Objectives

The main objective of our project is to obtain a heterostructure with capability of EMI shielding for electronic devices using thin layers of conductive transparent oxides and metal meshes deposited on transparent glass and flexible polymer substrates in areas up to 150 cm^2 (10x15 cm). Thin layers and metal mesh will have the following characteristics: low electrical resistivity (~10^-4 -10^-5 ohm*cm); high optical transparency (>80% in the spectral range 380-800 nm); EMI shielding over a wide range of frequencies MHz-18 GHz with an SE Shielding Effectiveness parameter of up to 25 dB. To successfully accomplish the main objective, the project has the following specific objectives:

  • The TCO layers will be obtained by plasma laser techniques both on glass supports and on flexible supports. To obtain the optimal value of SE (Shielding Effectiveness) while keeping a low resistivity and an optical transparency greater than 80% in a spectral range between 380-1000 nm, the parameters used in PLD depositions or using plasma techniques will be optimized. The best set of parameters will be used for depositions on the screen of an electronic device (tablet with areas up to 150 cm^2; d=10x15 cm)

O1 - Development of the experimental concepts for building and testing the TCOs layers used in heterostructure with EMI shielding capability.

The outcome of this objective is to develop of the experimental concepts and models for the synthesis of transparent conductive layer. In order to obtain the optimal value of SE (Shielding Effectiveness) while keeping a low resistivity and an optical transparency greater than 80% in a spectral range between 380-1000 nm, the parameters used in PLD depositions or using plasma techniques will be optimized.

O2 - Build and test the metallic mesh on the glass substrate and flexible polymer substrates.

The outcome of this objective will be related with the use the photolithography to obtain a metallic mesh with different geometry and thickness of metal. By testing the EMI shield effectiveness the best deposition parameters will be used to obtain a TCO/metal/TCO heterostructure.

O3 - Build and test the heterostructures of TCO/metal/TCO/glass substrate.

The outcome of this objective will be related with the use the PLD technique to obtain a high quality of TCO layer combined with photolithography to obtain a high quality of metallic mesh. In terms of TCOs by using a large area system with multitargets capability the different combination of TCO layers can be done, like Al:ZnO bottom layer/ metallic mesh and for the top layer can be used another TCO (ex: IZO – In:ZnO, GZO – Ga: ZnO or ITO).

O4 Integration, test and validate the EMI capability of TCO/metal heterostructure.

The outcome of this objective will be related of integration, test and validate of TCO/metal heterostructure into a display screen with an area of 10x15 cm, which can be used for mobile devices. The final result will be a mobile phone with a EMI protected display screen.

Obiectivul principal al proiectului nostru este de a obține o heterostructură cu capacitate de ecranare EMI pentru dispozitive electronice, utilizând straturi subțiri de oxizi transparenți conductivi și plase metalice depuse pe sticlă transparentă și substraturi polimerice flexibile în zone de până la 150 cm^2 (10x15 cm). Straturile subțiri și plasele metalice vor avea următoarele caracteristici: rezistivitate electrică scăzută (~10^-4 -10^-5 ohm*cm); transparență optică ridicată (>80% în domeniul spectral 380-800 nm); ecranare EMI pe o gamă largă de frecvențe MHz-18 GHz, cu un parametru de eficacitate a ecranării SE de până la 25 dB. Pentru a îndeplini cu succes obiectivul principal, proiectul are următoarele obiective specifice:

  • Straturile TCO vor fi obținute prin tehnici laser cu plasmă atât pe suporturi de sticlă, cât și pe suporturi flexibile. Pentru a obține valoarea optimă a SE (Shielding Effectiveness - Eficacitatea Ecranării) menținând o rezistivitate scăzută și o transparență optică mai mare de 80% într-un interval spectral cuprins între 380-1000 nm, parametrii utilizați în depunerile PLD sau prin utilizarea tehnicilor cu plasmă vor fi optimizați. Cel mai bun set de parametri va fi utilizat pentru depunerile pe ecranul unui dispozitiv electronic (tabletă cu suprafețe de până la 150 cm^2; d=10x15 cm).

O1 - Dezvoltarea conceptelor experimentale pentru construirea și testarea straturilor TCO utilizate în heterostructură cu capacitate de ecranare EMI.

Rezultatul acestui obiectiv este dezvoltarea conceptelor și modelelor experimentale pentru sinteza stratului conductiv transparent. Pentru a obține valoarea optimă a SE (Eficacitatea Ecranării) menținând o rezistivitate scăzută și o transparență optică mai mare de 80% într-un interval spectral cuprins între 380-1000 nm, se vor optimiza parametrii utilizați în depunerile PLD sau în tehnicile cu plasmă.

O2 - Construirea și testarea plasei metalice pe substrat de sticlă și substraturi polimerice flexibile.

Rezultatul acestui obiectiv va fi legat de utilizarea fotolitografiei pentru a obține o plasă metalică cu diferite geometrii și grosimi ale metalului. Prin testarea eficacității ecranului EMI, se vor utiliza cei mai buni parametri de depunere pentru a obține o heterostructură TCO/metal/TCO.

O3 - Construirea și testarea heterostructurilor substratului TCO/metal/TCO/sticlă.

Rezultatul acestui obiectiv va fi legat de utilizarea tehnicii PLD pentru a obține un strat TCO de înaltă calitate, combinat cu fotolitografia pentru a obține o plasă metalică de înaltă calitate. În ceea ce privește TCO-urile, utilizând un sistem cu suprafață mare și capacitate multi-țintă, se pot realiza diferite combinații de straturi TCO, cum ar fi stratul inferior Al:ZnO/plasă metalică, iar pentru stratul superior se poate utiliza un alt TCO (ex: IZO – In:ZnO, GZO – Ga:ZnO sau ITO).

O4 Integrare, testare și validare a capacității EMI a heterostructurii TCO/metal.

Rezultatul acestui obiectiv va fi legat de integrarea, testarea și validarea heterostructurii TCO/metal într-un ecran de afișare cu o suprafață de 10x15 cm, care poate fi utilizat pentru dispozitive mobile. Rezultatul final va fi un telefon mobil cu ecran protejat EMI.