日本語AIでPubMedを検索
溶液処理可能な金属シード水熱成長を利用したフレキシブルプラスチック基板上へのZnOナノワイヤの低温大面積作製
Low-temperature large-area fabrication of ZnO nanowires on flexible plastic substrates by solution-processible metal-seeded hydrothermal growth.
PMID: 32661786 DOI: 10.1186/s40580-020-00235-6.
抄録
溶液処理可能な金属シードを用いた熱水結晶化を利用して、フレキシブルプラスチック基板上に低温大面積のZnOナノワイヤを作製しました。成長温度,成長時間,シードコーティング条件などの主要なパラメータによって制御されたZnOナノワイヤの構造進化を、均一かつ大面積のコンフォーマルZnOナノワイヤの成長に向けて系統的に研究した。低温Agシード水熱ZnOナノワイヤ成長法の開発により、高温シード焼結を経ることなく、フレキシブルプラスチック上にZnOナノワイヤを直接成長させることが可能となった。ZnOの結晶核生成に有利なナノポーラスAg層を、Agイオン溶液のコーティングから130℃という低温で還元することができます。これにより、フレキシブルプラスチック上のAgパターン上にZnOナノワイヤを選択的に水熱成長させることができる。このようなすべての解決策が可能な低温作製プロトコルは、ウェアラブル、透明電子機器、センサー、光触媒デバイスを含む多くの多様なアプリケーションを開発するための不可欠かつ実用的なソリューションを提供する可能性があります。一例として、我々は、Agマイクロメッシュ電極上のZNW成長に基づいて透明なUVセンサーを考案できることを実証している。
We have developed the low-temperature conformal ZnO nanowire fabrication on flexible plastic substrates by utilizing the solution-processible metal seed-assisted hydrothermal ZnO crystallization. Structural evolution of ZnO nanowires controlled by major parameters involving growth temperature, growth time, and seed coating condition, has been systematically investigated towards uniform and large-area growth of conformal ZnO nanowires. Direct ZnO nanowire growth on flexible plastics without undergoing the high-temperature seed sintering has been realized by developing the low-temperature Ag-seeded hydrothermal ZnO nanowire growth. The nanoporous Ag layer favorable for ZnO crystal nucleation and continued nanowire growth can be reduced from the Ag ion solution coating at the temperature as low as 130 °C. This tactfully enables the selective hydrothermal growth of ZnO nanowires on the Ag patterns on flexible plastics. Such an all-solution-processible low-temperature fabrication protocol may provide an essential and practical solution to develop many diverse applications including wearable and transparent electronics, sensors, and photocatalytic devices. As one example, we demonstrate that a transparent UV sensor can be devised based on the ZNW growth on the Ag micromesh electrode.