透明導電薄膜——光學材料里的“魔法棒”！

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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業，公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區，專業的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。

除了常規的透明電極應用外，透明導電氧化物在特定環境一定譜段內可表現出負的實部介電常數，載流子濃度上等性能調制靈活，因此透明導電氧化物可以作為等離子體材料來應用。

研究表明，ITO在近紅外區域的傳導能量損耗與銀大致相當，但在長波范圍，其損耗明顯低于銀。鋁摻雜氧化鋅（AZO）在通信波段1.5 μm處的傳導能量損耗比起銀的損耗要低三倍多。鎵摻雜氧化鋅（GZO）的性能雖不及AZO，但也表現出低損耗特點^[2]，在光電子學和納米光電子學方面有重要的應用前景。

隨著高精度微納加工技術的不斷進步，透明導電氧化物薄膜的圖案可以達到微米或納米尺度。特別是通過電子束光刻技術，結合反應離子束蝕刻、濕化學刻蝕以及剝離工藝可以獲得各種納米結構的透明導電氧化物。另外，通過化學方法還可以制備透明導電氧化物的納米球或納米棒。以上加工/合成方法為基于透明導電氧化物等離子體材料和器件的開發提供了技術支撐。可通過調節ITO成分中的Sn的摻雜量實現了ITO在近紅外區的表面等離子體共振頻率的調諧^[3]。也可通過調節AZO納米晶的自由電子，實現了納米顆粒在近紅外區的吸收可調以及可見光區的透明化^[4]。

透明導電氧化物不僅可以作為可調諧等離子體單元使用，而且還可以制作成等離子體器件?？衫肐TO-Au雜化制作全光控制的單一等離子體納米天線^[5]。透明導電氧化物還被驗證可支持電介質材料界面的SPP^[6]，或ITO薄膜在近紅外區的SPP激發^[7]。透明導電氧化物在近紅外區可作為等離子體材料在超材料方面的應用^[8]。

圖3、重摻雜透明導電氧化物光學性質:介電常數實部(A)和虛部(B)隨波長的變化關系

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上海卷柔新技術光電有限公司是一家專業研發生產光學儀器及其零配件的高科技企業，公司2005年成立在上海閔行零號灣創業園區，專業的光電鍍膜公司，技術背景依托中國科學院，卷柔產品主要涉及光學儀器及其零配件的研發和加工；光學透鏡、反射鏡、棱鏡，平板顯示，安防監控等光學鍍膜產品的開發和生產，為全球客戶提供上等的產品和服務。

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