研究进展
纳秒空间光整形技术制备柔性透明电极的研究

我中心亓东锋副教授(通讯作者)在Optics and Laser Technology期刊上发表了题为“Mask-free patterning of Cu mesh as smart windows by spatially modulated nanosecond laser pulses 的论文https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2021.107056

近年来,随着电子技术的快速发展,越来越多的电子设备正向着轻薄化、柔性化、透明化以及可穿戴化的方向发展,例如可弯曲液晶显示屏、可穿戴通讯设备、智能眼睛、智能窗、加热器以及柔性电子皮肤等电子器件的日益流行,其中柔性透明电极(FTCEs)是各种电子和光点器件中的重要组成部分,传统的ITO电极在进行柔性测试时显示出其脆弱性的弱点,从而影响电极的导电性能,进而不再满足实际应用的要求,为了适应下一代柔性电子器件设备的发展,新型柔性电极材料的制备成为近几年的研究热点。

        此次工作我们采用的一种简单的纳秒脉冲激光烧蚀技术来制备柔性透明电极,该技术结合空间光调制器(SLM)整形来将高斯光束整形为平顶光束,采用激光直写的方式在以PEN为衬底的Cu薄膜上刻蚀出网格状结构,其不仅可以增加其金属薄膜的透光率(>85%)又保证其良好的导电能力,而利用空间光调制器整形得到的平顶光束解决了其在激光加工领域引起材料边缘起伏性结构的难题,在纳秒加工领域实现只有飞秒微加工才能实现的“冷加工”的特点,制备的柔性透明电极组装了一个铜网加热器,展现出其良好的导电性能,最后进行除霜测试,利用其电极制备一个智能除霜窗,用于进一步验证其铜网加热器的性能,最后在短时间内观察到较高的热敏性及水雾的蒸发,显示出其优异的加热性能,更是证明了使用铜网进行车辆除霜的可能性,以及运用到其他领域。