Óxido de indio y estaño ó ITO

Por Alexandros Sarantopoulos

El ITO es una solución sólida de óxido de Indio y óxido de Estaño, en un 90%-10% en peso respectivamente. Es un material transparente como película delgada, pero en forma masiva tiene un color amarillo-gris. Su punto de fusión es entre 1526 y 1926 ºC y tiene un gap de 4 eV. Su transparencia y conductividad eléctrica, lo han convertido en uno de los materiales más utilizados en la tecnología de las películas conductoras transparentes (TCF), en modulos de electrónica, óptica, energía renovable y muchas más.

Los óxidos conductores transparentes (TCO) se utilizan como películas delgadas para el recubrimiento de dispositivos optoelectrónicos, actuando como ventana transparente, ya que absorbe pequeña fracción de la luz visible (transmitancia ~ 80%), pero puede conducir corriente eléctrica (conductividad > 103 Ω-1cm-1).

La escasez del In, combinada con la gran demanda por la industria, ha subido mucho el precio de su fabricación, resultando en la investigación sobre posibles materiales para sustituirlo. Uno del los candidatos más potentes son los recubrimientos de nanotubos de carbono (CNT) ó de grafeno, los cuales, aparte de alta transmitancia y conductivdad, ofrecen flexibilidad, algo que falta al ITO. Otras alternativas como TCO, son los óxidos de zinc, dopados con aluminio, galio e indio.También se enfoca la investigación en polímeros conductivos, para algunas aplicaciones de ITO. Sin embargo, algunas ventajas del ITO en frente de dichos candidatos son la alta resistencia a la humedad y su habilidad de ser “grabado” en patrones con alta precisión, debido a su baja sensibilidad a los ácidos.

La mayoría de las aplicaciones que usan el ITO, son aplicaciones optoelectrónicas, como pantallas LCD, planas, de plasma, así como pantallas táctiles, cuales se utilizan en dispositivos de la vida cotidiana, como los “smartphones” y los “tablets”. En la siguiente imágen, se observa la estructura típica de una pantalla táctil.

http://i.cmpnet.com/planetanalog/2009/06/C0411-Figure2.gif

También se utiliza en células solares, como sustrato superior, permitiendo a la luz visible llegar hasta el dispositivo, pero encargado del transporte de la corriente.

http://spie.org/Images/Graphics/Newsroom/ Imported/1321/1321_fig1.jpg

Un nuevo intento de aumentar la flexibilidad del ITO e incorporarlo el pantallas táctiles flexíbles, ha sido realizado por Brown University, utilizando nanocristales de ITO , para fabricar una película delgada de grosor de 146 nm, presentando una transmitancia de 93%. Haciendo pruebas experimentales, han conseguido controlar el grosor de la película, controlando el tamaño de los nanocristales, así modificando la  transparencia y la conductividad de la misma.

Como hemos visto, el ITO es el material dominante en el modulo de los sustratos conductores transparentes y junto con el óxido del indio, se aplican en diversos dispositivos de tecnologías emergentes, así como en dispositivos de nuestra vida cotidiana.

 

 

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