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ACS Nano：一种基于固有微孔性聚合物合成的多孔但机械强度高的全无机抗反射涂层

Nanoyu
2022-09-03


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减反射膜被广泛应用于减少界面处的光反射，从而提高光的透过率。具有低折射率的弧线对于太阳能电池、显示器(移动电话、计算机和电视屏幕)、望远镜镜头、照相机和眼镜等广泛的应用非常重要。

近日，芝加哥大学Supratik Guha，阿贡国家实验室Elena V. Shevchenko引入本征微孔1聚合物(PIM-1)来设计具有优异力学性能的单层和多层全无机增透膜（ARCs）。

文章要点

1）使用PIM-1作为连续渗透合成的模板，研究人员成功制备出机械稳定的高度均匀的AlOx共形薄膜，其孔隙率为50%，折射率为1.41，而无孔AlOx的折射率为1.76，非常适合于高端光学系统或触摸屏中常用的基板(如蓝宝石、导电玻璃、可弯曲玻璃等)。

2）结果表明，这种薄膜可以用作单层ARC，只需在衬底的一侧沉积，就可以将蓝宝石在500 nm处的菲涅耳反射降低到0.1%。此外，使用嵌段共聚物沉积具有更高孔隙率的第二层可以设计出渐变折射率双层涂层。仅具有两层且总厚度小于200 nm的AlOx结构能够在较宽的光谱范围内将正常照明下的菲涅耳反射降低到0.5%以下，在700 nm处的反射率为0.1%。

3）此外，最重要的是，研究人员证明了高渗透性的单层和渐变折射率双层电弧具有高硬度和抗划痕性的特点。硬度和最大可达载荷分别为7.Gpa和13mN，划痕深度约为130 nm，对于由两个孔隙率分别为50%和85%的AlOx层组成的结构极具前景。此外，涂层的这种机械性能还可以使其用作其他光学涂层的保护层。

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参考文献

Cheng Ji, et al, Porous but Mechanically Robust All-Inorganic Antireflective Coatings Synthesized using Polymers of Intrinsic Microporosity, ACS Nano, 2022

DOI: 10.1021/acsnano.2c05592

https://doi.org/10.1021/acsnano.2c05592




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