Implication of solvent-assisted interface mediation in building conductive nanowire networks deploying wavy configuration
Implication of solvent-assisted interface mediation in building conductive nanowire networks deploying wavy configuration
- 주제(키워드) stretchable electrode , wavy configuration , pre-strain method , silver nanowire , solvent-soaking treatment
- 발행기관 고려대학교 KU-KIST융합대학원
- 지도교수 이상수
- 발행년도 2019
- 학위수여년월 2019. 2
- 학위구분 석사
- 학과 KU-KIST융합대학원 NBIT융합전공
- 원문페이지 46 p
- 실제URI http://www.dcollection.net/handler/korea/000000083467
- UCI I804:11009-000000083467
- DOI 10.23186/korea.000000083467.11009.0000824
- 본문언어 영어
- 제출원본 000045978717
초록/요약
The most commonly used strategy for structural manipulation to impose reproducible deformability on one-dimensional (1D) conductive materials has been the pre-strain method which can generate a wavy structure by placing conductive components on a pre-stretched elastic substrate and relaxing it. However, metallic NWs with hard and brittle nature would not be able to fully obey the pre-strain method due to limited deformability. Furthermore, the pre-strain approaches would be usually accompanied by out-of-plane buckling defect of NW networks, which causes significant loss of electrical conductivity and optical transmittance. To resolve those problems, we propose alternative method, solvent soaking-involved pre-strain method. We noticed that the interface interaction between NWs and substrate during contraction would be critical in determining wavy structure, and in order to induce uniform load transfer to the individual strands of Ag NWs, the interfacial interaction of the Ag NW networks was modulated by varying solvents, which determined not interfacial delamination but wavy configuration during the pre-strain process. In this study, it was found that the wavy configuration control assisted by solvent soaking was profoundly effective to exhibit enhanced electrical stability under rigorous structural deformation.
more초록/요약
1차원적인 구조를 가지는 전도성 물질의 재현 가능한 변형성 부여를 위해 구조 제어가 많이 시도되고 있다. 가장 일반적으로 사용되는 구조 제어 전략으로는 사전 인장 방법이 있다. 사전 인장 방법이란 연성이 있는 기판을 사전 인장해준 뒤, 그 위에 전도성 물질을 올리고 기판의 인장을 풀어줌으로써 굴곡진 (wavy) 구조를 만들어 주는 제작법이다. 그러나 다소 단단하고 깨지기 쉬운 성질을 가지는 메탈 나노와이어 (metallic nanowires, NWs)의 경우 변형성의 한계에 의해 사전 인장 방식으로 완벽한 구조 제어가 어렵다. 게다가, 사전 인장을 시도한다 해도 NW 네트워크 (networks)가 수직 (out-of-plane)방향으로 접히는 결함을 일으키게 되는데, 이 결함은 전기 전도도와 광학적 투과도의 손실의 원인이 된다. 이 문제를 해결하기 위해, 우리는 용액에 담그는 공정을 추가한 사전 인장 방식을 대안책으로 제시하고자 한다. 사전 인장 방법은 기판이 수축하는 동안 NWs와 기판 사이의 상호 작용이 굴곡진 구조를 만드는데 영향을 미친다. 그래서 Ag NW의 개별 가닥 (strands)에 기판의 수축으로 인한 균일한 하중 전달 (load transfer)이 갈 수 있도록 하기 위해 다양한 용액을 이용하여 계면에서의 상호 작용을 조절하고자 하였다. 이를 통해 NW networks가 계면 박리 (delamination)를 일으키지 않고 굴곡진 모양의 구조를 가질 수 있도록 하였다. 이 연구에서는 용액 담금 공정을 통해 만들어진 굴곡진 구조가 엄격한 구조 변형 하에서도 우수한 전기적 안정성을 가지는데 효과적임을 밝혔다.
more목차
1. Introduction ………………………………………………………………… 1
2. Background ………………………………………………………………… 4
2.1 Silver nanowires, Ag NWs ………………………………………………… 4
2.2 Methods to fabricate electrodes by using Ag NWs ………………………… 5
3. Experimental ……………………………………………………………… 7
3.1 Materials …………………………………………………………………… 7
3.2 Fabrication of STEs based on wavy Ag NW networks …………………… 8
3.3 Electroluminescence device based on STEs ……………………………… 9
4. Results and Discussions ………………………………………………… 10
4.1 Solvent annealing process ………………………………………………… 10
4.2 Candidate solvents ………………………………………………………… 11
4.3 Selection of proper solvent ……………………………………………… 13
4.4 Performance of STEs ……………………………………………………… 16
4.5 Difference of Ag NW networks by solvent annealing process …………… 20
4.6 ACEL device (Alternating Current Electroluminescence device) ……… 22
5. Conclusion ………………………………………………………………… 24
참고문헌 …………………………………………………………………… 25
