จอภาพอุตสาหกรรม

ความต้องการสูงในทางเลือก ITO

โปร่งใสและนําไฟฟ้าในเวลาเดียวกัน

วัสดุใหม่ที่ทั้งโปร่งใสสูงและเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าเพิ่งถูกค้นพบโดยนักวิทยาศาสตร์วัสดุและวิศวกรที่มหาวิทยาลัยเพนน์สเตต นักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัยเห็นพ้องกันว่าสามารถใช้ในการผลิตจอแสดงผลขนาดใหญ่ไม่เพียง แต่ยังเรียกว่า "หน้าต่างอัจฉริยะ" และแม้แต่หน้าจอสัมผัสและเซลล์แสงอาทิตย์ที่คุ้มค่าและมีประสิทธิภาพมากกว่าที่เคยเป็นมาแทนที่ ITO ที่ใช้มาจนถึงปัจจุบัน

อินเดียมดีบุกออกไซด์หรือเรียกสั้น ๆ ว่า ITO เป็นตัวนําโปร่งใสที่ใช้ในจอแสดงผลจํานวนมาก อย่างไรก็ตามอินเดียมที่มีอยู่ในนั้นเป็นวัสดุที่หายากและเหนือสิ่งอื่นใดวัสดุราคาแพงการเกิดขึ้นบนโลกจะหมดลงในเวลาเพียงไม่กี่ปี นั่นเป็นเหตุผลที่นักวิจัยทั่วโลกมองหาสิ่งทดแทนที่อย่างน้อยก็เท่าเทียมกันมาหลายปีแล้ว เมื่อเวลาผ่านไปก็มีการสร้างทางเลือกมากมาย แต่จนถึงขณะนี้ยังไม่มีคนเดียวที่สามารถแทนที่หรือแทนที่ ITO ได้อย่างสมบูรณ์ (และคุณสมบัติทางแสงและไฟฟ้าที่ยอดเยี่ยม)

ความจริงข้อนี้ชี้ขาดสําหรับนักวิจัยที่ Penn State University สําหรับงานทางวิทยาศาสตร์ความสําเร็จซึ่งเผยแพร่บนเว็บไซต์ของมหาวิทยาลัยเมื่อต้นเดือนธันวาคม 2015 ในการทําเช่นนั้นพวกเขาค้นพบว่ามีวัสดุประเภทหนึ่งที่สามารถแข่งขันกับ ITO ได้และในขณะเดียวกันก็มีราคาถูกกว่า ITO อย่างมาก

นักวิจัยใช้ฟิล์มบางหนา 10 นาโนเมตรของวัสดุประเภทที่ผิดปกติ โลหะที่เรียกว่าสัมพันธ์กันซึ่งอิเล็กตรอนไหลเหมือนของเหลว ในโลหะปกติเช่นทองแดงทองคําอลูมิเนียมหรือเงินอิเล็กตรอนจะไหลเหมือนอนุภาคในก๊าซ แต่ในโลหะที่มีความสัมพันธ์กันเช่นสตรอนเทียมวานาเดต (SrVO3) และแคลเซียมวานาเดต (CaVO3) พวกมันมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน

สิ่งนี้ทําให้วัสดุมีความโปร่งใสทางแสงในระดับสูงและการนําไฟฟ้าเหมือนโลหะ และทันทีที่แสงตกใส่พวกเขามันจะโปร่งใสยิ่งขึ้น วัสดุสองชนิดที่นักวิจัยทํางานโดยเฉพาะคือสตรอนเทียมและแคลเซียมวานาเดต

ปัจจุบันอินเดียมหนึ่งกิโลกรัมมีราคาประมาณ 750 เหรียญ เมื่อเทียบกับวาเนเดียมซึ่งปัจจุบันมีราคาเพียง $ 25 ต่อกิโลกรัมหลังมีราคาถูกกว่ามากที่จะซื้อ สตรอนเทียมมีราคาถูกกว่า ดังนั้นขั้นตอนที่นักวิทยาศาสตร์ค้นพบจึงเป็นทางเลือกที่น่าดึงดูดสําหรับ ITO