东义大学 Choi Duho 教授团队开发出超薄铜基透明电极

东义大学新材料工学部电气电子材料工学专业的研究团队，在教授 Choi Duho 带领下，通过调控氧化锌（ZnO）薄膜的界面特性，开发出了世界最高性能的超薄铜（Cu）基透明电极技术。

Choi Duho 教授团队近期将题为《Smooth, Chemically Altered Nucleating Platform for Abrupt Performance Enhancedment of Ultrathin Cu-Layer-Based Transparent Electrodes》的论文，发表在纳米技术领域学术期刊《Nano Letters》（影响因子：12.262）7月刊上。

研究结果显示，此次开发的铜基透明电极，相较于此前研究较多的银（Ag）基透明电极，在经济性方面更具优势，同时具有良好的柔性。

此外，即使在极高的热、电子、机械应力同时反复作用的条件下，其特性也不会发生变化，因此可在多个领域得到应用。

所谓透明电极，是指同时具备可见光波段高透光性和导电性功能的功能性薄膜电极，目前被用作显示器、触摸屏、下一代太阳能电池等的关键材料。

透明电极要想发挥效果，必须同时具备低电阻和高可见光透过特性。基于这一原因，近年来围绕抑制超薄金属层的光反射和氧化的“金属氧化物-金属-金属氧化物”结构透明电极研究十分活跃。

对于作为金属层的铜而言，薄膜厚度一旦增加，透过率就会下降，因此在尽可能薄的厚度下形成具有最高光学透过率的连续薄膜至关重要。

超薄铜基透明电极技术示意图。

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为解决这一问题，Choi 教授团队在下部氧化物表面引入氩气（Ar）等离子体工艺，以此调控氧空位浓度，并将其作为铜的成核位点，开发出在6nm超薄厚度下形成完整铜连续薄膜的技术。

该技术能够形成极为平坦的氧化物-金属界面，从而降低光子与电子在界面的散射。

研究团队通过这一技术，实现了最高透过率94%、方块电阻9.1 Ωsq-1，并获得了透明电极性能指数（Haacke Figure of Merit）0.063 Ω-1。该数值是目前文献中报道的铜基透明电极性能指数中最高的，堪称世界纪录水平。

本研究得到了韩国研究财团中坚研究者支援项目、教育部基础科学研究能力强化项目，以及产业通商资源部产业创新人才支援项目的资助。

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