ISBN 978-3-8439-1513-7

978-3-8439-1513-7, Reihe Werkstoffwissenschaften

Nadja Kölpin
Verarbeitung von ITO- und ZnO-Nanopartikeln zu ultradünnen Schichten und miniaturisierten Strukturen

192 Seiten, Dissertation Universität Erlangen-Nürnberg (2014), Softcover, A5

Zusammenfassung / Abstract

Gedruckte Elektronik wird zukünftig für niedrigpreisige Massenanwendungen einen immer größeren Stellenwert erhalten. Um neuartige Produkte, wie z.B. elektronische Zeitungen oder Smart Tags, realisieren zu können, ist die Weiterentwicklung bestehender Drucktechniken und der eingesetzten Tinten notwendig.

Die vorliegende Arbeit befasst sich mit Verarbeitung von nanopartikulären ITO- und ZnO-Pulvern zu ultradünnen Schichten und miniaturisierten Strukturen. Diese können als transparente Leiter bzw. Halbleiter in flexiblen Elektrolumineszenzlampen und in Feldeffekttransistoren eingesetzt werden, was durch den Aufbau von Demonstratoren gezeigt wird. Dabei erfolgt die Herstellung von Folien mit Dicken im µm-Bereich über das Foliengießverfahren, die Erzeugung partikulärer Schichten mit Dicken im nm-Bereich über die Profilrakeltechnik und Herstellung feiner Linien mit Breiten von 35 µm über das Inkjet-Druck-Verfahren.

Um defektfreie Schichten und Strukturen basierend auf Nanopartikeln generieren zu können, werden die Eigenschaften der eingesetzten Tinten und Schlicker gezielt an die Druck- und Rakelverfahren angepasst. Insbesondere die rheologischen Eigenschaften sowie das Trocknungs- und Benetzungsverhalten der Dispersionen werden analysiert und modifiziert. Einen besonderen Stellenwert wird der Analyse und Vermeidung von Defekten zugewiesen. Dies umfasst sowohl den experimentellen Nachweis von Defekten, wie z.B. Poren in dem nanopartikulären Gefüge, als auch die Entwicklung von theoretischen Modellen zur Defektentstehung. Daraus werden Strategien zur Defektvermeidung abgeleitet, die die Herstellung hochwertiger elektrisch funktionaler Schichten und Strukturen erlauben.