22:47 15 Gennaio 2021
Scienza e tech
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Un metodo efficiente per elaborare uno dei materiali chiave dell'elettronica moderna, l'ossido di indio drogato con stagno (ITO), è stato proposto dagli scienziati della National Research Nuclear University MEPhI come parte di un team internazionale.

Secondo gli autori dello studio, pubblicato su Materials Letters la nuova tecnologia consentirà un uso più efficiente ed economico delle limitate riserve del costoso indio.

Un gruppo di materiali molto richiesti nella tecnologia moderna sono i cosiddetti elettrodi trasparenti, che possiedono contemporaneamente una buona conduttività elettrica e trasparenza. Molto spesso, tali proprietà sono possedute dagli ossidi di metallo.

L'ossido di indio dopato con stagno (ITO), che appartiene a questo gruppo, è, secondo gli scienziati della MEPhI, uno dei materiali chiave della moderna industria elettronica. Oggi quasi nessun computer, smartphone o TV può farne a meno, inoltre, è estremamente richiesto nel fotovoltaico – per la produzione dei pannelli solari.

Per le applicazioni elettroniche, gli ITO devono spesso essere sottoposti a trattamenti termici complessi a 400 ºC in un'atmosfera di ossigeno o azoto, hanno spiegato gli scienziati, con conseguente degrado delle proprietà strutturali, ottiche ed elettriche del materiale. Il nuovo metodo di elaborazione degli ITO, proposto dagli scienziati della MEPhI, consente di evitare completamente tutto questo.

"L'elaborazione con il metodo tradizionale porta a una diminuzione della mobilità degli elettroni di oltre due volte e anche la resistenza elettrica del materiale raddoppia. Si tratta di un grave calo delle prestazioni, che compromette la funzionalità di questo prezioso materiale e, di conseguenza, il dispositivo finale. Abbiamo scoperto che il trattamento termico in un'atmosfera di anidride carbonica a 400 ºC praticamente non provoca il degrado delle proprietà ITO", - ha detto Smagul Karazhanov, professore associato del Dipartimento di problemi fisici di scienza dei materiali, dell’Università MEPhI.

La necessità di utilizzare l'indio, secondo gli scienziati, è in aumento, ma le sue riserve sono molto limitate e il costo è molto alto. I risultati ottenuti dagli specialisti della MEPhI aiuteranno a sviluppare una strategia più economica ed efficace per l'utilizzo di ITO nell'industria moderna.

La ricerca è stata condotta congiuntamente con specialisti dell'Università Madurai Kamaraj (India) e dell'Università di Oslo (Norvegia). In futuro, gli scienziati intendono studiare in dettaglio il meccanismo fisico-chimico del trattamento termico ITO nell'anidride carbonica, nonché sviluppare una serie di elementi elettronici basati sulla nuova tecnica.

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