[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于金屬納米網(wǎng)格的透明電極及其制備方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410759527.2
• 申請(qǐng)日: 2014-12-11
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104485279A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-04-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 董鳳良;陳佩佩;閆蘭琴;李志琴;李志剛;褚衛(wèi)國(guó)
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 國(guó)家納米科學(xué)中心
• 主分類(lèi)號(hào): H01L21/28
• 分類(lèi)號(hào): H01L21/28
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;楊晞

1.一種基于金屬納米網(wǎng)格的透明電極的制備方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟：

(1)在硅襯底上旋涂光刻膠并烘烤；

(2)曝光顯影，在硅襯底上將光刻膠刻蝕出納米網(wǎng)格圖形；

(3)在納米網(wǎng)格圖形的光刻膠上沉積金屬層；

(4)剝離除去光刻膠，獲得形成于硅襯底上的金屬納米網(wǎng)格；

(5)在金屬納米網(wǎng)格上旋涂粘合劑，并粘附透明襯底，并固化；

(6)腐蝕除去硅襯底，獲得基于透明襯底上的金屬納米網(wǎng)格透明電極。

2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述硅襯底為厚度小于220μm的硅片；

優(yōu)選地，步驟(1)所述光刻膠的旋涂厚度為100～500nm；所述光刻膠優(yōu)選自PMMA和/或PR1-500A；

優(yōu)選地，步驟(1)所述烘烤溫度為100～220℃；

優(yōu)選地，所述烘烤為采用熱板烘烤或烘箱烘烤；熱板烘烤時(shí)間優(yōu)選為1～10min，進(jìn)一步優(yōu)選2min；烘箱烘烤時(shí)間≥10min，優(yōu)選10～60min。

3.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，所述硅襯底經(jīng)過(guò)清洗后使用，所述清洗步驟優(yōu)選為包括如下步驟：

將硅襯底依次放入丙酮溶液和異丙醇溶液中分別超聲清洗5～10min；然后取出硅襯底用去離子水沖洗干凈，并用氮?dú)鈽尨蹈筛街乃郑浑S后將處理過(guò)的硅襯底放入氫氟酸水溶液中浸泡2～5min；浸泡完畢取出硅襯底，用去離子水沖洗，最后吹干附著的水分備用。

4.如權(quán)利要求1～3之一所述的制備方法，其特征在于，步驟(2)所述曝光選自電子束直寫(xiě)曝光/或光學(xué)光刻曝光；

優(yōu)選地，步驟(2)所述納米網(wǎng)格圖形選自圓形和/或正多邊形，優(yōu)選正方形；

進(jìn)一步優(yōu)選地，所述納米網(wǎng)格線寬度為10～500nm，所述納米網(wǎng)格孔洞尺寸為0.5～10μm。

5.如權(quán)利要求1～4之一所述的制備方法，其特征在于，步驟(3)所述沉積金屬層通過(guò)電子束蒸鍍技術(shù)進(jìn)行；

優(yōu)選地，所述金屬為銀、金、鉑、鋁、銅、鈦、錫、鐵、鎳、鈷、鋅、銦中的任意1種或至少2種的合金；

優(yōu)選地，所述金屬層厚度為10～50nm。

6.如權(quán)利要求1～5之一所述的制備方法，其特征在于，步驟(4)所述剝離為：在除膠劑中進(jìn)行超聲；

優(yōu)選地，所述除膠劑為丁酮。

7.如權(quán)利要求1～6之一所述的制備方法，其特征在于，步驟(5)所述粘合劑為耐氫氧化鉀溶液和/或四甲基氫氧化胺溶液腐蝕的粘合劑；優(yōu)選為聚酰亞胺和/或HSQ膠；

優(yōu)選地，所述粘合劑的涂覆厚度大于金屬層的厚度；

優(yōu)選地，步驟(5)所述透明襯底為玻璃和/或柔性聚合物膜；

優(yōu)選地，步驟(5)所述固化方式為烘烤，優(yōu)選熱板或烘箱烘烤；

優(yōu)選地，步驟(5)所述固化在真空烘箱內(nèi)進(jìn)行，固化溫度為110～220℃，固化時(shí)間為0.5～10h。

8.如權(quán)利要求1～7之一所述的制備方法，其特征在于，步驟(6)所述“腐蝕除去硅襯底”為將待腐蝕硅浸泡于氫氧化鉀溶液和/或四甲基氫氧化胺溶液中進(jìn)行腐蝕；

優(yōu)選地，氫氧化鉀溶液的濃度為33％；所述四甲基氫氧化胺溶液的濃度為10％和或25％。

9.一種透明電極，其特征在于，所述透明電極由權(quán)利要求1～8所述方法制備得到，所述透明電極結(jié)構(gòu)形狀可調(diào)、金屬層厚度、納米網(wǎng)格線寬及納米網(wǎng)格孔洞尺寸可控。