Fig.1 (a) Índice de refracción calculado y (b) espectros del coeficiente de extinción de Ge con cuatro porosidades diferentes (Pr) (0%, 40%, 60% y 75%) en función de la longitud de onda. (c) Izquierda, vista esquemática de los recubrimientos de película fina propuestos con diferentes Pr (es decir, 0%, 40%, 60% y 75%). Derecha, estructuras de película delgada representadas por colores calculados con diferentes Pr (es decir, 0%, 40%, 60% y 75%) al mismo espesor de 20 nm. (d) Espectros de reflectancia calculados de recubrimientos ópticos ultrafinos (Pr-Ge / Au) con diferentes Pr. (e) Gráfico de contorno de la variación de reflectancia para Pr-Ge / Au con cuatro Pr diferentes en función del espesor de Ge (tGe), y de longitud de onda. Las líneas punteadas blancas en cada gráfico de contorno indican variaciones en la caída de resonancia. (f) Representaciones de color a partir de la reflectancia calculada en (e). Crédito:Instituto de Ciencia y Tecnología de Daegu Gyeongbuk (DGIST)
DGIST anunció que el equipo de investigación del profesor Kyung-in Jang logró desarrollar una tecnología que puede controlar varios cambios de color al recubrir varios nanómetros de materiales semiconductores en un sustrato metálico a través de una investigación conjunta con un equipo de investigación dirigido por el profesor Young-min Song de GIST.
El equipo de investigación del profesor Kyung-in Jang ha logrado cambiar el color único de metales como el oro, plata, aluminio, etc.con un fuerte efecto de interferencia de película delgada causado por la luz reflejada en la superficie de los metales y materiales semiconductores al recubrir una capa ultrafina de varios nanómetros (1 nanómetro es una mil millonésima parte de un metro) de sustancias semiconductoras en los metales. .
Se han realizado estudios previos que muestran que los cambios de color dependen del grosor de la película ultrafina de materiales semiconductores como el germanio recubierto sobre un sustrato de oro; sin embargo, ha habido algunas dificultades debido al rápido cambio de colores y con las técnicas de oscurecimiento del color.
El equipo de investigación recubrió una fina película de germanio de 5 a 25 nanómetros sobre un sustrato de oro mediante la utilización de la deposición en ángulo oblicuo (OAD). Como resultado, lograron producir varios colores como el amarillo, naranja, azul, y violeta a voluntad según el espesor y el ángulo de deposición del revestimiento de germanio.
Se confirmó que la gama de expresión del color se expandió y se mejoró la pureza del color al realizar una estructura porosa con una gran cantidad de finos orificios que tienen una presencia significativa en la capa de germanio. Aplicando el método de deposición de ángulo oblicuo, la variación y pureza de los colores también se varió de acuerdo con el cambio de espesor de la película de germanio en nanómetros.
Figura 2. (a) Espectros de reflectancia medidos en cada uno de los ángulos de deposición (DA) (es decir, 0 °, 30 °, 45 ° y 70 °) con diferentes espesores de Ge (es decir, 10 nm, 15 nm, 20 nm y 25 nm). (b) Valores cromáticos en la coordenada CIE de la reflectancia medida como se muestra en (a). Valores cromáticos para películas ultrafinas con cuatro Pr diferentes (es decir, 0%, 40%, 60% y 75%) también se muestran mediante líneas discontinuas para comparar. (c) Imágenes de las muestras fabricadas de diferentes DA (es decir, 0 °, 30 °, 45 ° y 70 °) con diferentes espesores de Ge (es decir, 10 nm, 15 nm, 20 nm, 25 nm y 100 nm). Izquierda, Las figuras en escala de grises muestran imágenes de microscopía de barrido correspondientes a las muestras con un espesor de Ge de 200 nm para mostrar mejor la morfología. Crédito:Instituto de Ciencia y Tecnología de Daegu Gyeongbuk (DGIST)
El profesor Kyung-in Jang de DGIST dijo:"El resultado de esta investigación es el desarrollo de un método simple de aplicar varios colores a los dispositivos electrónicos existentes y actualmente hemos logrado expresar colores únicos, pero también podemos cubrir patrones como símbolos e imágenes. En el futuro, Creo que se puede utilizar para revestir diseños visuales en dispositivos flexibles como células solares, dispositivos portátiles, y pantallas que se utilizan para diversos fines, incluida la construcción de paredes exteriores. También se puede aplicar como camuflaje cubriendo las cosas con el mismo patrón o color que los objetos circundantes ".
Mientras tanto, este resultado de la investigación se publicó el 9 de diciembre de 2016 en la edición online de Nanoescala , una revista académica internacional en el campo de la nanotecnología, y la investigación fue apoyada por el proyecto de investigación básica (investigación colectiva) de la Fundación Nacional de Investigación de Corea.
