Indium-Zinn-Oxid (ITO) ist aufgrund seiner einzigartigen Kombination aus Leitfähigkeit und Transparenz ein weit verbreitetes Material in verschiedenen High-Tech-Anwendungen. Es bringt jedoch einige Nachteile mit sich, die die Suche nach nachhaltigeren und kostengünstigeren Alternativen vorantreiben.
Was sind die Nachteile von ITO? Die 4 wichtigsten Herausforderungen werden erklärt
1. Kosten und Lieferbeschränkungen
ITO ist vor allem wegen der hohen Kosten für Indium, ein seltenes Metall, teuer.
Die Seltenheit von Indium und die steigende Nachfrage nach ITO für Anwendungen wie Touchscreens, Displays und Solarzellen haben zu Bedenken hinsichtlich der Nachhaltigkeit der Versorgung mit ITO geführt.
Dies hat zur Erforschung alternativer Materialien geführt, die ähnliche Eigenschaften zu geringeren Kosten bieten.
2. Niedrige Nutzungsraten von planaren Targets
Der häufigste Typ von ITO-Targets, der beim Sputtern verwendet wird, ist das planare Target.
Diese Targets haben jedoch eine relativ niedrige Auslastungsrate, was bedeutet, dass ein erheblicher Teil des Targetmaterials während des Sputterprozesses verschwendet wird.
Diese Ineffizienz erhöht nicht nur die Kosten der ITO-Schichten, sondern trägt auch zur Materialverschwendung bei.
Die Hersteller erforschen neue Arten von Sputtertargets, wie z. B. Rotationstargets, um die Nutzungsrate zu verbessern und den Abfall zu reduzieren.
3. Bedarf an alternativen Materialien
Angesichts der Probleme mit den Kosten und dem Angebot von ITO besteht ein wachsender Bedarf an alternativen transparenten leitfähigen Oxiden (TCO), die die Leitfähigkeit und Transparenz von ITO erreichen, ohne auf Indium angewiesen zu sein.
Diese Forschung ist von entscheidender Bedeutung für die langfristige Nachhaltigkeit von Industrien, die in hohem Maße auf TCOs angewiesen sind, wie z. B. die Elektronikindustrie und der Sektor der erneuerbaren Energien.
4. Technologische Herausforderungen bei den Substraten
ITO kann zwar bei niedrigen Temperaturen abgeschieden werden und eignet sich daher für eine Vielzahl von Substraten, doch bei Substraten mit niedrigem Schmelzpunkt oder aus Polymeren gibt es immer noch Probleme.
Neue Technologien zur Herstellung von Halbleitern, wie z. B. die Aerosolabscheidung bei Raumtemperatur, werden derzeit erforscht, um diese Probleme zu lösen und die Anwendbarkeit transparenter leitfähiger Schichten über die herkömmlichen Substrate hinaus zu erweitern.
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