金屬氧化物薄膜是一種重要材料,幾乎存在于每種電子設(shè)備中。傳統(tǒng)上,制造金屬氧化物需要專門設(shè)備,這些設(shè)備既慢又貴,而且需要在高溫下運(yùn)行。于是,研究人員希望開(kāi)發(fā)一種能在室溫下沉積金屬氧化物薄膜的技術(shù),即打印金屬氧化物薄膜。

他們開(kāi)發(fā)了一種從液態(tài)金屬?gòu)澰旅娣蛛x金屬氧化物的新方法。

研究人員解釋說(shuō),如果向管子里灌滿液體,管口液體會(huì)呈現(xiàn)出彎曲的表面,稱為彎月面。這是由于表面張力阻止液體完全溢出,因此它呈彎曲狀。對(duì)于液態(tài)金屬而言,彎月面的表面覆蓋著一層薄薄的金屬氧化物,這層氧化物在液態(tài)金屬與空氣接觸的地方形成。

研究人員將液態(tài)金屬填充到兩塊玻璃片之間的空間,這樣一小部分彎月面就會(huì)延伸到玻璃片的末端。

如果把玻璃片想象成打印機(jī),液態(tài)金屬就是墨水。當(dāng)把彎月面移過(guò)表面時(shí),其上的金屬氧化物會(huì)黏附在表面上并形成薄膜。同時(shí)裸露的液體不斷形成新的氧化物,從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)“打印”。

最終,研究人員利用這項(xiàng)技術(shù)打印了兩層大約4納米厚的金屬氧化物薄膜。打印出來(lái)的薄膜是透明的,但具有金屬特性,導(dǎo)電性極高。

此外,研究發(fā)現(xiàn),這些薄膜在高溫下仍能保持其導(dǎo)電性能。如果薄膜厚度為4納米,導(dǎo)電性能可穩(wěn)定保持到接近600℃;如果薄膜厚度為12納米,則可穩(wěn)定保持到800℃。

研究人員還通過(guò)在聚合物上打印金屬氧化物,制造出柔軟靈活的電路。這些電路足夠堅(jiān)韌,即使折疊4萬(wàn)次也能保持其完整性,顯示了該技術(shù)的實(shí)用性。