Новосибирские ученые разработали новый способ получения сверхтонких золотых покрытий

Новосибирск. 10 ноября. ИНТЕРФАКС - Ученые из Института теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН (ИТ СО РАН) совместно с коллегами из Института физики полупроводников им. А. В. Ржанова СО РАН и Новосибирского государственного университета разработали новый способ получения сверхтонких прозрачных и электропроводящих золотых покрытий, сообщает издание СО РАН "Наука в Сибири" со ссылкой на пресс-службу ИТ СО РАН.

"Впервые в мире удалось сформировать сплошную проводящую пленку золота толщиной всего три нанометра - без использования смачивающих подслоев и криогенного охлаждения подложки", - говорится в сообщении.

Результаты опубликованы в международном журнале Applied Surface Science.

Отмечается, что когда золото осаждается на поверхность, оно сначала образует отдельные островки - крошечные участки из наночастиц, между которыми нет контакта, и чтобы получилась сплошная проводящая пленка, эти островки должны срастись.

"Толщина, при которой это происходит, называется порогом перколяции. Чем он ниже, тем тоньше и прозрачнее можно сделать проводящую пленку - поэтому его стараются максимально снизить. Обычно этого добиваются, добавляя специальные подслои или охлаждая поверхность до очень низких температур", - уточняется в сообщении.

Специалисты из лаборатории физико-химических процессов в энергетике ИТ СО РАН под руководством доктора физико-математических наук Сергея Старинского предложили управлять порогом перколяции с помощью изменения площади лазерного пятна на золотой мишени при осаждении.

"Мы показали, что увеличение площади лазерного пятна при постоянной плотности энергии изменяет соотношение между кинетической энергией и потоком атомов золота, достигающих подложки, это напрямую влияет на слияние золотых островков. При оптимальных условиях пленка становится проводящей уже при толщине три нанометра", - приводятся в сообщении слова инженера лаборатории физико-химических процессов в энергетике ИТ СО РАН Данила Колосовского.

Результаты были подтверждены численным моделированием и экспериментами. Полученные пленки одновременно отличались низким электрическим сопротивлением и высокой прозрачностью - сочетанием свойств, которых раньше нельзя было добиться без специальных подслоев или охлаждения до криогенных температур.

Разработанная технология открывает путь к созданию прозрачных и гибких электродов нового поколения для сенсорных экранов и гибких дисплеев, солнечных батарей и OLED-светодиодов, медицинских и носимых сенсоров, а также контактных линз дополненной реальности, где требуются тончайшие биосовместимые и прозрачные проводники.

Исследование выполнено при поддержке Российского научного фонда.