鈦酸四丁酯為原料，合成微晶化二氧化鈦溶膠，即得龜裂液；

(2)?制作龜裂模板??將龜裂液采用旋涂法或提拉法在襯底上均勻沉積一層龜裂薄膜，并控制溫度條件，使龜裂薄膜自然龜裂形成龜裂模板；

(3)?金屬薄膜沉積??采用磁控濺射方式在龜裂模板上沉積致密的金屬薄膜；

(4)?去除龜裂模板??將襯底上的龜裂模板去除，并清理表面，在襯底上形成多孔金屬薄膜透明導電電極。

2.根據權利要求1所述的基于龜裂模板法制備多孔金屬薄膜透明導電電極的方法，其特征是：步驟(1)中所述微晶化二氧化鈦溶膠通過下述方法制備獲得：以鈦酸四丁酯為原料，首先將鈦酸四丁酯溶于無水乙醇中形成溶液a₁，其次將無水乙醇、冰醋酸以及去離子水混勻形成溶液a₂，將溶液a₁和溶液a₂經磁力攪拌混勻獲得溶液a₃，再在溶液a₃中加入無水乙醇，繼續攪拌后，待溶液從透明淺黃色變為渾蟲乳白色懸浮液即獲得微晶化二氧化鈦溶膠。

3.根據權利要求2所述的基于龜裂模板法制備多孔金屬薄膜透明導電電極的方法，其特征是：溶液a₁中鈦酸四丁酯和無水乙醇的體積比為1:2~3，溶液a₂中無水乙醇、冰醋酸以及去離子水的體積比為：10~12:3~4:1，在溶液a₃中加入無水乙醇的量占溶液a₃總體積的1/4~1/3；磁力攪拌時轉速為100~1000r/min，磁力攪拌時間為1.5~8h。

4.根據權利要求2所述的基于龜裂模板法制備多孔金屬薄膜透明導電電極的方法，其特征是：步驟(1)中所述微晶化二氧化鈦溶膠的粒徑為1~200nm，密度為1.21~2.02mg/cm³。

5.根據權利要求1所述的基于龜裂模板法制備多孔金屬薄膜透明導電電極的方法，其特征是：步驟(2)中將龜裂液采用旋涂法在襯底上沉積龜裂薄膜的過程是：在襯底上滴加龜裂液，采用旋涂機以350~550r/min的速度持續3~8s，再以800~1800r/min的轉速持續旋涂0~70s獲得龜裂薄膜；所述龜裂薄膜的厚度為100~8000nm。

6.根據權利要求1所述的基于龜裂模板法制備多孔金屬薄膜透明導電電極的方法，其特征是：步驟(2)中所述溫度條件為20~50℃。

7.根據權利要求1所述的基于龜裂模板法制備多孔金屬薄膜透明導電電極的方法，其特征是：步驟(3)中磁控濺射時功率為100~200w，磁控腔室內溫度為20~25℃，樣品表面溫度為40~60℃。

8.根據權利要求1所述的基于龜裂模板法制備多孔金屬薄膜透明導電電極的方法，其特征是：步驟(3)中金屬薄膜的厚度為100~300nm。

9.根據權利要求1所述的基于龜裂模板法制備多孔金屬薄膜透明導電電極的方法，其特征是：步驟(3)中所述金屬薄膜中金屬為銀、金、鋁、銅和鎳中的一種或幾種。

10.根據權利要求1所述的基于龜裂模板法制備多孔金屬薄膜透明導電電極的方法，其特征是：步驟(4)中將襯底上的龜裂模板采用機械摩擦的方法去除；獲得的多孔金屬薄膜透明電極中網孔大小為1~200μm，金屬線寬度為0.1~15μm。