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Matière

Un nouveau matériau pour écrans plats et panneaux solaires

Des chercheurs du laboratoire CRANN de Trinity College Dublin en Irlande, ont récemment publié les résultats de leur recherche concernant un nouveau type de matériau utilisable dans les cellules solaires, les écrans plats de télévisions, les écrans d'ordinateurs, les écrans à cristaux liquides (LCD), les diodes électroluminescentes (LED) notamment. Tous ces appareils ont un point commun : ils utilisent des matériaux qui conduisent l'électricité et sont transparents en même temps.

Aujourd'hui, l'industrie utilise principalement une classe de matériaux transparents qui sont des oxydes conducteurs. Ces matériaux permettent un bon compromis entre la conductivité électrique et la transparence optique. Rappelons que l'électronique moderne est basée sur le concept de conduction par des électrons et des trous, c'est-à-dire qu'ils font usage de matériaux de type N et P. Le transistor, n'est rien de plus qu'un sandwich de matériaux de type N et P. L'un des oxydes les plus largement utilisés est l'oxyde d'indium-étain. Cependant, ces oxydes conducteurs transparents ont une limitation fondamentale : ils sont tous des conducteurs d'électricité de type N, c'est-à-dire où la conduction se fait par le mouvement des électrons. L'électricité peut aussi apparaître grâce au mouvement des trous, concept décrivant l'absence d'un électron : il s'agit alors de matériaux de type P.

C'est le manque d'oxyde conducteur transparent de type P de bonne qualité qui a conduit le Professeur Shvets, titulaire de la Chaire de Physique Appliquée de Trinity College Dublin, et son équipe de recherche, à étudier comment d'autres oxydes pourraient être modifiés pour les rendre simultanément conducteurs électriques et optiquement transparents. Le nouveau matériau créé est à base d'oxyde de chrome, les modifications étant obtenues par la substitution simultanée de certains des atomes de chrome et d'oxygène par du magnésium et de l'azote. Une demande de brevet protégeant le nouveau matérieau a été déposée par le Trinity College Dublin. Le nouveau matériau pourrait ouvrir la possibilité de concevoir des transistors transparents qui pourrait amener des écrans télévisés transparents. Il pourrait également être utilisé pour augmenter l'efficacité de certains panneaux solaires, ce qui améliorerait considérablement l'adoption de ces derniers.

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