具有柱状结构的柔性In2O3薄膜：提升弯曲耐久性的创新设计与应用前景

本文推荐：研究通过磁控溅射（magnetron sputtering）制备了具有(400)/(222)晶面择优取向的柱状结构In2O3薄膜，其电阻率在500次弯曲后自优化至0.525 Ω·cm，界面结合力达1444.2 mN。该成果为可穿戴电子（wearable electronics）和柔性热电转换提供了兼具机械稳定性与电学性能的新策略。

　　

Highlight

本研究采用磁控溅射法在PI和Al₂O₃基底上制备了柔性In₂O₃薄膜，其独特的柱状结构展现出惊人的"越弯越强"特性——经过500次弯曲后电阻率不升反降，达到0.525 Ω·cm，就像薄膜在运动中自发健身一样！

Results and discussion

电镜下的薄膜像排列整齐的纳米森林，柱状晶沿(400)和(222)晶向垂直生长。这种结构不仅让薄膜在弯曲时像弹簧般柔韧，还通过氧空位（oxygen vacancies）与基底的"化学握手"创造了1444.2 mN的超强结合力，相当于每平方毫米能承受1.4牛顿的拉力。更神奇的是，塞贝克系数（Seebeck coefficient）在弯曲过程中仅轻微下降，说明载流子像训练有素的运动员，在机械应力下仍保持高效运输。

Conclusions

这项研究为脆性氧化物材料在柔性电子（flexible electronics）中的应用提供了新思路：不需要复杂缓冲层，通过精准控制晶体取向就能同时实现"钢筋铁骨"（机械稳定性）和"八面玲珑"（电学性能）。这种自优化薄膜就像会进化的电子皮肤，在可穿戴设备和柔性热电转换领域充满想象空间。