研究目的
研究利用激光诱导周期性表面结构（LIPSS）在氧化铟锡（ITO）薄膜中形成纳米结构透明导电电极（TCEs）的特性，以应用于严苛环境。
研究成果
已证实可在大面积表面形成ITO-LIPSS，其光学透明度和耐强酸稳定性均得到提升。研究认为硅元素的掺入是这些图案具备强健性的原因。该方法为恶劣环境下制备纳米结构透明导电电极提供了可行方案。
研究不足
该研究聚焦于硼硅酸盐玻璃上ITO薄膜中LIPSS的形成与特性。未探讨研究结果对其他基底或材料的适用性，也未研究LIPSS在连续运行条件下的长期稳定性和性能表现。
1：实验设计与方法选择：
利用激光诱导周期性表面结构（LIPSS）这一自组织现象在ITO薄膜中形成图案。
2：样品选择与数据来源：
使用镀在硼硅酸盐玻璃上的170纳米厚ITO薄膜。
3：实验设备与材料清单：
一台波长为532纳米的纳秒脉冲激光器、镀有ITO的硼硅酸盐玻璃载玻片以及用于稳定性测试的各种酸。
4：实验步骤与操作流程：
在特定条件下将激光束聚焦并扫描ITO薄膜以产生LIPSS，随后对生成的图案进行电导率、光学透明度和化学稳定性测试。
5：数据分析方法：
采用扫描电子显微镜（SEM）、能量色散X射线光谱（EDX）、X射线粉末衍射（XPD）和原子力显微镜（AFM）分析LIPSS的形貌、结构和化学性质。
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Field emission microscope
JSM-7500F
Jeol
Scanning electron microscopy (SEM) for analyzing the morphological properties of LIPSS.
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Atomic force microscope
Nanoscope 8
Bruker
Recording surface topographies of ITO-LIPSS.
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Explorer XP-532
Newport
USA
Nanosecond pulsed laser used for generating LIPSS in ITO films.
-
F-theta lens
f-163-532
Rodenstock
Focusing the laser beam to a spot size of 30 μm diameter.
-
Galvanometer scan head
SCANgine 14-532
Scanlab
Scanning the laser beam over the substrate.
-
Potentiostat/galvanostat
Model 273A
EG&G Princeton Applied Research
Electrochemical deposition of polyaniline (PANI) onto ITO-LIPSS.
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Auriga
Zeiss
Germany
Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX) for compositional mappings of ITO-LIPSS.
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X’Pert PRO MPD
PANalytical
Netherlands
X-ray powder diffraction (XPD) for structural analyses.
-
Lambda 1050 UV/VIS/NIR spectrometer
PerkinElmer
USA
Recording transmittance spectra of the samples.
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