氧化銦錫(Indium Tin Oxide) | 科學Online - 國立臺灣大學

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氧化銦錫(Indium Tin Oxide) ... 「透明電極」是液晶顯示器不可或缺的零件,因為液晶顯示器的構造,是在發光層的正前方設置電極。

一般而言,透明和導電是 ... Friday12thAugust2022 12-Aug-2022 人工智慧 化學 物理 數學 生命科學 生命科學文章 植物圖鑑 地球科學 環境能源 科學繪圖 高瞻專區 第一期高瞻計畫 第二期高瞻計畫 第三期高瞻計畫 綠色奇蹟-中等學校探究課程發展計畫 關於我們 網站主選單 氧化銦錫(IndiumTinOxide) 臺北市立第一女子高級中學二年級黃詩婷/臺北市立第一女子高級中學化學科江慧玉老師 一、透明卻能導電,是「透明電極」的材料 「透明電極」是液晶顯示器不可或缺的零件,因為液晶顯示器的構造,是在發光層的正前方設置電極。

一般而言,透明和導電是無法同時成立的。

例如,普通的玻璃是透明的,但是它不導電;而金屬會導電,但是它不透明。

1954年,德國的G.Rupprecht博士開發了透明電極。

他在透明的「氧化銦」化合物中,添加$$5$$~$$10\%$$的錫,成功地導電了。

該化合物稱為ITO(IndiumTinOxide:氧化銦錫),幾乎所有的液晶顯示器都使用ITO的透明電極。

未來全世界液晶顯示器的用量將會持續增加,且作為發電效率(轉換效率)比現在矽晶太陽能電池的「CIGS太陽能電池」的材料,銦受矚目的程度越來越高,將來它的需求量可望日益攀升。

此外,銦的豐度是大約平均$$1$$公噸地殼中,只有$$0.05$$公克左右。

在本質上,它就是一種稀有金屬。

雖然一般認為它沒有立即枯竭之虞,但是放眼未來,還是必須持續開發可取代銦的材料。

二、光能通過、電能通過,絕妙的原子行為 金屬能夠導電,是因為電子可以在金屬原子間自由移動,然而光也因此無法透過金屬。

光照射時,自由移動的電子一接觸到光,就會將光反射回去。

而金屬與氧結合所成的物質(氧化物),若製成薄板,大多是透明的。

透明的金屬氧化物很常見,不過絕大部份的金屬氧化物都無法導電,因為位在金屬原子間的氧原子將電子通道遮斷了。

但是有些金屬氧化物如果加入多餘電子就會導電,包括鎘(Cd)、銦(In)、鋅(Zn)、錫(Sn)的氧化物。

在這些氧化物中,金屬原子的電子雲(電子的分布區域)遠比氧原子分布得還要廣,而且重疊在一起,因此電子可以在電子間移動。

添加電子的方法有二個: 將原子序號大一號(電子數多一個,例如錫對銦)的元素當作雜質混入。

這樣一來,錫多一個的電子加入銦中,銦的電子雲就會擴大。

 將氧原子移除。

在少氧的環境中,將ITO利用高溫加熱,使之失去氧原子,留下$$2$$個電子。

該電子加入銦中,也會讓電子雲擴大。

參考文獻: 《產業的生命線——稀有金屬與稀土》,Newton量子科學雜誌,第44號,2011年6月 氧化銦錫-維基百科,自由的百科全書 http://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%B0%A7%E5%8C%96%E9%93%9F%E9%94%A1 Tags:太陽能電池,金屬氧化物,電極 前一篇文章下一篇文章 您或許對這些文章有興趣 化學傳記:法拉第不為人知的一面(九):法拉第和社會的關係 【2013諾貝爾獎特別報導】化學獎:將實驗帶入網際空間 化學傳記:法拉第不為人知的一面(最終回):晚年的法拉第 目前世界上最精準的時鐘-光晶格光頻原子鐘在低溫環境下的突破 利用奈米粒子高效率吸收太陽能 化學傳記:法拉第不為人知的一面(十):法拉第效應與反磁性 原子序第113超重元素的發現與命名 化學的填字遊戲? 發表迴響Cancelcommentreply 你的電子郵件位址並不會被公開。

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