透明導電氧化物（TCO）由於其高光學透射率、高電導率和可量產等特性，在光電應用中作為透明電極不可或缺。然而，為了製作功能性元件而對 TCO 薄膜進行圖案化，需要冗長昂貴的微影蝕刻製程。儘管基於奈米粒子墨水和無顆粒墨水的雷射圖案化技術已被用於製造無需微影蝕刻的圖案化金屬電極，但對於掺鎵氧化鋅（ZnO）等 TCO 是否有效仍不清楚。本研究提出一種新穎的單步驟無光罩、無顆粒、無墨水的製程，通過雷射輔助大氣壓電漿噴射（APPJ）技術在玻璃基板上沉積透明、導電的鎵掺雜氧化鋅（GZO）圖樣。本技術結合通過使用振鏡和電腦輔助設計（CAD）圖樣掃描連續波 CO2 雷射來鍍製 GZO 圖樣。GZO 圖樣（約100奈米厚）在可見光範圍是透明的，並且有低的電阻率（7.89×10-4 W cm），與僅使用 APPJ 製備的均勻未圖案化的 GZO 薄膜相當。本研究與先前技術有根本區別，因其加工之前不需先塗布奈米顆粒或墨水於基板上。整個過程在常溫常壓下進行，不需要基板預熱和預/後處理。此外，本技術不需要昂貴的真空裝置和脈衝雷射源，具有高度的成本效益與可連續加工大面積基板的優勢，可用於 TCO 圖樣和電路的製造。（機械系莊嘉揚主任提供） 圖一 實驗架設 圖二 透明導電圖樣的(a)電阻、(b)線寬、(c)厚度、(d)電阻率。 圖三 GZO透明導電圖樣的灰階熱影像圖（左側欄位）及其對應的CAD設計（右側欄位）。 圖四 (a)鍍有透明導電圖樣NTU的玻璃（拍攝於台大總圖前）。(b) 透明導電圖樣NTU的灰階熱影像圖。
透明導電氧化物（TCO）由於其高光學透射率、高電導率和可量產等特性，在光電應用中作為透明電極不可或缺。然而，為了製作功能性元件而對 TCO 薄膜進行圖案化，需要冗長昂貴的微影蝕刻製程。儘管基於奈米粒子墨水和無顆粒墨水的雷射圖案化技術已被用於製造無需微影蝕刻的圖案化金屬電極，但對於掺鎵氧化鋅（ZnO）等 TCO 是否有效仍不清楚。本研究提出一種新穎的單步驟無光罩、無顆粒、無墨水的製程，通過雷射輔助大氣壓電漿噴射（APPJ）技術在玻璃基板上沉積透明、導電的鎵掺雜氧化鋅（GZO）圖樣。本技術結合通過使用振鏡和電腦輔助設計（CAD）圖樣掃描連續波 CO2 雷射來鍍製 GZO 圖樣。GZO 圖樣（約100奈米厚）在可見光範圍是透明的，並且有低的電阻率（7.89×10-4 W cm），與僅使用 APPJ 製備的均勻未圖案化的 GZO 薄膜相當。本研究與先前技術有根本區別，因其加工之前不需先塗布奈米顆粒或墨水於基板上。整個過程在常溫常壓下進行，不需要基板預熱和預/後處理。此外，本技術不需要昂貴的真空裝置和脈衝雷射源，具有高度的成本效益與可連續加工大面積基板的優勢，可用於 TCO 圖樣和電路的製造。（機械系莊嘉揚主任提供）
圖一 實驗架設
圖二 透明導電圖樣的(a)電阻、(b)線寬、(c)厚度、(d)電阻率。
圖三 GZO透明導電圖樣的灰階熱影像圖（左側欄位）及其對應的CAD設計（右側欄位）。
圖四 (a)鍍有透明導電圖樣NTU的玻璃（拍攝於台大總圖前）。(b) 透明導電圖樣NTU的灰階熱影像圖。