TCOkerroksia

TCO-kerroksia tarkoittaa läpinäkyviä johtavia oksidikerroksia, joita käytetään optoelektroniikassa sekä sähköisen kontaktin että valon läpäisevyyden tarpeisiin. Ne toimivat yleisesti sekä sähköisen elektrodin että lasinpinnan roolissa laitteissa kuten aurinkopaneeleissa, OLED-näytöissä ja erilaisissa näytöissä.

Yleisimmät TCO-kerroksia valmistavat materiaalit ovat ITO, FTO, AZO ja GZO. ITO tarjoaa erinomaisen johtavuuden ja läpinäkyvyyden, mutta indiumin hinnan ja saatavuuden vuoksi vaihtoehtoja etsitään. AZO ja GZO tarjoavat kustannustehokkaampia vaihtoehtoja, ja FTO soveltuu erityisesti korkeissa lämpökäsittelyolosuhteissa.

Ominaisuuksiin kuuluu korkea visuaalinen läpinäkyvyys ja matala absorptio sekä riittävä sähkönjohtavuus. Typillinen transmittanssi näkyvällä alueella on noin 85–90 %, kerrospaksuus 50–300 nm, ja sheet resistance vaihtelee riippuen materiaalista ja prosessista. Läpiviennit ja pinnan karheus vaikuttavat seuraaviin kerroksiin.

Valmistusmenetelmät ovat monipuolisia; magnetron-sputtering on yleisin tapa, mutta käytetään myös kemiallista höyrystystä (CVD), PLD, spray-pyrolyysi ja sol-gel -menetelmiä. Prosessiparametreilla, kuten lämpötilalla ja ilman koostumuksella, on vaikutus lopulliseen suorituskykyyn.

Sovellukset ja haasteet: TCO-kerroksia käytetään laajasti aurinkokennoissa, OLED-ruuduissa sekä arkkitehtonisessa lasissa. Haasteita ovat indiumin saatavuus ja kustannukset sekä tarve kehittää kestävämpiä, edullisempia materiaaleja ja valmistusmenetelmiä. Tutkimus suuntautuu vaihtoehtoisiin TCO-kerroksiin, parempaan tasaisuuteen ja liitettävyyteen.