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MoOxid Sputtertarget

Sputtertargets aus Molybdän-Oxid

Subpixel zuverlässig separieren, Leiterbahnen elegant abdecken oder störende Reflexionen des Umgebungslichts verhindern: Durch ihre geringe optische Reflexion haben Schichten aus Molybdän-Oxid in modernen Flachbildschirmen viele Anwendungsmöglichkeiten. Zur Herstellung dieser Schichten liefern wir Molybdän-Oxid als planare Targets in unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen. Um die Ätzbarkeit und chemische Beständigkeit der MoOx-Schichten anzupassen, wird Molybdän-Oxid mit weiteren metallischen Elementen dotiert.

Ihre Vorteile auf einen Blick:

  • Hohe Reinheit
    > 99,9 %

  • Homogene Mikrostruktur und chemische Zusammensetzung

  • Variable Zusammensetzung

  • Elektrische Leitfähigkeit

Unsere Produktspezifikationen für Sie zum Download:

Spezifikation MoOxTa8 Sputtertargets

Die wichtigsten Eigenschaften im Überblick

Dichte [%] ≥ 95
Reinheit [%] > 99,9
Thermischer Ausdehnungskoeffizient [ppm/K] 5
Thermische Leitfähigkeit [W/(m-K)] 4-6
Elektrische Leitfähigkeit [S/cm] 120-1100

Anwendungsfelder von Molybdän-Oxid in Bildschirmen

Narrow-Bezel-Displays und Touch Screens: Abdeckung von Leiterbahnen

Moderne Desktop-Monitore und große Fernsehdisplays verzichten oft gänzlich auf einen Blendenrahmen aus Kunststoff, den sogenannten Bezel. Das sieht nicht nur elegant aus, sondern sorgt auch dafür, dass mehrere Bildschirme zu einer großen Anzeige zusammengesetzt werden können. Allerdings führt die fehlende Kunststoffblende dazu, dass die hoch-reflektierenden Leiterbahnen aus Molybdän, Aluminium oder Kupfer auf dem TFT-Glas nicht abgedeckt werden. Hier schafft eine zusätzliche Antireflexschicht aus MoOx Abhilfe. Während metallisches Molybdän etwa 60 % des einfallenden Lichts reflektiert, liegt dieser Wert bei einer MoOx Schicht gleicher Stärke bei weniger als 6 % (bei 550 nm). Dadurch werden die Leiterbahnen deutlich abgeschirmt.

MoOxidschicht

Querschnitt: Wie eine Molybdän-Oxidschicht die Leiterbahnen in Narrow-Bezel-Bildschirmen abdeckt (= Dark oxide layer).

In Touch Screens verhindert eine dünne PVD-Schicht aus Molybdän-Oxid unerwünschte Reflexionen metallischer Flächen (metal bridges) bei kapazitiven Berührungssensoren.

MoOxidschicht Smartphone

Mit einer Beschichtung aus Molybdän-Oxid werden Berührungssensoren in Touch-Screens unsichtbar.

OLED: Reflexionsschutz und Elektrode in einem

Fällt Umgebungslicht auf OLED-Displays, reflektieren die Molybdän-Schichten der TFT-Metallisierung (Gate, Source/Drain Elektroden) das Umgebungslicht und vermindern so den Kontrast der Anzeige. Um solche unerwünschten Reflexionen zu vermeiden, kommen zirkulare Polarisationsfilter zum Einsatz. Sie verringern zwar die Reflexion der Elektrode, vermindern aber auch die Lichtausbeute des Displays. Da MoOx Licht sehr gut absorbiert und gleichzeitig elektrisch leitfähig ist, eignet sich dieser Werkstoff sehr gut als Antireflexschicht für die TFT-Metallisierung. Durch den Einsatz von MoOx sparen OLED-Hersteller die Polarisationsschicht.

Transparente Molybdän-Oxid Schichten für OLED- und Solarzellen-Technologie

Ein weiteres Anwendungsgebiet stellen transparente MoOx-Schichten dar. Durch Zugabe von Sauerstoff während des Beschichtungsprozesses kann der Sauerstoffgehalt der Schichten bis zur Stöchiometrie MoO3 eingestellt werden. Diese Schichten besitzen besondere elektronische Eigenschaften, vor allem eine hohe Elektronenaustrittsarbeit. Deshalb können transparente MoOx-Schichten in der OLED Technologie als sogenannte "hole injection layer" (HIL) eingesetzt werden. In Dünnschichtsolarzellen auf Basis von CIGS und CdTe werden MoOx Schichten als Bestandteil im Rückkontakt und als Barriereschicht (z.B. gegenüber der Selenisierung) beschrieben und verwendet. Ebenso profitieren auch organische Solarzellen von zusätzlichen Schichten aus MoO3.

Weitere Details finden Sie in dem Artikel “Thin-film metal oxides in organic semiconductor devices: their electronic structures, work functions and interfaces von Nature Research”.

Zur Publikation

Aufbau der RBG-Pixel in einem OLED-Display in einer vereinfachten Darstellung:

MoOxidschicht OLED Display

Vereinfachte Darstellung aktiver Schichten in einem OLED Display

Transparente MoOx-Schichten auch in hocheffizienten Heterojunction Si-Solarzellen beschrieben. Forscher am Institut EPFL in Lausanne haben dazu eine Publikation veröffentlicht „Toward Annealing‐Stable Molybdenum‐Oxide‐Based Hole‐Selective Contacts For Silicon Photovoltaics - Essig - 2018 - Solar RRL - Wiley Online Library“.

Zur Publikation
MoOxidschicht Solarzelle
Schematische Darstellung einer MoOx/a-Si:H/c-Si Solarzellenstruktur

Die Eignung von Molybdän-Oxidschichten für den Einsatz zur Wasserspaltung (photokatalytische Erzeugung von Wasserstoff) in Gassensoren, Katalysatoren oder Dünnschichtbatterien sind weitere interessante Anwendungsfelder, die derzeit im Fokus von wissenschaftlichen Untersuchungen stehen.

Kompetenzzentrum für neue Beschichtungslösungen

Im PVD-Prozess muss alles zusammenpassen. Nur wenn alle Prozessparameter perfekt aufeinander abgestimmt sind, entsteht genau die Schicht, die den kundenspezifischen Anforderungen entspricht. In unserem PVD-Applikationslabor sputtern wir unter praxisnahen Bedingungen. Unser Entwicklerteam erzeugt Schichten und analysiert sie genau nach definierten Vorgaben. In unseren eigenen Beschichtungslabors testen wir die Schichteigenschaften von Molybdän-Oxid. Wir beraten Sie gerne zu verschiedenen Werkstoffzusammensetzungen, Schichtdicken und Prozessparametern.

Herstellung und Eigenschaften unserer Molybdän-Oxid-Sputtertargets haben wir bereits in mehreren Patenten angemeldet.

Weitere Artikel zum Thema:

Thin-film metal oxides in organic semiconductor devices: their electronic structures, work functions and interfaces

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