view in publisher's site

Highly Conductive Collagen by Low-Temperature Atomic Layer Deposition of Platinum

In modern biomaterial-based electronics, conductive and flexible biomaterials are gaining increasing attention for their wide range of applications in biomedical and wearable electronics industries. The ecofriendly, biodegradable, and self-resorbable nature of these materials makes them an excellent choice in fabricating green and transient electronics. Surface functionalization of these biomaterials is required to cater to the need of designing electronics based on these substrate materials. In this work, a low-temperature atomic layer deposition (ALD) process of platinum (Pt) is presented to deposit a conductive thin film on collagen biomaterials, for the first time. Surface characterization revealed that a very thin ALD-deposited seed layer of TiO2 on the collagen surface prior to Pt deposition is an alternative for achieving a better nucleation and 100% surface coverage of ultrathin Pt on collagen surfaces. The presence of a pure metallic Pt thin film was confirmed from surface chemical characterization. Electrical characterization proved the existence of a continuous and conductive Pt thin film (∼27.8 ± 1.4 nm) on collagen with a resistivity of 295 ± 30 μΩ cm, which occurred because of the virtue of TiO2. Analysis of its electronic structures showed that the presence of metastable state due to the presence of TiO2 enables electrons to easily flow from valence into conductive bands. As a result, this turned collagen into a flexible conductive biomaterial.

کاللاگن شدیدا القایی توسط لایه اتمی دما پایین تعیین موقعیت پلاتین

در الکترونیک مبتنی بر زیست مواد مدرن، مواد زیستی رسانا و انعطاف‌پذیر توجه زیادی را برای طیف گسترده‌ای از کاربردهای خود در صنایع الکترونیک زیست پزشکی و پوشیدنی به خود جلب کرده‌اند. طبیعت ecofendly، زیست تخریب پذیر و خود قابل‌جذب این مواد، آن‌ها را به یک انتخاب عالی در ساخت الکترونیک سبز و گذرا تبدیل کرده‌است. عامل دار کردن سطحی این بیومواد برای تامین نیاز به طراحی الکترونیک براساس این مواد سوبسترا مورد نیاز است. در این تحقیق، یک فرآیند رسوب لایه اتمی دما پایین (ALD)پلاتین (Pt)برای رسوب یک لایه نازک رسانا بر روی بیومواد کلاژن، برای اولین بار ارایه شده‌است. خصوصیات سطحی نشان داد که یک لایه دانه رسوب داده‌شده توسط ALD بسیار نازک TiO۲ بر روی سطح کلاژن قبل از رسوب Pt، یک جایگزین برای دستیابی به هسته زایی بهتر و پوشش سطحی ۱۰۰ درصدی Pt فوق نازک بر روی سطوح کلاژن است. وجود لایه نازک فلزی Pt خالص از ویژگی‌های شیمیایی سطح تایید شد. مشخصه الکتریکی وجود یک لایه نازک Pt پیوسته و رسانا (۲۷.۸ ± ۱.۴ nm)بر روی کلاژن با مقاومت ۲۹۵ ± ۳۰ μاهم سانتی متر را اثبات کرد، که به دلیل خاصیت TiO۲ رخ داد. تحلیل ساختارهای الکترونیکی آن نشان داد که حضور حالت فراپایدار به دلیل حضور TiO۲، الکترون‌ها را قادر می‌سازد تا به راحتی از ظرفیت به باندهای رسانا جریان یابند. در نتیجه این کار، کلاژن را به یک زیست ماده رسانا انعطاف‌پذیر تبدیل کرد.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله General Materials Science
  • ترجمه مقاله General Materials Science
  • مقاله علوم مواد عمومی
  • ترجمه مقاله علوم مواد عمومی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.