A sulfonitride transparent conductive thin film with ultra-high refractive index
Technical University of Denmark（丹麦技术大学）
本研究提出了一种新型硫硝化物透明导电薄膜，展示了其在光学和电学性能上的独特结合，突破了传统材料的折射率-带隙关系限制，为高折射率透明导体开辟了新途径。
2026-05-21 cond-mat.mtrl-sci
A general figure of merit for thick and thin transparent conductive carbon nanotube coatings
我们提出了一个依赖于波长的透明导电纳米管网络的品质因数，由薄层电阻和光密度。我们认为，这将是更有用的比其他建议在文献中流行，因为它依赖于更现实的假设，关于真正的纳米管的光学参数：它考虑到的事实，即直流电阻率取决于自由载流子的浓度，而可见光吸收是由束缚载流子。基于薄层电阻测量和宽范围的透射光谱，我们比较了几种商业纳米管类型，并发现金属富集和品质因数之间的相关性。一个简单的图形的方法，建议确定所需的光学和传输特性，可以通过改变纳米管层的厚度或更积极的处理是需要的。该程序也可以扩展到氧化物涂层。
2010-05-18 cond-mat.mtrl-sci
Ultrafast plasmonics using transparent conductive oxide hybrids in the epsilon near-zero regime
透明导电氧化物在体等离子体频率附近的介电响应的特征在于折射率小于真空。在类比与X射线光学，它表明，这种制度的结果在全外反射和空气引导的光。另外，ITO中的波矢量的强烈减小低于自由空间的波矢量使得能够实现新的表面等离子体激元模式，其可以在不需要棱镜或光栅耦合器的情况下被激发。实现了表面等离子体激元模式的超快控制，调制幅度达到20%。
2013-02-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Low-Dimensional Conduction Mechanisms in Highly Conductive and Transparent Conjugated Polymers
共轭聚合物中的电子传导是高性能光电和热电器件的新兴技术兴趣。介绍了导电聚合物导电机理的一个全新的方面和理解，使材料的适用性得到优化。的电荷传输机制解释了直接的实验证据与一个非常好的支持理论模型。
2015-08-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Dispersed multi-walled carbon nanotubes in polyvinyl butyral matrix for transparent ionic conductive films
本研究通过使用非质子溶剂和氧化还原组分改善多壁碳纳米管在聚乙烯醇缩丁醛中的分散，制备透明导电薄膜，并揭示了离子导电通道的形成机制。
2025-09-09 cond-mat.mtrl-sci
Importance of strain reduction in improvement of optical transmission and conductance in Si4+ doped ZnO: a probable new moisture resistant Transparent Conductive Oxide
据报道，Si掺杂的ZnO是比纯ZnO更好的导体。据报道，载流子密度增加，因此电导率增加。然而，直到我们最近的报告[1]，对光传输的影响还不清楚。采用溶胶-凝胶法（柠檬酸-甘油法）和固相烧结法制备了Zn 1-xSixO（x= 0，0.013，0.020和0.027）。我们发现，由于Si掺杂，缺陷态有所减少。本文讨论了应变与空位减少量的关系。在现代电子和太阳能电池制造中，透明导电氧化物（TCO）是不吸收可见光而导电的重要组分。已知的TCO非常昂贵，并且由非丰富元素组成。寻找新的生态友好，廉价和可持续的TCO一直是最近的研究吸引力。请记住，大多数太阳能电池都暴露在自然条件下，湿度耐受性成为一个决定性因素。我们报告说，水分的敏感性急剧下降，而电导率和光学透明度增加掺杂。应变的减少和输运性质的改善导致Si掺杂的ZnO颗粒的导电性增加，诱使我们设想这种材料作为可能的替代TCO。
2016-11-09 cond-mat.mtrl-sci
Transparent and conductive graphene oxide-polyethylenglycol diacrylate coatings obtained by photopolymerization
以水分散氧化石墨烯片为原料，通过光聚合法制备了石墨烯-聚乙二醇二丙烯酸酯树脂复合材料。发现石墨烯片在树脂系统内经历优异的形态分布，产生相对于纯树脂具有未改变的热性质的透明复合材料，其在低至0.02%wt的氧化石墨烯的负载比下是导电的。基于光聚合的方法提供了一种简单、节能和环境友好的技术，可以在涂料技术中找到广泛的应用，主要用于电磁屏蔽和抗静电涂料。
2010-10-26 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci cond-mat.other
First-principles electron-phonon interactions with self-consistent Hubbard interaction: an application to transparent conductive oxides
本文实现自洽确定 $U$ 的 DFPT+$U$ 方法，并用于 CdO 与 ZnO，显著提升电子-声子相互作用、迁移率及吸收谱的计算精度。
2025-06-16 cond-mat.mtrl-sci
Graphene as a transparent conductive support for studying biological molecules by transmission electron microscopy
我们展示了石墨烯作为在透射电子显微镜（TEM）中对单个生物分子成像的支撑物的应用。一个简单的程序来生产独立的石墨烯膜已被设计。这种膜非常坚固，几乎可以支撑任何亚微米物体。烟草花叶病毒已经沉积在石墨烯样品上并在TEM中观察。即使没有应用染色，也实现了高对比度。
2010-10-23 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Accelerated development of amorphous InZnO thin films as transparent conductive Cu diffusion barriers
Empa, Swiss Federal Laboratories for Materials Science and Technology（瑞士联邦材料科学与技术研究所）；ETH Zurich（苏黎世联邦理工学院）；Marburg University（马尔堡大学）
针对太阳能电池中铜扩散问题，采用2D组合方法筛选In-Zn-O薄膜的Zn/(In+Zn)比和氧含量，发现最佳组成为Zn/(In+Zn)~0.12且中等缺氧的非晶薄膜可作为有效的透明导电铜扩散阻挡层。
2026-07-01 cond-mat.mtrl-sci
Scalable transparent conductive thin films with electronically passive interfaces for direct chemical vapor deposition of 2D materials
我们提出了一种新型的透明导电支撑结构的二维（2D）材料，提供了一个电子被动的2D/3D接口，同时也使界面电荷传输。该结构包括在原子层沉积氧化铝（ALD AlOx）层下方的蒸发的纳米晶碳（nc-C）膜，该结构是热稳定的，并且允许2D材料直接化学气相沉积（CVD）到表面上。当nc-C/AlOx沉积到Si上的270 nm SiO2层上时，单层薄片的强光学对比度得以保留。拉曼光谱揭示了良好的晶体质量的二硫化钼，我们观察到一个十倍的光致发光强度增强相比，传统的Si/SiO2薄片。Tunneling跨的AlOx的介电常数，使界面电荷注入，我们证明了无伪像扫描电子显微镜和光电子发射电子显微镜。因此，这种跨越弱相互作用的2D/3D界面的可扩展制造和电子导电性的组合为2D材料开辟了新的应用和表征机会。
2021-10-15 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Thickness-dependent properties of transparent conductive oxides for epsilon-near-zero applications
本研究针对近零介电常数（ENZ）应用需求，通过调控透明导电氧化物（TCO）薄膜厚度拓展其光学性质调控方式，发现厚度依赖的ENZ共振与功率依赖的ENZ共振等效，为全光开关型新型器件提供了可能。
2024-06-21 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
One-Pot Preparation of Mechanically Robust, Transparent, Highly Conductive and Memristive Metal-Organic Ultrathin Film
2D柔性电子产品的未来依赖于以简单但可控的方式制备具有机械鲁棒性和柔性的材料的导电薄膜。在这方面，金属-有机化合物由于其结构、化学和功能的多样性而呈现出优于无机层状晶体的优势。虽然大多数金属有机化合物通常是批量制备的，但最近的研究表明，它们中的一些可以加工成低维形式。在这里，我们报告的一锅法制备，在水-空气界面进行，的金属-有机化合物[Cu 2 I2（TAA）]n（TAA=硫代乙酰胺）的薄膜（下至4 nm）。所示的膜是均匀的超过mm 2的面积，光滑，高度透明，机械鲁棒性和良好的电导体与忆阻行为在低频。这种性质的组合，以及制备所需的两种构建块的工业可用性，证明了它们在未来柔性和透明电子产品中的广泛潜力。
2019-10-07 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Interfacial Engineering Enabled High-Resolution Stretchable Metal-Level Conductive Lines and Transparent Conductor
Stanford University（斯坦福大学）
通过界面工程开发硫醇功能化导电聚合物/金混合叠层，实现4微米线宽、高拉伸性及金属级电导率，并展示超越ITO的透明电极和千像素级互连图像。
2026-09-15 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.soft
Tuning Carrier Type and Density in Highly Conductive and Infrared-Transparent (Bi1-xSbx)2Te3 films
Ningbo University（宁波大学）；Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences（中国科学院宁波材料技术与工程研究所）；Army Arms University of PLA（中国人民解放军陆军工程大学）
通过带工程策略，研究了（Bi₁₋ₓSbₓ）₂Te₃薄膜中载流子类型和密度的调节，实现了高电导率和优异的红外透射率，为红外光电设备的应用提供了新方向。
2025-12-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
High carrier mobility in transparent Ba1-xLaxSnO3 crystals with a wide band gap
我们发现钙钛矿结构的（Ba，La）SnO_3即使在带隙较大的情况下也能有很好的载流子迁移率。在室温下，n型载流子浓度为\sim 8-10 \times 10 19 cm-3的Ba0.98La0.02SnO 3晶体的霍尔迁移率为\sim 103 cm 2 V-1 s-1，带隙Δ的精确测量结果为Δ=4.05 eV，明显大于其它透明导电氧化物的带隙Δ.高迁移率和宽带隙表明（Ba，La）SnO 3是透明导体应用和外延全钙钛矿多层器件的有希望的候选者。
2012-04-20 cond-mat.mtrl-sci
Chemically-Disordered Transparent Conductive Perovskites with High Crystalline Fidelity
本文提出关联电子钙钛矿化学无序与输运性质的工作模型及主动设计框架，在 Sr$x$(Ti,Cr,Nb,Mo,W)O$3$ 外延薄膜中实现高结晶保真度、低电阻率与超宽带光学透明窗口，并利用团簇展开研究短程有序，为光学、自旋电子和量子器件提供性能提升。
2025-06-24 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
Dye-Sensitized Nanostructured TiO2 Film Based Photoconductor
在导电透明玻璃的导电层中蚀刻凹槽，并在导电和非导电区域上沉积纳米多孔TiO 2膜。槽的宽度为100 $μ$ m和150 $μ$ m。将透明的TiO 2膜进行染料敏化，用电解质覆盖，并夹有盖玻片。在黑暗和光照条件下研究了染料敏化TiO2薄膜的电导率，发现其与光强度、波长和电压有关。本研究表明，染料敏化纳米多孔薄膜可用作波长依赖型光电导体。
2008-03-12 cond-mat.mtrl-sci physics.chem-ph physics.optics
TCO Nanostructures as building blocks for nanophotonic devices in the infrared
透明导电氧化物（TCO）通常是具有大电子带隙的简并半导体。由于其独特的双重透明和导电特性，它们已被广泛用于显示屏、光电、光子和光伏器件。在这项研究中，我们详细报告了一种技术，我们开发了一个简单的单区管式炉系统中制造单晶TCO纳米棒阵列与控制的导电性，高度和晶格间距。我们展示了如何通过选择这些纳米棒阵列的基本参数的独特组合可以获得新颖的光子/等离子体特性。
2013-09-07 cond-mat.mtrl-sci
Electrical and optical properties of ITO thin films prepared by DC magnetron sputtering for low-emitting coatings
优化直流磁控溅射系统的沉积透明导电氧化物（TCO），如铟锡氧化物（ITO）在玻璃基板上已被应用，以实现低发射（低e）的透明涂层。为了获得相应的电阻和高红外反射率，首先研究了溅射功率和氧气流量对薄膜性能的影响。其他沉积参数保持不变。在400摄氏度的温度下，在3标准立方厘米/分钟的氧气流中，膜沉积产生透明和红外反射涂层。在此条件下，在红外（λ=3-25微米）中获得的最高平均反射率为89.5%（最低发射率等于小于11%），而在可见光中的透明度约为85%。测量等离子体波长和载流子浓度。
2014-09-18 cond-mat.mtrl-sci
Progress in Developing Highly Efficient p-Type TCOs for Transparent Electronics: A Comprehensive Review
本文系统综述了高效p型透明导电氧化物（TCOs）的研究进展，重点分析了p型导电性的起源、材料物理、制备技术及面临的挑战，并为该领域未来发展方向提供了见解。
2024-05-23 cond-mat.mtrl-sci
Electrical tuning of the spin-orbit interaction in nanowire by transparent ZnO gate grown by atomic layer deposition
我们开发了一种InAs纳米线栅全包围场效应晶体管，使用透明导电氧化锌（ZnO）栅电极，这是在原位原子层生长后的Al 2 O 3的栅极绝缘体。我们进行了磁输运测量，发现从弱局域化到弱反局域化的交叉与增加栅极电压的影响，这表明Rashba自旋轨道耦合是由栅极电极调谐。的自旋轨道相互作用的栅极调谐的效率是高于那些获得的二维电子气，和高的栅极全周围的纳米线金属氧化物半导体场效应晶体管，这是以前报道的。本文讨论了自旋-轨道相互作用，不仅采用了传统的一维模型，而且采用了最近提出的考虑材料微观能带结构影响的模型。
2021-06-18 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Reducing sheet resistance of self-assembled transparent graphene films by defect patching and doping with UV/ozone treatment
液相剥离然后进行Langmuir-Blodgett自组装（LBSA）是一种很有前途的方法，可用于可规模化生产用于透明导体应用的石墨烯薄膜。然而，单层组装成薄膜通常会引起高密度的缺陷，导致阻碍实际应用的大的薄层电阻。我们引入UV/臭氧作为一种新型的光化学处理，其将LBSA石墨烯的薄层电阻降低三倍，同时保持高的光学透明度。这种处理对我们的膜的影响与其对机械剥离或CVD膜的影响相反，其中UV/臭氧在石墨烯平面中产生额外的缺陷，增加了薄层电阻。拉曼散射表明，暴露于UV/臭氧降低了LBSA石墨烯中的缺陷密度，其中边缘是主要的缺陷类型。FTIR光谱表明在暴露于臭氧期间氧与石墨烯晶格的结合。此外，功函数测量表明，处理掺杂的LBSA膜，使其更导电。这种与掺杂配对的缺陷修补导致改善LBSA石墨烯的透明导体性能的可访问方式，使得溶液处理的薄膜成为工业用途的候选者。
2019-08-16 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Where to find lossless metals?
假设金属具有与透明绝缘体一样低的光吸收损耗，如果发现，可能会彻底改变光电子学。我们在超过100，000个条目的数据库中对所有已知无机材料中的无损金属进行了首次高通量搜索。确定了381个候选者-具有隔离良好的部分填充带-并通过定义品质因数和对其真实空间导电连接性进行分类来进行分析。现有的实验证据表明，大多数候选材料是绝缘的，而不是导电的，这是由于当前的密度泛函理论在预测窄带金属时的局限性，这些金属对磁性、结构畸变或电子-电子相互作用不稳定。我们提出了未来的研究方向，包括导电氧化物，插层材料，并在高压下压缩这些假金属候选人最终无损金属。
2022-04-08 cond-mat.mtrl-sci physics.optics
Electronic structure of SrTi$_{1-x}$V$_x$O$_3$ films studied by ${\it in\ situ}$ photoemission spectroscopy: Screening for a transparent electrode material
利用${in situ}$光电子能谱研究了强关联透明导电氧化物（TCO）SrVO $_3$和氧化物半导体SrTiO $_3$的固溶体SrTi $_{1-x}$ V $_x$ O $_3$（STVO）薄膜的电子结构. STVO是相关金属TCO最有前途的候选者之一，因为它具有通过改变${x}$来优化透明电极性能的能力。系统和显着的光谱变化附近的费米能级（${E_{\rm F}}$）作为${x}$的函数，而STVO的整体电子结构是在很好的协议与预测的能带结构计算。随着${x}$从1.0减小，光谱权重从${E_{\rm F}}$附近的相干带转移到1.0-1.5 eV附近的非相干态（较低的Hubbard带）。同时，在${E_{\rm F}}$处形成赝能隙，表明在${E_{\rm F}}$附近准粒子谱权重显著降低。这个赝能隙似乎在${x}$ = 0.4时演化为能隙，表明发生了成分驱动的金属-绝缘体转变。从角分辨光电子能谱的结果，载流子浓度${n}$在${x}$ = 0.6-1.0的金属范围内作为${x}$的函数成比例地变化。相反，与有效质量（${m^*}$）成比例的质量增强因子不随${x}$的变化而显著变化。这些结果表明，在优化相关金属TCO的性能的${n/m^*}$的关键因素是由${x}$调整，突出了STVO的潜力，以实现所需的TCO性能的金属区域。
2021-05-22 cond-mat.mtrl-sci cond-mat.str-el
All-oxide spin Seebeck effects
本文报道了在由IrO $_2$膜和Y $_3$ Fe $_5$ O $_{12}$膜组成的全氧化物双层膜系统中观察到的纵向自旋塞贝克效应（LSSE）。通过导电IrO $_2$层中的逆自旋霍尔效应，检测由穿过IrO $_2$ /Y $_3$ Fe $_5$ O O $_{12}$界面的温度梯度产生的自旋电流作为电压。该电压与温度梯度的大小成比例，并且其磁场依赖性与LSSE的特性很好地一致。这一演示可能会导致实现低成本，稳定，透明的自旋电流驱动的热电器件。
2015-03-25 cond-mat.mes-hall cond-mat.mtrl-sci
Nickel oxide-based heterostructures with large band offsets
我们目前的研究结果的异质结构的基础上的p型氧化镍（NiO）与n型氧化物半导体氧化锌（ZnO）和氧化镉（CdO）的电子输运。NiO是应用于（光）电子器件的理想候选物。然而，由于其小的电子亲和势，异质结与大多数n型氧化物半导体表现出导电和价带偏移在异质界面超过1 eV。ZnO/NiO结表现出所谓的II型能带排列，使得电子-空穴复合成为电流可以垂直流过该结构的唯一过程。然而，这些异质结显示出在有效的光电子器件中具有实际用途，如在此通过我们的UV转换透明太阳能电池所例示的。这些器件尽管具有高转换效率，但存在两个连接到II型界面的光激活复合通道，我们在这里更详细地识别和分析其中之一。此外，CdO/NiO接触进行了研究-异质结构，甚至更大的带偏移，从而实现III型带对齐。这种情况在理论上使一个2维电子系统的拓扑保护状态组成的发展。我们目前的实验表明，CdO/NiO异质结构确实主机的导电层，在这两种材料中不存在时，分别研究。
2019-10-29 cond-mat.mtrl-sci
Impact of TCO Microstructure on the Electronic Properties of Carbazole-based Self-Assembled Monolayers
该研究揭示了ITO微观结构对咔唑基自组装单分子层功函数分布的影响，发现非晶ITO或NiOx缓冲层可实现均匀电势分布，为优化倒置钙钛矿太阳能电池性能提供了关键指导。
2023-09-17 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
Design of ternary alkaline-earth metal Sn(II) oxides with potential good p-type conductivity
长期以来一直在寻求具有良好p型导电性的氧化物以实现高性能的全氧化物光电子器件。二价Sn（II）基氧化物由于Sn-5s/O-2 p反键杂化而具有相当分散的上价带，是很有希望的候选者。迄今为止，很少有已知的Sn（II）氧化物是适用于器件应用的p型导电的。在这里，我们提出了通过第一性原理的全局优化结构搜索的材料设计研究，迄今尚未开发的锡（II）为基础的系统，三元碱土金属锡（II）氧化物的化学计量的MSn 2 O3（M =镁，钙，锶，钡）。我们确定了两个稳定的化合物SrSn 2 O3和BaSn 2 O3，这可以通过富锡条件下的相稳定性图稳定。它们的结构遵循Zintl行为，由SnO 3四面体的基本结构基序组成。出乎意料的是，它们显示出不同的电子性质，带隙范围从1.90（BaSn 2 O3）到3.15（SrSn 2 O3）eV，空穴有效质量范围从0.87（BaSn 2 O3）到高于6.0（SrSn 2 O3）m0。亚稳相的进一步探索表明，由基本结构图案之间的键合的细节控制的电子性质的宽的可调谐性。这表明进一步探索碱土金属Sn（II）氧化物用于需要良好p型导电性的潜在应用，例如透明导体和光伏吸收体。
2016-05-26 cond-mat.mtrl-sci
Use of local density approximation within range separated hybrid exchange-correlation functional to investigate Pb doped SnO$_2$ as an electron transport layer
本论文采用区间分离杂化交换相关泛函方法研究了Pb掺杂金红石型SnO $_2$的结构、电子和光学性质。在计算中，使用LDA泛函代替PBE泛函。用这种方法计算得到的SnO $_2$的电子结构与实验数据相当一致。SnO $_2$由于其透明和导电的性质而在光电子器件中具有重要的应用领域。这些重要领域之一是SnO $_2$作为钙钛矿太阳能电池中的电子输运层（ETL）的用途。因此，SnO $_2$的导带的能级是重要的。在Pb掺杂的SnO $_2$的情况下，带隙随着Pb掺杂率的增加而变窄。当Pb掺杂量为12.5%时，SnO $_2$的禁带宽度从3.60 eV变窄到3.02 eV，且这种变窄程度与Pb的掺杂量成正比.计算结果表明，导带底能级的降低对带隙的变窄起着重要的作用，而价带顶的能级没有明显的变化。由于Pb原子的这种效应，可以通过使用Pb原子的掺杂比来调节导带的能级，并且可以以受控的方式使带隙变窄。通过Pb掺杂，SnO $_2$ ETL的能级可以根据太阳能电池中使用的钙钛矿的类型在一定范围内调节。此外，掺杂Pb不会在带隙中产生电子陷阱，这在电子的传输过程中是重要的。
2020-11-27 cond-mat.mtrl-sci
ZnO-based Semiconductors and Structures for Transistors, Optoelectronic Devices and Sustainable Electronics
本文综述了ZnO基半导体的关键性质、沉积方法及其在薄膜晶体管、光电器件和可持续电子中的广泛应用前景。
2024-11-20 cond-mat.mtrl-sci physics.app-ph
