专利名称：用于透明导电氧化物置换的磁性纳米结构的制作方法
技术领域：
本发明大体上是关于透明导电膜，更特定而言，是关于包含诸如纳米线及纳米颗粒的磁性纳米结构的透明导电膜。
背景技术：
光学透明导电层可用于多种应用上，在此类应用中，需透明导体，或透明导体能提供优点。使用透明导体的应用包含液晶显示器、等离子显示器、有机发光二极管、太阳能电池等。诸如氧化铟锡及氧化锌的透明导电氧化物(transparent conducting oxide, TCO) 是最常被使用的透明导电材料。然而，TCO膜在导电率及光学透明度之间需采取折衷一当载子浓度增加至可增进导电率时，光学透明度会减少，反之亦然。再者，当TCO膜的厚度增加至可增进片电阻时，光学透明度会减少。兹需要在导电率及光学透明度间有更佳折衷的光学透明导体。图1显示现有技术太阳能电池装置100。太阳能电池装置100包含玻璃基材110、 透明导电电极(TCO) 120、主动层130和底电极140。电洞对由来自光源105的光子在主动层130中生成，该光子穿过玻璃基材110和TCO 120抵达主动层130。生成微小电压(通常是0.5-0.6伏特)的个别的电池如图1中所示以串联结合。所述电池具有总宽度，其包含电池主动区域宽度Wa (其中电洞对促成生成功率)以及而电池失效区域的宽度Wd (其中电洞对无促成)。电流150如示流过装置100。从电流150所依循的路径可清楚察得TCO 120 及底电极140的片电阻在决定太阳能装置100的电阻损耗上是重要的。再者，这些电阻耗损将决定主动电池区域(Wa所示)对失效电池区域(Wd所示)的最大比率(电阻损耗愈低、 比率能愈大，则装置能更有效能。举例而言，可参看2006年9月4日至8日于德国Dresden 举行的 Proc. 21st European Photovoltaic Solar Energy Conference,第 1662-1665 页由 Brecl等人发表的文章)。再者，很清楚地，太阳能电池的效率可部分由TCO 120的光传输性质所决定。TCO 120的片电阻对更厚的膜而言较小。相反地，透过TCO 120的光传输对更薄的膜而言较大。因此，TCO具一折衷厚度，其可提供最佳的太阳能电池装置表现。再次地，兹需要在导电率及光学透明度间有更佳折衷的光学透明导体。找寻在薄膜光学透明导体中光学透明度及导电率间具更佳结合的企图已导致进行包含纳米碳管及纳米银线的二维网状系统的材料的研究。后者的范例显示于图2，其说明包含纳米银线220的随机二维数组。为易于解释，图2未按比例尺绘制一其仅欲说明纳米线布置大体上的本质。薄膜210于导电率上仰赖个别纳米线220的互连。光学透明度源自于薄膜210中的金属的低密度。如在图2中所见，穿过薄膜210的电流途径相当回旋，且无法有效使用纳米银线220。再者，因纳米银线220没有被有效使用以提供薄膜210的导电，故膜210具有较少的最佳光学透明度，清楚地，得于包含纳米线的薄膜的导电率及光学透明度的结合尚未完全最佳化
发明内容
本发明的实施例提供光学透明导电层，其具有期望的低片电阻及良好的光学透明度的结合。透明导电层包含磁性纳米结构，其结构(1)具低得足以提供良好光学透明度的密度，以及( 经布置以最佳化导电率。透明导电层的性质可经最佳化以提供良好的光学传输(在250纳米至1.1微米的波长范围可大于90%)以及低的片电阻(在室温少于20 欧姆/平方)。磁性纳米结构可为纳米线、化合物纳米线及/或纳米颗粒。本发明的概念及方法容许将透明导电层整合至诸如太阳能电池、显示器及发光二极管的类的装置。根据本发明的态样，导电层在平面中包含多种磁性纳米线，所述纳米线大致(1) 对准呈彼此平行且(2)对准至层的平面的纳米线长轴，所述纳米线进一步经装配以提供数个连续导电途径，且其中多种磁性纳米线的密度容许导电层的实质上的光学透明度。再者， 导电层可包含光学透明连续导电膜，其中多种磁性纳米线电性连接至连续导电膜；连续导电膜可既涂布多种磁性纳米线，或多种磁性纳米线可涂布于连续导电膜的表面上。根据本发明进一步的态样，兹提供一种于基材上形成导电层的方法，其中导电层是实质上光学透明且包含磁性导电纳米线。该方法包含沉积多种磁性导电纳米线于基材上；以及施加磁场以将纳米线形成为基材表面的数个导电途径。沉积步骤可包含将纳米线的液体悬浮物喷涂至基材表面上。在该沉积步骤后，纳米线可以导电金属涂布，例如通过无电的镀覆工艺。根据本发明尚进一步的态样，磁性导电纳米线可为化合物磁性纳米线。化合物磁性纳米线可包含非磁性导电中心；以及磁性涂层。举例而言，该非磁性中心可为银而该金属涂层可为钴或镍。再者，化合物磁性纳米线可包含第一圆柱状部份，其包含磁性材料； 以及第二圆柱状部份，其附接至第一圆柱状部份，该第一及第二圆柱状部份为共轴对准，该第二圆柱状部份包含纳米碳管。根据本发明另一态样，在基材上形成导电层的方法可进一步包含提供多种磁性化合物纳米线，其中该提供的步骤可包含在溶液中形成纳米银线；以及以磁性金属涂布纳米银线。再者，提供磁性化合物纳米线的步骤可包含形成磁性金属纳米线；以及在磁性金属纳米线的末端生长纳米碳管。根据本发明的态样，导电层包含在平面的多种磁性纳米颗粒，所述纳米颗粒在线串上对准，所述线串大致彼此平行，所述线串经装配以提供数个连续导电途径，且其中多种磁性纳米颗粒的密度容许导电层的实质的光学透明度。再者，导电层可包含光学透明连续导电膜，其中多种磁性纳米颗粒电性连接至连续导电膜；连续导电膜可既涂布多种磁性纳米颗粒，或多种磁性纳米颗粒可涂布于连续导电膜的表面上。根据本发明进一步的态样，兹提供在基材上形成导电层的方法，其中导电层实质上光学透明且包含磁性导电纳米颗粒。该方法包含沉积多种磁性导电纳米颗粒于基材上； 以及施加磁场以将纳米颗粒形成为平行基材表面的多种导电途径。该沉积步骤可包含将纳米颗粒的液体悬浮物喷涂至基材表面上。在此沉积步骤后，纳米颗粒可以导电金属涂布，例如通过无电的镀覆工艺。再者，该施加步骤可包含将纳米颗粒融合在一起以成连续导电途径。
与以下图式一并检阅本发明的特定实施例的描述时，对熟习此技艺者而言，本发明的所述及其它态样与特征能变得更显而易见。图1是现有技术的太阳能电池的透视图。图2是包含纳米线的现有技术导电膜的顶视图。图3是根据本发明某些实施例的包含磁性纳米线的导电涂层的顶视图。图4是根据本发明某些实施例，在施加外部磁场前，以磁性纳米线涂布的垂直定向的基材的视图。图5是根据本发明某些实施例，在施加外部磁场之后，图4基材的视图。图6是根据本发明某些实施例的化合物磁性纳米线的透视图。图7是根据本发明某些实施例，具有透明导电层的基材的透视图，其中该透明导电层包含定向磁性纳米线的层及导电膜。图8是根据本发明某些实施例，包含磁性纳米颗粒的导电涂层的顶视图。图9A-9D是根据本发明某些实施例，用于制造钴CNT线的工艺的图像。
具体实施例方式现在将参考图式本发明详细描述本发明，所述图式是提供为本发明的说明性范例，以致能使熟习本技艺者操作本发明。值得注意的是，以下所述图式及范例非欲限制本发明的范畴于单一实施例，而是其它实施例在交换某些或全部的所描绘或说明的组件的方式中皆为可行。并且，本发明某些组件可部份或全然使用已知部件执行，在此仅描述部份所述需用于了解本发明的已知部件，而省略此类已知部件的其它部份的详细描述以免混淆本发明。在本说明书中，显示单一部件的实施例不应被视为限制；而是，本发明欲涵盖包含数个同一部件的其它实施例(反之亦然)，除非在此以其它方式明确陈述。此外，申请者不欲任何说明书或申请专利范围中的项目被归属于罕见的或特别的意义，除非明确提出。进一步， 本发明以说明的方式涵盖现今及未来可知的、与在此所关联的已知部件相等之物。一般而言，本发明是考虑透明导电层，其包含具有导电率及光学透明度两者最佳结合的磁性纳米结构。磁性纳米结构对准磁场以在导电层的平面形成连续导电途径。透明导电层具有实质光学透明度及实质导电率的结合。举例而言，透明导电层的某些实施例在 250纳米至510纳米的波长范围可具有大于70%的光学传输率，以及少于50欧姆/平方的片电阻。透明导电层的所述实施例的子集在250纳米至1. 1微米的波长范围可具有大于 80%的光学传输率，以及在室温少于20欧姆/平方的片电阻。进一步地，透明导电层的所述实施例的子集在250纳米至1. 1微米的波长范围可具有大于90%的光学传输率，以及在室温少于20欧姆/平方的片电阻。磁性纳米结构可为纳米线、化合物纳米线及/或纳米颗粒。磁性纳米线可通过电化学工艺在模板制造一以无电的沉积或电沉积。举例而言， 镍或钴金属可沉积在多孔的电镀氧化铝的孔洞中。可参看2007年的Metallurgical and Materials Transactions A 的 38A 卷 717 页由 Srivastava 等人发表的文章、2005 年的 J. Chem. Education 的 82 卷 5 期 765 页由 Bentley 等人发表的文章、2002 年的 Bull. Korean Chem. Soc.的23卷11期1519页由^on等人发表的文章。磁性纳米线一般直径范围是5 至300纳米，较佳为直径10至100纳米，最佳为直径40纳米。磁性纳米线可具有纵横比 (即长度对直径)，范围为5 1至100 1，较佳为10 1。长度对直径的比率主要受纳米线的制造方法所限制。倘若使用模板以制造纳米线，其后模板会限制长度对直径的比率。 纳米线包含诸如镍金属的磁性材料，如后将更详细讨论的。再者，用于不使用模板而形成磁性纳米线的工艺将参考图6于后描述。磁性纳米颗粒可由溶液方法所制造。举例而言，镍/钴金属可由溶液沉淀。磁性纳米颗粒一般直径范围是5至300纳米，较佳为直径10至100纳米，最佳为直径40纳米。 磁性纳米颗粒一般为球形；然而，也可利用其它形状，包含树突状形式。纳米颗粒包含磁性材料，诸如镍及钴金属。可参看Srivastava等人发表的文章。首先，包含纳米线的本发明的某些实施例将参考图3至图7加以描述。图3显示根据本发明某些实施例的金属纳米线的二维网状系统。为易于说明，图3 未按比例尺绘制一其仅欲说明纳米线布置大体上的本质。图3中金属纳米线的网状系统提供薄膜光学透明导体中光学透明度及导电率的较佳结合，其优于图2所示的现有技术。图 3说明包含金属纳米线320的已排列的二维数组的薄膜310。薄膜310可单独由金属纳米线320构成，在基材表面上分布。然而，薄膜310也可包含其它材料，诸如实质上连续的光学透明导电膜，如下所描述。纳米线320大致(1)对准呈彼此平行且( 对准至薄膜310 的平面中的其长轴。薄膜310导电率上仰赖个别纳米线320的互连一纳米线320经装配以提供数个连续导电途径(六个此类途径说明于图幻。光学透明度源自于薄膜310中金属的低密度。更特定言的，对于太阳能电池的应用而言，实质上光学透明度是约1. 1微米以下的波长所需的(具有约1. 1微米以下的波长的光子可在典型太阳能电池的主动层中产生电洞对)。如图3中所见，穿过薄膜310的电流途径可作纳米线320的最佳使用。导电率及光学透明度的结合提供诸如太阳能电池的应用上的优点。再次参考图3，在邻接的连续导电途径间期望之间隔是在50纳米至1微米的范围。 此范围提供包含纳米线的薄膜光学透明导体在导电率及光学透明度上期望的结合。图3中的纳米线是磁性的，容许其使用磁场对准。纳米线320包含诸如磁性金属、 磁性合金及磁性化合物的磁性材料。举例而言，在某些实施例中，纳米线320可包含诸如镍、钴和铁的过渡金属。 纳米线320可包含单一磁性金属或选自其磁性及导电率性质的金属的结合物。图 6显示化合物纳米线600。纳米线600具有第一金属的核心620以及第二金属的涂层610。 核心620可为磁性金属而涂层610可为选自其高导电率的金属。举例而言，涂层610可包含诸如钴、银、金、钯、钼的金属或适合的合金。可替换地，涂层610可为磁性金属而核心620 可为选自其高导电率的金属。 再者，可制造化合物纳米线，其中化合物纳米线600包含选择以易于制造的核心 620以及磁性的涂层610。举例而言，核心620可为从溶液沉淀出的纳米银线，而涂层610 可由无电沉积镍或钴金属至纳米银在线而形成。纳米银线也提供绝佳的导电率。纳米银线可使用如 Kylee Korte 在「快速合成纳米银线(Rapid Synthesis of Silver Nanowires) J 一文中所述的方法从溶液沉淀出，该文刊载于2007年National Nanotechnology Infrastructure Network Research Experience for Undergraduates Program Research Accomplishments 第沘页至第㈨页，可在 http//www, nnin. orR/doc/2007NNINreuRA. M￡(最后一次于07/09/0g拜访)中获得。由Korte描述的方法含有从包含氮化银、聚乙烯吡咯烷酮(polyvinylpyrrolidone，PVP)、乙二醇及氯化钴(II )的溶液中沉淀出纳米银线。相较于在阳极处理的氧化铝模板中电镀线，此方法可提供不昂贵的工艺以在纳米维度上以良好的控制形成纳米银线。纳米银线在商业上可购得。纳米银线之后可使用商业上可购得的无电的镀覆溶液以镍或钴金属镀覆。涂布镍的纳米银线可依选自广泛范围的直径制造，虽然根据本发明的某些实施例，20至40纳米的银核心直径、5至50纳米的镍涂层适于制作TCO置换。根据本发明，用于形成诸如图3所示的薄膜310的导电层的方法包含以下步骤。首先，提供基材。在太阳能装置的实例中，基材可为玻璃基材。其次，于基材表面沉积磁性、导电性的纳米线。该沉积步骤合宜地包含将纳米线液体悬浮物喷涂至基材表面上。第三，施加场线平行基材表面的磁场，于基材仍湿润时施加为佳。磁场将纳米线形成为平行于磁场线的数个导电途径。可藉定向基材以致基材表面呈垂直平面而助于将纳米线对准磁场线。 再者，在该沉积步骤后，可使用诸如无电镀覆的技术以诸如金或银的导电金属涂布纳米线。 举例而言，可藉诸如无电镍沉浸金(electroless nickel immersion gold，ENIG)的喷涂工艺以银或金沉浸涂布纳米钴线或纳米镍线，该工艺当前是用于在镍垫上制作具有金薄层的锡焊凸块垫。此沉浸涂布工艺可助于在纳米线对准组态中将的固定于一处。图4及图5说明施加磁场至沉积于基材400的表面410的磁性纳米线420的效果。 为便于说明，图4及图5未按比例尺绘制一其仅欲说明纳米线布置大体上的本质。图4中， 纳米线420显示为如其在表面410上的沉积布置一此布置实质上是随机二维布置。在本方法的某些实施例中，基材400以垂直面上的表面410定向。如图5所说明，可由磁子530 施加磁场。可使用线圈施加磁场。在此有许多施加磁场的方法，对于熟习技艺者是明显的。 对磁场的需求为磁场线须大致平行表面410传播(在图5所示的实施中，在基材表面定向于垂直面的处，装配磁场源以致磁场线也可垂直传播)。如图5所示，纳米线420大致对准磁场。再者，磁性纳米线420显示为布置自身以形成连续线。图5所示的磁性纳米线的布置是有利的，因为形成磁性纳米线的连续线对磁性回路而言是于低能量状态。再者，当纳米线420将自身重新定向进入较低的能量状态时，期望能使基材垂直定向以利于移动纳米线 420。图7说明具有薄膜705以及在膜表面710上定向的纳米线720的基材700。为易于说明，图7未按比例尺绘制一其仅欲说明基材上的薄膜及纳米线布置大体上的本质。薄膜705是实质上光学透明与导电的连续透明膜。薄膜705可为诸如氧化铟锡或氧化锌的类的TC0。薄膜705是使用对熟习技艺者而言广为所知的沉积方法沉积于基材700上，所述方法包含溅射沉积。定向的纳米线720形成为数个连续导电途径，如前所述。再者，磁性纳米线720电性连接至透明薄膜705。为了帮助确保纳米线720及薄膜705间良好的电性接触，在薄膜上使用酸浸渍或等效工艺沉积之前，氧化物可从纳米线移除。对准的磁性纳米线720以及导电、光学透明薄膜705的整合提供导电且光学透明的层，在某些实施例中，该层具有大范围的导电率以及小范围的导电率，大范围的导电率主要是由对准的磁性纳米线720的性质所决定，而小范围导电率(在邻接的连续导电途径之间之间隔的长度尺度上)主要是由薄膜705的性质所决定。此整合的层容许薄膜705具有主要对于光学穿透度最佳的厚度，因为导电率主要是由对准的磁性纳米线720所提供。薄膜705以及对准的纳米线720的层实际上为二维结构；因此，所述结构的导电率几乎可合宜地就片电阻方面讨论。倘若使用磁性纳米线以及连续导电薄膜的结合，对磁性纳米线而言，绝对不需要全数连接成连续线串。确实，纳米线的线串的瞬断通过透过导电膜的短电流路径在稍后可调解。在一替换性的实施例中(未图示)，如图3所示，对准的纳米线是以诸如TCO的导电、光学透明层所涂布。此整合结构类似于图7的结构，除了纳米线是以TCO涂布而不是位于TCO上。TCO可直接溅射沉积在对准的纳米线的顶部并有效于将纳米线固定在期望的组态中的一处。TCO可为氧化铟锡或氧化锌。TCO也可使用对熟习技艺者而言广为所知的沉积方法沉积于纳米线涂布的基材上。参考图8，现将描述包含纳米颗粒的本发明的实施例。图8显示根据本发明某些实施例的金属纳米颗粒的二维网状系统。为易于说明， 图8未按比例尺绘制一其仅欲说明纳米颗粒布置大体上的本质。图8中的金属纳米颗粒的网状系统提供薄膜光学透明导体中光学透明度及导电率的更佳的结合，其优于图2所示的现有技术。图8说明包含金属颗粒820的已排列二维数组的薄膜810。薄膜810可由金属颗粒820单独构成，其分布在基材表面上。然而，薄膜810也可包含其它材料，诸如实质上连续的光学透明导电膜，参考图7并如前所述。纳米颗粒820对准成线串，所述线串大致彼此平行。薄膜810在导电率上仰赖个别纳米颗粒820的互连一装配纳米颗粒820以提供数个连续导电途径(四个此类途径说明于图8)。光学透明度是源自薄膜810中的金属的低密度。更特定言之，对于太阳能电池的应用，实质上的光学透明度是约1. 1微米以下的波长所需的(具有约1. 1微米以下的波长的光子可在典型太阳能电池的主动层中产生电洞对)。 如在图8中所见，透过薄膜810的电流途径制作了纳米颗粒820的最佳化使用。通过本发明的导电率及光学透明度的结合提供在诸如太阳能电池的应用上许多优点。再次参考图8，在邻接的连续导电途径间期望之间隔是在50纳米至1微米的范围。 此范围提供包含纳米线的薄膜光学透明导体在导电率及光学透明度上期望的结合。图8的纳米颗粒820是磁性的，容许其使用磁场对准。纳米颗粒820包含磁性材料，例如磁性金属、磁性合金及磁性化合物。举例而言，在某些实施例中，纳米颗粒820可包含诸如镍及钴的过渡金属。纳米颗粒820可包含单一磁性金属或者选由其磁性及导电性性质的金属的结合物。举例而言，纳米颗粒可具有第一金属的核心以及第二金属的涂层。核心可为磁性金属而涂层可为选尤其高导电率的金属，反之亦然。举例而言，涂层可包含选自其导电率、诸如铜、银、金、钯或钼的金属，或适合的合金。根据本发明，用于形成诸如图8所示的薄膜810的导电层的方法包含以下步骤。首先，提供基材。在太阳能装置的实例中，基材可为玻璃基材。其次，于基材表面沉积磁性、导电率的纳米颗粒。该沉积步骤合宜地包含将纳米颗粒的液体悬浮物喷涂至基材表面上。第三，施加场线平行基材表面的磁场，于基材仍湿润时施加为佳。磁场将纳米颗粒形成为平行于磁场线的数个导电途径。对磁性回路而言，将磁性纳米颗粒布置成连续线是于低能量状态。再者，当纳米颗粒820将自身重新定向进入较低的能量状态时，期望能使基材于垂直方向以利于移动纳米颗粒820。沉积纳米颗粒后，可使基材受氢等离子处理以从颗粒表面移除氧化物。再者，基材可在减少的大气中加热，以致融合纳米颗粒。该加热步骤也可促进纳米颗粒接合至基材。再者，在该沉积步骤后，可使用诸如无电镀覆的技术以诸如金或银的导电金属涂布纳米颗粒。举例而言，可藉诸如无电镍沉浸金(ENIG)的喷涂工艺以银或金沉浸涂布镍或钴纳米颗粒，此沉浸涂布工艺可助于在纳米颗粒对准的组态中将的固定于一处。按照参考图8如前所提供的描述，熟习技艺者参考图3至图7及前述的实施例，将了解如何使用纳米颗粒置换纳米线。纳米碳管(CNT)具有在TCO层置换上可使其受注目的物理性质一举例而言，扶手椅(η，η)型CNT可搭载将近IO3倍的同直径的铜线电流密度。然而，CNT并非磁性而因此不能在磁场中对准。于本发明进一步的实施例中，CNT形成为包含磁性金属部份的化合物磁性纳米线。可使用所述化合物磁性纳米线以取代或结合在前述形成TCO置换层的本发明的实施例中的磁性纳米线。图9Α至图9D说明用于形成包含磁性金属部份及CNT部份的化合物纳米线的方法。图9Α显示一层多孔的阳极处理氧化铝910，其形成于铝基材920上。所述孔洞直径范围为10至50纳米，其也指明了镀覆纳米线及CNT的直径。图9Β显示磁性金属(例如钴或镍)受电镀至多孔的阳极处理氧化铝910以形成纳米线930(图9B的孔洞显示为全然被镀覆的纳米线930填充；然而，该镀覆不需全然填充孔洞)。纳米钴线或纳米镍线的长度仅需数微米长。图9C显示形成于纳米线930顶部的CNT 940。CNT940的生长是由纳米线930 所催化。如熟习技艺者广知的，CNT是通过诸如化学气相沉积(CVD)、激剥离或碳弧法所形成。图9D显示从阳极处理氧化铝模板释放的化合物纳米线一该释放是通过将氧化铝溶解在诸如氢氧化钠的碱中所完成。用于形成多孔的阳极处理氧化铝的方法以及用于将金属电镀进孔洞的方法在此技艺中为广知的；举例而言，可以参看2005年的J. Chem. Education的 82卷5期765页由Bentley等人发表的文章、2002年的Bull. Korean Chem. Soc.的23卷 11期1519页由^on等人发表的文章。尽管本发明的实施例已参考纳米颗粒或纳米线的使用而加以描述，本发明可以纳米颗粒及纳米线的结合或者任何其它等效的纳米尺寸的磁性导电物体(磁性纳米结构)执行。虽然本发明已参考其某些实施例特别描述，然而对于熟习本技艺者可不背离本发明的精神与范畴，明显地改变及修正形式及细节。举例而言，本发明知方法可用于形成诸如弯曲、波浪形的非平坦表面上的导电层。其欲以权利要求涵盖此类改变及修正。本发明由权利要求所界定。
权利要求
1.一种导电层，包含多种磁性纳米结构，位于一平面，所述多种磁性纳米结构对准成多条线串，所述线串大致彼此平行且经装配以提供数个连续导电途径；其中，所述多种磁性纳米结构的密度提供该导电层的实质上的光学透明度。
2.如权利要求1所述的导电层，其中所述多种磁性纳米结构是多种纳米线，所述纳米线大致上(1)对准成彼此平行且(2)对准至该导电层的平面中的所述纳米线的长轴。
3.如权利要求1所述的导电层，其中所述多种磁性纳米结构中至少一种包含 非磁性导电中心；以及磁性涂层。
4.如权利要求1所述的导电层，其中所述多种磁性纳米结构中至少一种包含 第一圆柱状部份，其包含磁性材料；及第二圆柱状部份，其附接至该第一圆柱状部份，该第一及第二圆柱状部份共轴对准，该第二圆柱状部份包含纳米碳管。
5.如权利要求1所述的导电层，进一步包含 连续导电膜，该连续导电膜为实体上光学透明；其中所述多种磁性纳米结构电性连接至该连续导电膜，且其中所述多种磁性纳米线的电性性质支配决定该导电层的片电阻。
6.如权利要求1、3、或5所述的导电层，其中所述磁性纳米结构是选自以下物质构成的群组纳米颗粒、纳米线及化合物纳米线。
7.一种在基材上形成导电层的方法，该导电层实质上光学透明，该方法包含以下步骤提供多种磁性纳米结构；沉积所述多种磁性纳米结构于该基材上；以及施加一磁场以将所述多种磁性纳米结构形成为平行于该基材的表面的数个导电途径。
8.如权利要求7所述的方法，进一步包含以下步骤在该施加步骤之前，垂直定向该基材的表面的平面，其中该基材是平面的，且其中该磁场平行于该基材的表面。
9.如权利要求7所述的方法，其中该沉积步骤包含以下步骤 将所述多种磁性纳米结构的液体悬浮物喷涂至该基材的表面上。
10.如权利要求7所述的方法，进一步包含以下步骤 在该沉积步骤后，以导电金属涂布所述多种磁性纳米结构。
11.如权利要求7所述的方法，其中该提供所述多种磁性纳米结构的步骤包含以下步骤在溶液中形成纳米银线；以及以磁性金属涂布所述纳米银线的每一者。
12.如权利要求7所述的方法，其中该提供所述多种磁性纳米结构的步骤包含以下步骤形成磁性金属纳米线；以及于所述磁性金属纳米线的末端上生长纳米碳管。
13.如权利要求7所述的方法，进一步包含以下步骤在该沉积步骤后，以实质上光学透明连续导电膜涂布所述多种磁性纳米结构。
14.如权利要求7所述的方法，其中该基材包含连续导电膜，该连续导电膜实质上光学透明，且其中所述多种磁性纳米结构沉积于该连续导电膜上。
15.如权利要求7、8、9、10、13或14所述的方法，其中所述磁性纳米结构是选自以下物质构成的群组纳米颗粒、纳米线以及化合物纳米线。
全文摘要
本发明提供一光学透明导电层，其具有低片电阻及良好光学透明度的期望的结合。该导电层在平面包含多种磁性纳米结构，所述结构对准成为数个大致平行的连续导电途径，其中磁性纳米结构的密度容许导电层的实质上光学透明度。磁性纳米结构可为纳米颗粒、纳米线或化合物纳米线。磁性化合物纳米线可包含由一层诸如镍或钴的磁性金属所覆盖的纳米银线。再者，磁性化合物纳米线可包含附接至磁性金属纳米线的纳米碳管(carbon nanotube，CNT)。在基材上形成导电层的方法包含沉积多种磁性纳米结构于基材上以及施加磁场以将纳米结构形成为平行于基材表面的数个导电途径。
文档编号B82B1/00GK102197439SQ200980143578
公开日2011年9月21日 申请日期2009年9月28日 优先权日2008年10月24日
发明者N·M·克里希纳, O·那拉玛苏, R·古克, S·文哈弗贝克, V·L·普施帕拉吉 申请人:应用材料股份有限公司