Priljubljene Objave

Izbira Urednika - 2019

Dielektrični film ima refrakcijski indeks blizu zraka

Anonim

Raziskovalci na državni univerzi v Severni Karolini so razvili dielektrični film, ki ima optične in električne lastnosti, podobne zraku, vendar je dovolj močan, da ga je mogoče vključiti v elektronske in fotonske naprave, zaradi česar so tako učinkovite in mehansko stabilnejše.

oglas


Vprašanje je nekaj, kar imenujemo refrakcijski indeks, ki meri, kako se svetloba prepogne, ko se premika skozi snov. Zrak, na primer, ima lomni količnik 1, medtem ko ima voda refrakcijski indeks 1, 33 - zato se zdi, da se slama ukrivlja, ko jo daste v kozarec vode.

Fotonske naprave zahtevajo visok kontrast med svojimi sestavnimi materiali, pri nekaterih komponentah pa ima visok refrakcijski indeks, drugi pa nizki. Višji je kontrast med temi materiali, bolj učinkovita je fotonova naprava - in bolje deluje. Air ima najnižji lomni količnik, vendar ni mehansko stabilen. In najnižji lomni količnik v trdnih, naravno prisotnih materialih je 1, 39.

Zdaj pa so raziskovalci razvili film iz aluminijevega oksida, ki ima lomni količnik 1, 025, toda mehansko trd.

"Z manipulacijo strukture aluminijevega oksida, ki je dielektrična, smo izboljšali svoje optične in mehanske lastnosti, " pravi Chih-Hao Chang, ustrezni avtor prispevka o delu in docent za mehaniko in vesoljsko inženirstvo na Država NC. Dielektriki so materiali izolatorjev, ki se uporabljajo v ogromno paleto potrošniških izdelkov. Na primer, vsaka ročna naprava ima na stotine kondenzatorjev, ki so dielektrične komponente, ki lahko shranjujejo in upravljajo električni naboj.

"Ključ do uspešnosti filma je visoko urejen razmik v pore, kar daje bolj mehansko robustno strukturo, ne da bi pri tem ogrozili lomni količnik, " pravi Xu Zhang, vodilni avtor in član doktorata znanosti. študent v državi NC.

Raziskovalci izdelujejo film najprej s pomočjo nanolitografije, razvite v Changovem laboratoriju, da ustvarijo visoko urejene pore v polimernem substratu. Ta porozen polimer služi kot šablon, ki ga raziskovalci plasti s tanko plastjo aluminijevega oksida z nanašanjem atomskega sloja. Polimer se nato spali in pusti za tridimenzionalnim premazom aluminijevega oksida.

"Nadzorovali smo debelino aluminijevega oksida in ustvarili premaz med dvema nanometroma in 20 nanometrom, " pravi Zhang. "Z uporabo cinkovega oksida v istem procesu lahko ustvarimo debelejšo prevleko, debelina premaza pa nam omogoča oblikovanje refrakcijskega indeksa filma." Ne glede na to, kako debel je premaz, je film sam približno en mikrometra debel.

"Koraki v procesu so potencialno prilagodljivi in ​​so združljivi z obstoječimi procesi proizvodnje čipov, " pravi Chang. "Naši naslednji koraki vključujejo te materiale v funkcionalne optične in elektronske naprave."

oglas



Story Source:

Materiali, ki jih ponuja državna univerza North Carolina . Opomba: Vsebino lahko uredite za slog in dolžino.


Referenčni opis revije :

  1. Xu A. Zhang et al. Naročeni materiali za nanosnate tanke lupine s tanko lupino z refrakcijskimi indeksi bližnje enote . Napredni funkcionalni materiali, oktober 2015 DOI: 10.1002 / adfm.201502854