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Simulaciones para mejores capas transparentes del óxido

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Un nuevo método práctico y eficaz desarrollado para simular las características de TCO acoda.

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Las pantallas táctiles y las células solares confían en capas especiales del óxido. ¿Sin embargo, errores en las capas? la estructura atómica deteriora no sólo su transparencia, pero también su conductividad. Usando modelos atómicos, los investigadores de Fraunhofer han encontrado maneras de identificar y de quitar estos errores.

Smartphones, las computadoras de la tableta, y las máquinas del boleto son apenas algunos de los muchos dispositivos hoy en día pantalla-se funcionan que. Estas pantallas se basan en las capas especiales del óxido que son electricidad transparente y de la conducta. El término técnico es capas de TCO (óxido que conduce transparente). TCOs también se utiliza en las células solares y en ventanas heated. ¿De modo que la tecnología guarde paso con los nuevos productos y los usos, los fabricantes están mejorando constantemente las capas, haciéndoles mejores conductores de electricidad y aumentando su transparencia? después de todo, cuando está utilizado en exhibiciones de la computadora o del smartphone de la tableta, necesidad de usuarios de poder ver el contenido en la pantalla claramente con las capas. Cualquier brillo adicional causado por el óxido sería un problema. El mismo principio solicita células solares: algo que impidiendo luz del sol, las capas del óxido deben permitir que pase sin obstáculo en la célula. ¿Por consiguiente, la transparencia y la conductividad son los elementos claves que los reveladores de las nuevas capas del óxido deben considerar? pero la temperatura de la fabricación y la plasticidad de las capas son también importantes.

Simulación realista de la estructura atómica

Los investigadores en el instituto de Fraunhofer para los mecánicos de los materiales IWM en Freiburg ayudan a fabricantes a optimizar capas del óxido. ¿? ¿Nosotros? ¿VE desarrolló un método práctico y eficaz para simular las características de las capas de TCO? dice al Dr. Wolfgang Körner del científico de IWM. ¿El más impresionante de todo es el hecho que los científicos? ¿simulaciones de las capas? ¿la estructura atómica es altamente realista y considera todos los errores atómicos posibles? con independencia de si las capas son estructuras desordenadas, amorfas o las cristalinas, altamente pedidas. En base de estas simulaciones, los científicos entonces investigan como de bien los electrones pueden moverse en la capa, es decir como de bien el óxido conduce la corriente eléctrica. ¿? ¿Podemos seguir específicamente cómo una capa? ¿densidad de s de los cambios de estados cuando cambiamos su estructura atómica? explica Körner. Los investigadores pueden también establecer si la luz está absorbida o pasa con la capa sin obstáculo, haciéndola aparecen transparentes. ¿? ¿Porque hacemos las pruebas materiales trial-and-error en una computadora, podemos calcular las características poseídas por la composición material respectiva del TCO que es estudiado mucho más rápidamente y más productivamente que por medios tradicionales? dice Körner. Con sus proyectos, Körner está profundizando nuestra comprensión de cómo se presentan las diversas características de las capas del óxido. Esta comprensión está ayudando a sus socios industriales a mejorar su producción y a obtener características específicas de la capa del óxido.

Los investigadores han manejado ya encontrar los defectos principales que ocurren en estas capas. No es simplemente posible fabricar las estructuras con los errores absolutamente cero. ¿Tanto como los fabricantes quisieran que consistieran solamente en ciertos átomos definidos tales como cinc, lata, y oxígeno, otros átomos? ¿el hidrógeno es un culpable común? ¿tenga un hábito de estrellar el partido, cambiando la capa? conductividad y transparencia de s. ¿Pero qué defectos en estructura atómica deterioran realmente la transparencia? ¿Y cómo podemos quitar estos defectos para hacer los óxidos más transparentes? ¿Uno de los investigadores? los resultados eran que la transparencia de ciertos óxidos es mejorada calentándolos una vez convenientemente a una temperatura alta o calentándolos para arriba en un ambiente oxígeno-rico.

Un segundo acercamiento considera a los científicos abordar el problema del otro extremo: ¿agregan los varios átomos específicamente definidos en la estructura y simulan los efectos que esto tiene en una capa? características de s. ¿La meta aquí es alzar más lejos conductividad y la transparencia por medio de conveniente? ¿impurezas? y para poder diseñar un material por la computadora de esta manera.